DE2225357C3 - Hydraulische Bremsvorrichtung für Anhänger von mechanisch gebremsten Zugfahrzeugen - Google Patents

Hydraulische Bremsvorrichtung für Anhänger von mechanisch gebremsten Zugfahrzeugen

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DE2225357C3
DE2225357C3 DE2225357A DE2225357A DE2225357C3 DE 2225357 C3 DE2225357 C3 DE 2225357C3 DE 2225357 A DE2225357 A DE 2225357A DE 2225357 A DE2225357 A DE 2225357A DE 2225357 C3 DE2225357 C3 DE 2225357C3
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    • B60T13/686—Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves in hydraulic systems or parts thereof

Description

2. Hydraulische Bremsvorrichtung nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (15) des Bremsventils (14) von einer in einem Druckraum (22) angeordneten Feder (41) in einer Ausgangsstellung gehalten ist, in der er den Einlaß (23) mit der Anhänger-Bremse (35) verbindet und vom Verbraucher (31) trennt, ferner wenigstens eine erste Arbeitsstellung aufweist, in der er den Einlaß (21) mn der Anhänger-Bremse (35) und dem Verbraucher (31) verbindet sowie wenigstens eine /weite Arbeitsstellung hat, in der er den Einlaß (23) mil dem Verbraucher (31) verbindet und von der Anhänger-Bremse (35) trennt.
3. Hydraulische Bremsvorrichtung nach Anspruch
2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (15) als Hohlschieber ausgebildet ist, an dem ausgehend von der der Feder (41) abgewandlen Stirnseite eine dem ersten Auslaß (28) zugeordnete, erste Steuerkante (44), eine dem zweiten Auslaß (33) zugeordnete, zweite Steuerkanle (45) und eine dem dritten Auslaß (37) zugeordnete, dritte Steuerkanle (46) ausgebildet sind, der eine Drossel (47) im Hohlschicber (15) vorgeschaltet ist.
4. Hydraulische Bremsvorrichtung nach Anspruch
3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten
Steuerkante (45) eine Blende (48) im Hohlschieber (15) vorgeschaltet ist.
5. Hydraulische Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Magnetventileinrichtungen von einem 2/2-Wegeventil (52 bzw. 56) gebildet ist.
6. Hydraulische Bremsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließglieder der Magnetventile (52 und 56) in nicht betätigtem Zustand durch Federkraft in ihrer Offenstellung gehalten sind.
7. Hydraulische Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Magnetventileinrichtungen von einem gemeinsamen 4/3-Wegeventil (91) gebildet sind.
8. Hydraulische Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Signalgeber (6J) im Gestänge der Zugfahrzeug- Bremse (13) angeordnet ist.
9. Hydraulische Bremsvo, richtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (53) die erste Magnetventileinrichtung (52) bei nicht betätigter Zugfahrzeug-Brcmse (13) in die Oflenstellung steuert.
10. Hydraulische Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (53) den maximalen Druck in der Anhänger-Bremse (35) mit Hilfe der ersten Magnetventileinrichtung (52) begrenzt.
11. Hydraulische Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnel, daß die Kennlinien (73 und 75) des Reglers (53) für die beiden Magnetventileinrichtungen (52 und 56 bzw. 91) zueinander parallel verlaufen und daß bei steigender Zugfahrzeug-Bremskraft die erste Magnetvcntileinrichtung (52 bzw. 91) von der zweiten Magnetvenlileinrichtung (56 bzw. 91) angesteuert wird.
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Bremsvorrichtung für Anhänger von mechanisch gebremsten
-T) Zugfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Durch das DE-CiM 17 03 767 ist eine Bremsvorrichtung bekannt, bei der zwei zueinander paiallel verlaufende Zugstangen der mechanischen Schlepper- ■
r>i) bremse an einem Schwinghebel angclenkl sind, der unmittelbar mit dem Steuerschieber eines Bremsventils verbunden ist. Bei dieser Bremsvorrichtung legen die an einem Fußpcdal und einem Nockenhebel der Schiepperbremse angelenkten Zugstangen die einzelnen Teile
Vi räumlich zueinander fest. Dadurch wird eine Anordnung des Bremsventils an einem bei Ackerschleppern ohnedies vorhandenen Vcntilblock erschwert, da dieser Ventilblock meist wesentlich höher liegt als die Radbremse. Somit können gegebene Platzverhältnisse
mi am Schlepper nicht optimal ausgenutzt werden.
Durch die DE C)S 20 51J 801 ist ferner eine gattungsbildende Bremsvorrichtung bekannt, bei der ein Vorsteuerventil in eine vom Einlaß des Bremsventils zu einem Rücklauf abgezweigte Stcuerleitung geschaltet
M ist, um eine Steuerkammer am Steuerschieber des Bremsventil unter einen von der jeweils aufgebrachten Bremskraft abhängigen Druck zu selzen. Das Vorsieucrvcntil kann hier mechanisch vom Bremsgeslänge
des Zugfahrzeugs und bei einer zweiten Ausführungsform hydraulisch vom Hauptzylinder des Zugfahrzeugs über eine Steuerleitung angesteuert werden. Nachteilig bei dieser Bremsvorrichtung ist, daß das Vorsleuerventil relativ aufwendig baut und durch die Art der Ansteuerung eine Anpassung an die jeweiligen Platzverhältnisse im Zugfahrzeug schlecnt möglich ist
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine hydraulische Bremsvorrichtung für Anhänger von mechanisch gebremsten Zugfahrzeugen so auszubilden, daß sie bei einfachem Aufbau leicht an verschiedene Fahrzeuge angepaßt werden kann.
Dieses wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale erreicht
Auf diese Weise läßt sich die Bremsvorrichtung an die jeweils gegebenen Platzverhältnisse einfach anpassen, da zwischen dem elektrischen Geber im Zugfahrzeug-Bremsgestänge und den Magnetventileinrichtungen lediglich eine elektrische Leitung benötigt wird. Dabei können die Magnetventileinrichtungen unmittelbar am Bremsventil angeordnet werden, das seinerseits an einem Kraftheber angebaut sein kann.
Besonders vorteilhaft ist die einfache Bauweise des Bremsventils, das nur einen Schieber aufweist, der durch zwei 2/2-MagnetvenliIe steuerbar ist Überdies ist eine Begrenzung des Anhängerbremsdruckes sehr leicht möglich.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung wiedergegeben; darin zeigt
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer hydraulischen Bremsvorrichtung für Anhänger mit mechanisch gebremstem Zugwagen und mit einem vereinfacht dargestellten Bremsventil im Schnitt,
F i g. 2 ein Diagramm, das den Anhänger-Bremsdruck p,\ in Abhängigkeit von der Zugwagen-Bremskraft P/ zeigt und
Fi g. 3 einen Teil einer /weiten Ausführungsform der Bremsvorrichtung mil einer anderen Magnetventileinrichlung.
Die F i g. I zeigt eine Bremsvorrichtung 10 für einen Anhänger 11, dessen zugehöriges Zugfahr/eiig 12 mit einer mechanischen Bremse Π ausgerüstet ist Die Bremsvorrichtung 10 weist ein Bremsventil 14 auf, in dessen Gehäuse 20 ein hohl ausgebildeter Steuerschieber 15 in einer .Schieberbohrung 16 dicht und gleitend geführt ist Die Schieberbohrung 16 weist als ringförmigc Erweiterungen eine Linlaßkammer 17, eine Ver braucherkammer 18, eine Bremsenkammer 19 eine Steuerkammer 21 und eine Druckkammer 22 auf. Die F.inlaßkammer 17 ist über einen Einlaß 23 und eine Leitung 24 mit einer Pumpe 25 verbunden, die Druckmittel aus einem Behälter 26 saugt Ein Druckbegrenzungsventil 27 sichert die Druckseite der Pumpe 25 ab. Die Vcrbraucherkammer 18 steht mit einem ersten Auslaß 28 in Verbindung, von dem eine Leitung 29 über einen Verbraucher 31 in den Behälter 26 führt. Von der Bremsenkammer 19 führt ein Kanal 32 zu einem zweiten Auslaß 33, den eine Leitung 34 mit einer Anhänger-Bremse 35 verbindet Ein Kanal 36 verbindet die Steuerkammer 21 mit einem dritten Auslaß 37, von dem eine Leitung 38 zum Behälter 26 führt. An einer Stirnseite des Schiebers 15 und einem Deckel 39 stützt sich eine in der Druckkammer 22 angeordneten Feder 41 ab, weiche den am Schieber 15 angeordneten Sprengring 42 gegen eiren gehäusefesten Anschlag 43 drückt An der anderen Stirnseite des Schiebers 15 ist eine erste Steuerkante 44 angeordnet; außen am Schieber 15 sind im Bereich der Bremsenkammer 19 r> eine zweite Steuerkante 45 und im Bereich der Steuerkammer 21 eine dritte Steuerkante 4b angeordnet Im Innern des hohlen Schiebers 15 sind der dritten Steuerkante 46 eine Drossel 47 und der zweiten Steuerkante eine Blende 48 vorgesctialtet Alle Steuer-ίο kanten am Schieber 15 sind zusammen mit den zugeordneten Kanten des Gehäuses 20 so angeordnet, daß in der gezeichneten Ausgangsstellung des Schiebers 15 der Einlaß 23 mit dem zweiten und dritten Auslaß 33, 37 verbunden und vom ersten Auslaß 28 getrennt ist; υ ferner kann der Schieber 15 bei Auslenkung entgegen der Kraft der Feder 41 in einem gewissen Bereich sogenannte erste Arbeitsstellungen einnehmen, in denen er den Einlaß 23 gleichzeitig mit dem ersten und zweiten Auslaß 28 bzw. 33 verbindet; ferner kann der Schieber 15 bei zusätzlicher Auslenkung eine zweite Arbeitsstellung einnehmen, in dir er den Einlaß 23 mit dem ersten Audaß 28 verbindet und vom zweiten Auslaß 33 trennt, vobei die Verbindung vom Einlaß 23 zum dritten Auslaß 37 angedrosselt ist.
Im Kanal 32 is; ein den zweiten Auslaß 33 absicherndes Rückschlagventil 49 angeordnet. Im Bereich zwischen Rückschlagventil 49 und zweiten Auslaß 33 zweigt vom Kanal 32 eine Hilfsleitung 51 ium Behälter 26 ab, in die ein erstes 2/2-Magnetventil 52
in geschaltet ist. Das Magnetventil 52 wird von einem elektronischen Regler 53 über eine elektrische Leitung
54 angesteuert Der Kanal 36 und die Leitung 38 bilden eine sogenannte Steigleitung 55. in die ein zweites 2/2-Magneiventil 56 geschaltet ist, das über eine
3ϊ elektrische Leitung 57 vom Regler 53 ansteuerbar ist.
In die Bremsleitung 34 /ur Anhänger-Bremse 35 ist ein Signilgeber 58 geschaltet, der ein dem jeweiligen hydraulischen Bremsdruck proportionales elektrisches Signal über eine Leitung 59 an den Regler 5 3 meldet
•in Ferner ist im Bremsgestänge der mechanischen Zugfahrzeugbremse 13 ein Signalgeber 61 angeordnet, der der jeweiligen Bremskraft im Gestänge proportionale, elektrische Signale über eine Leitung 62 dem Regler 53 eingibt.
Die Wirkungsweise der Bremsvorrichtung 10 wird nachstehend erläutert wobei auch auf F i g. 2 Bezug genommen wird:
Wird die mechanische Zuglahrzeugbremse 13 nicht betätigt, so befinden sich die Schließglieder beider 2/2 Magnetventile 52 und 56 infolge Federbelastung in ihren Stellungen »Auf«. Somit ist die Anhänger-Bremsleitung 34 /um Behälter 26 entlastet Fördert gleichzeitig die Pumpe 25 Druckmittel in den Einlaß 23, so strömt ein kleiner Steuerölstrom vom Einlaß 23 in den
Vt Hohlschieber 15 und durch die Drossel 47, über die dritte Steuerkante 46, die Steuerleitung 55 und das offene Magnetventil 56 in den Behälter 26. Die infolge der Drossel 47 auftretende Druckdifferenz drückt den Schieber 15 entgegen der Kraft der Feder 41 so weit
Mi nach links in eine sogenannte zweite Arbeitsstellung, daß die erste Steuerkante 44 die Verbindung vom Hinlaß 23 /um ersten Auslaß 28 und damit zum Verbraucher 31 voll aufsteuert.
Gleichzeitig unterbricht die zweite Steuerkante 45 die
bi Verbindung zum weilen Auslaß 33; die dritte Steuerkante drosselt die Verbindung zur Steuerleiuing
55 an, wodurch der ohnedies kleine Steuerstrom konstant gehalten wird. Somit übernimmt der Schieber
15 die Funktion eines Strombegrenzungsventils.
Wird nun die mechanische Zugfahrzeugbremse 13 langsam betätigt, so meldet der Signalgeber 61 einen Sollwert, dessen Größe proportional zur aufgebrachten Bremskraft ist, an den Regler 53. Gleichzeitig meldet der Signalgeber 58 an den Regler 53, daß der hydraulische Bremsdruck noch Null ist. Der Regler steuert nun, ausgehend vom Null-Punkt 70 (siehe F i g. 2) bei Punkt 71 das erste Magnetventil 52 zu und bei dem Punkt 72 das zweite Magnetventil 56 zu. Damit entfällt der Sleuerölslrom über die Drossel 47 und die Feder 41 drückt den Schieber 15 in eine sogenannte erste Arbeitsstellung, in der er mit seiner ersten Steuerkante 44 die Verbindung zum Verbraucher 31 mehr oder weniger stark drosselt und die zweite Steuerkante 45 die Verbindung zur Anhängerbremse 35 freigibt. Der sich im Einlaß 23 aufbauende Druck wirkt auch in der Anhängerbremse 35 und im Signalgeber 58, der ein entsprechendes Istwerlsignal an das Regelgerät 53 meldet. Diese Druckerhöhjng steuert der Regler 53 bei langsamen Bremsen längs der Kennlinie 73 für das zweite Magnetventil 56 bis z. B. zu einem Punkt 74, an dem der vom Signalgeber 58 zurückgemeldete Istwert dem vom Signalgeber 61 vorgegebenen Sollwert entspricht. Ist dieser Punkt 74 erreicht, so bewirkt der Regler 53 ein Öffnen des zweiten Magnetventils 56, und das Ruckschlagventil 49 verhindert ein Sinken des erreichten Bremsdruckes in der Bremsleitung 34. Damit kann wieder ein Steuerölslrom fließen und der Schieber 15 Druckmittel vom Einlaß 23 zum Verbraucher 31 steuern. Wird nun anschließend die Zugfahrzeugbremse 13 langsam entlastet, so sinkt der Sollwert vom Signalgeber 61 unter den Istwert vom Signalgeber 58 und der Regler 53 steuert das Sinken des Bremsdruckes längs der Kennlinie 75 vom Punkt 76 bis zum Punkt 71, in dem er das erste Magnetventil 52 öffnet und damit die Anhängerbremse 35 zum Behälter 26 entlastet. Während des Entlastens der Anhängerbremse 35 kann der Verbraucher 31 ebenfalls in vorteilhafter Weise mit Druckmittel versorgt werden.
Die bisherigen Ausführungen lassen erkennen, daß in einem ersten Bereich 77 (siehe Fig. 2) zwischen den Kennlinien 73 und 75 das erste Magnetventil 52 zu und das /weite Magnetventil 56 offen ist; in einem zweiten Bereich 78 zwischen der Kennlinie 75 und der Ordinate sind beide Magnetventile 52 und 56 offen: in einem drillen Bereich 79 zwischen der Kennlinie 73 und der Abszisse sind beide Magnetventile 52 und 56 ?u. Somit sind nur drei Schaltkombinationen der Magnetventile 52 und 56 erforderlich, abhängig davon, ob der Istwert gleich, kleiner oder größer als der Sollwert ist.
Der erwähnte erste Bereich 77 bewirkt eine gewisse Hysterese bei der Bremsvorrichtung 10, wie sie auch mechanischen Bremsvorrichtungen eigen und mit denen '> sie auch vergleichbar ist. Durch den abgeknickten Verlauf der Kennlinien 73 und 75 wird zugleich der maximale Anhängerbremsdruck begrenzt, so daß keine zusätzlichen Ventile erforderlich sind.
Der geringe Abstand der Kennlinie 75 im Punkt 71
in vom Null-Punkt ergibt in einfacher Weise eine definierte Offen-Slcliung des ersten Magnetventils 52 bei nicht betätigter Zugfahrzeugbremse 13. Die geringfügige Verschiebung der Kennlinien vom Null-Punkt 70 beeinträchtigt die Wirkungsweise der
ίο Bremsvorrichtung nicht nachteilig.
Bei sehr schnellem, schlagartigen Betätigen der Zugfahrzeugbremse 13 kann der geschilderte Druckanstieg vom Punkt 72 längs einer Linie 81 oder im Bereich zwischen dieser Linie 81 und der Kennlinie 73 verlaufen.
2(i Bei schlagartigem Entlasten der Zugfahrzeugbremse 13 kann der Druckabfall vom Punkt 76 zum Punkt 71 längs einer Linie 82 oder im Bereich zwischen dieser Linie 82 und der Kennlinie 75 verlaufen. Diese Druckänderungen spielen sich jedoch derart schnell ab, daß der
y, Anhängerbremsdruck normalerweise kontinuierlich in einer durch den Verlauf der Kennlinien 73 und 75 festgelegten Abhängigkeit von der Bremskraft in der mechanischen Zugfahrzeugbremse 13 steuerbar ist. Dabei ergibt der schräg zur Abszisse verlaufende,
so gerade Teil der Kennlinien 73 und 75 eine weitgehende Proportionalität zwischen beiden Größen: der parallel zur Abszisse verlaufende Teil der Kennlinien 73 und 75 ergibt die Begrenzung des maximalen Anhängerbremsdruckes.
i. Der Verlauf der Kennlinien 73 und 75 läßt sich mit dem elektronischen Regler 53 auf einfache Weise dem jeweiligen Bedarfsfall anpassen.
Aus obigen Ausführungen geht auch hervor, daß die Steuerung des Anhängerbremsdruckes unabhängig
•in davon ist. ob das /um Verbraucher 31 strömende Druckmittel unter niedrigem oder hohem Druck steht.
F i g. 3 zeigt einen Teil einer zweiten Ausführungsform einer Bremsvorrichtung 90, bei der die Magnetventileinrichtung aus einem 4/3-Wcgcvcniil 91 gebildet
»■ ist, dessen Schaltstellungen 92, 93 und 94 den drei Schahkombinalioncn der Magnetventile 52 und 56 in den Bereichen 78. 77 b/w 79 entsprechen. Im übrigen entspricht die Wirkungsweise der Bremsvorrichtung 90 derjenigen der Bremsvorrichtung 10.
Hierzu 2 Blaii Zeichnung·..·!!

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Hydraulische Bremsvorrichtung für Anhänger von mechanisch gebremsten Zugfahrzeugen, insbesondere von Schleppern, bei der vom mechanischen Bremsgestänge des Zugfahrzeugs ein der Bremskraft entsprechendes Signal zur Betätigung eines in einen hydraulischen Kreislauf geschalteten Bremsventils ableitbar ist, wobei das Bremsventil einen mn der Druckmittelquelle des Kreislaufs verbundenen Einlaß, einen mit einem weiteren Verbraucher verbundenen ersten Auslaß, einen mit der Anhänger-Bremse verbundenen zweiten Auslaß und einen mit einer zum Rücklauf führenden Steuerleitung verbundenen dritten Auslaß aufweist und wobei die Verbindung zwischen dem Einlaß und den Auslassen mittels eines Steuerschiebers im Bremsventil steuerbar ist und wobei ferner zwischen dem Steuerschieber und dem zweiten Auslaß ein in Richtung Auslaß öffnendes Rückschlagventil angeordnet ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) zwischen dem Rückschlagventil (49) und der Anhängerbremse (35) zweigt eine Hilfsleitung (51) zum Rücklauf (26) ab, in die eine erste, in der Ruhestellung offene Magnetventileinrichtung (52:91) geschaltet ist,
b) in die Steuerleitung (55) ist eine zweite, in der Ruhestellung offene Magnetventileinrichtung (56; 91) geschaltet,
c) die beiden Magnetventileinrichtungen (52 und 56; 91) sind durch einen elektrischen Regler (53) steuerbar, dem als Sollwert die von einem in der mechanischen Zugfahrzeug-Bremse (13) angeordneten ersten Signalgeber (61) gelieferten, von der Bremskraft des Zugfahrzeugs abhängigen elektrischen Signale und als Istwert die von einem zweiten Signalgeber (58) vom Druck in der Anhänger-Bremse abhängigen elektrischen Signale zugeführt werden und der den Druck in der Anhänger-Bremse in Abhängigkeit von der Zugfahrzeug-Bremskraft steuert.
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