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Druckluftbremsanlage für Kraftfahrzeuge mit Anhänger
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Die Erfindung betrifft eine Druckluftbremsanlage nach dem Oberbegriff
des Hauptanspruches.
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Beim Abbremsen von Lastzügen~muß bei Ausfall der Anhänger bremsleitung
oder bei nicht gekuppelter Bremsleitung die Notbremsung des Anhängers durch Entlüften
der Vorrateleitung zum Anhänger eingeleitet werden. Um im Schadens falle den Lastzug
stabil abbremsen zu können, wird angestrebt, die Vorratsleitung zum Anhänger in
weniger als 1 sec auf 1,5 bar zu entlüften.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei ausgefallener Bremsleitung
zum Anhänger die Druckdiffernz zwischen den Bremszylinderdrücken der beiden Betriebsbremskreise
zum Anhänger als Schaltkriterium heranziehen. Wenn diese Druckdiffernz einen bestimmten
Wert überschreitet, wird durch Ansprechen eines Mehrkreisschutzventils, das in die
Vorratsleitung vom Vorratsbehälter des K,raftfabrzeuges
um Vorrats-Kupplungskopf
geschaltet ist, die Vorratsleibung unterbrochen und der Vorratskupplungskopf, wenn
erforderlich, über dieses Ventil entlüftet. Bekannte Lösungen dieser Art sind aber
aufwendig und teuer.
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Es besteht daher die Aufgabe, eine Druckluftbremsanlage der erwähnten
Art in einfacher, wirtschaftlicher Weise zu schaffen, bei der die Vorratsleitung
zum Anhänger in kürzester Zeit entlüftet wird.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs
1 angegebene Anordnung. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den restlichen Ansprüchen
gekennzeichnet Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 eine Druckluftbremsanlage mit 2 Betriebsbremskreisen, flehrkreisschutzventil
und Differenzdruck-Schaltventil, Fig. 2 das Differenzdruck-Schaltventil nach Fig.
1, Fig. 3 das Mehrkreisschutzventil nach Fig. 1, Fig. 4 eine Druckluftbremsanlage
nach Fig. 1 mit einem gesonderten Absperrventil zur Unterbrechung
der
Druckluftleitung zum Vorrats-Kupplungskopf, Fig.4a das Absperrventil, in an sich
bekannter Ausführung, der Anlage nach Fig. 4, Fig. 5 eine Druckluftbremsanlage nach
Fig. 4, in der das Differenzdruck-Schaltventil und das Absperrventil zu einem gemeinsamen
Bauteil als Differenzdruck-Schalt- und Ab8perr ventil vereinigt sind, und Fig. 6
das Differenzdruck-Schalt- und dbsperrventil der Anlage nach Fig. 5.
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In Fig. 1 ist eine Druckluftbremsanlage unter Verwendung eines Differenzdruck-Schaltventils
1 dargestellt. Die Vorratsbehälters 2 und 3 sind über getrennte Leitungen mit eines
Zweikreis-Trittplattenventil 4 verbunden, und die von diesem ausgehenden Rohrleitungen
5, 6, die den Druck zweier Betriebsbremskreise führen, stehen mit den Vorderrad-
bzw. Hinterradbremszylindern 7 bzw. in Verbindung. Die beiden Betriebsbremskreise
sind ferner über Zweigleitungen 9, 10 mit den beiden Steuereingängen eines Anhängersteuerventils
11 verbunden, Der Druckluftversorgungsanschluß des Anhängersteuerventils 11 ist
über eine Rohrleitung 12 mit dem Vorrats-Kupplungskopf 13 verbunden. Bei Betätigung
des Zweikreis-Trittplattenventils 4
strömt Druckluft durch das über
die Zweigleitungen 9, 10 umgesteuerte Anbängersteuerventil 11 aus der Druckluft-Versorgungsleitung
12 in die Anhängerbremsleitung 14 ein, gelangt über den Bremsleitungs-Kupplungskopf
15 zur Bremsanlage des Anhängers und bewirkt deren Umsteuerung auf Bremsen.
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Von der Anhängerbremsleitung 14 und von einem der Betriebsbremskreise
führt je eine Zweigleitung zum Anschluß KB bzw. A des Differnzdruck-Schaltventil
1, das über die Steuerleitung 16 mit dem Anschluß 17 des üblichen Vierkreisschutzventils
18 verbunden ist.
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Mit dem Versorgungsdruck in der Leitung 19 wird nicht nur der Vorratskupplungskopf
13 beaufschlagt, sondern auch ein Handbremsventil 20, mit dessen ausgestuertem Druck
ein Federspeicherbremszylinder 21 und das Zweikreisanhängersteuerventil 11 beaufschlagt
werden.
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Die Druckluftbremsanlage nach Fig. 1 arbeitet im Bchadensfalle folgendermaßen:
Bei Überschreiten einer bestimmten Druckdifferenz zwischen den Drücken in nur einem
der Betriebsbremskreise, (Rohrleitung 5), und in der Anhängerbremsleitung 14 wird
der bei b in das Differnzdruckschaltventil eingesteuerte Bremssylinderdruck bei
B ausgesteuert, und damit in die Steuerleitung 16, die zum Vierkreisschutzventil
17 führt, ein Drucksignal eingesteuert,
das von den Kolben des Vierkreisschutzventils
17 entweder nur denjenigen Kolben, der die Anhängerversorgung steuert, oder die
Gesamtzahl der Kolben zusätzlich zur Federkraft mit dem Bremszylinderdruck beaufschlagt.
Dies hat gegenüber bekannten Anordnungen den Vorteil eines wesentlichen früheren
Schließens des Vierkreisschutzventils 17.
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Beispielsweise sperrt das Vierkreisschutzventils 17 bei vollem Vorratsdruck
in den Behältern 2, 3 der beiden Betriebsbremskreis bei einer Bremsung mit einem
Druck von > 4 bar die Anhängerversorgung (Leitung 19) ab. Damit wird verhindert,
daß im Schadensfall der Vorratsdruck beider Betriebsbremskreise die defekte Bremsleitung
14 zum Anhänger teilweise,entlüftet werden muß, bevor die Notbremsung anspricht.
Auf diese Weise wird die Vorratsleitung 19 zum Anhänger über die defekte Bremsleitung
14 zum Anhänger rasch entlüftet, so daß die Notbremswirkung im Anhänger ohne zu
großen Zeitverzug eintritt.
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Fig. 2 zeigt das in Fig. 1 verwendete Differnzdruck-Schaltventil 1.
Es handelt sich hierbei im Prinzip um ein einfaches Uberströmventil mit Rückströmung,
bei dem der Anschluß KB, der in den Raum oberhalb der federbelasteten Membrane 22
führt, mit dem Druck der Anhängerbremsleitung 14 und der Anschluß A mit dem Druck
nur eines der Bremskreise (Rohrleitung 5) beaufschlagt wird. Die Druckspanne, bei
der das Ventil 1 ansprechen soll, wird durch die Vorspannung der Feder 23 geregelt.
Wird diese Druckspanne überschritten, ist also der Bremszylinderdruck
des
ansteuernden Bremskreises (Rohrleitung 5) um diesen Betrag größer als der Druck
in der Bremsleitung 14 zum Anhänger, so hebt die Membrane 22 ab, und der bei A eingesteuerte
Bremszylinderdruck wird am Anschluß B ausgesteuert und zum Vierkreisschutventil
18, und zwar zum Anschluß 17 in Fig. 1 bzw. Fig. 3, weitergeleitet. Dabei sperren
die Kolben des Vierkreisschutzventils 18 die einzelnen Kreise untereinander, oder
nur die Anhängerversorgung (Leitung 19) gegen die anderen ab.
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Das Lösen der Betriebsbremse bewirkt, synchron zum Druck des Bremskreises
über das Rückschlagventil 24 der Fig. 2, ein Entlüften des Anschlußes B des Differenzdruck-Schaltventils
1 und somit über die Verbindungsleitung 16 zum Vierkreisschutzventil 18 ein Entlüften
des mit dem Anschluß 17 verbundenen Raumes, so daß die Kolben des Vierkreisschutzventils
18 wieder öffnen und die Absperrung-der Anhängerversorgung, (Leitung 19), wieder
aufgehoben wird.
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Bei nicht gekuppeltem Anhängerbetrieb (Solobetrieb) wird das Differnzdruck-Schaltventil
1 bei jeder Betriebsbremsung betätigt.
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Fig. 3 zeigt das in Fig. 1 verwendete, an sich bekannte Vierkreisschutzventil
18 zwar in zwei Ausführungen, in denen entweder nur der Anhängerversorgungskreis,
in der linken Darstellung a der Fig. 3, oder die Gesamtheit der Kreise, in
der
rechten Darstellung b der Fig. 3;d:ruckbeaufschlagt ist. Der Anschluß 17 wird mit
dem Druck beaufschlagt, der am Anschluß B des Differenzdruck-Schaltventile 1 ausgesteuert
wird. Das Mehrkreisschutzventil wird sowohl bei jedem Auffüllvorgang als auch bei
jeder Bremsbetätigung im Solobetrieb betätigt, so daß die EG-Vorrschriften, nach
denen ständig stillstehendes Ventil nicht zugelassen ist, ausreichend erfüllt sind.
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Ein wesentlicher Vorteil der Druckluftbremsanlage nach Fig. 1 besteht
gegenüber bekannten Anordnungen darin, daß bekannte, übliche Ventile anstelle aufwendiger
Spezialventile verwendet werden. Mit 25 ist ist in Fig. 3 eine Druckluftquelle und
mit 26I bis 26IV mehrere Druckluftverbraucher (Bremskreise angedeutet.
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In Fig. 4 ist eine weitere Ausführung der Druckluftbremsanlage dargestellt.
In dieser Ausführung wirkt der vom Differenzdruck-Schaltventil 1 ausgesteuerte Druck
nicht auf das Vierkreisschutzventil 17' ein, sondern das in die Steuerleitung 16'
eingesteuerte Drucksignal beaufschlagt den Anschluß 27 eines an sich bekannten Absperrventil
28 und bewirkt, daß das Absperrventil 28 die Vorratsverbindung (29, 30, 13) zwischen
dem Anschluß 31 des Vierkreisschutzventils 1?' und dem Vorrats-Kupplungskopf 13
unmittelbar, nicht erst über das Vierkreisschutzventil 17' absperrt.
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Fig. 4a zeigt das in Fig. 4 verwendete Absperrventil 28 mit dem Anschluß
27, der vom ausgesteuertem Druck des Differazdruck-Schaltventils 1 beaufschlagt
wird, und mit dem Anschluß zur Leitung 30 der mit dem vom Vierkreisschutzventil
17' ausgesteuerten Vorratsdruck beaufschlagt wird. Der Vorratsdruck wird nur dann
am zum Vorratskupplungskopf 13 führenden Anschluß des Absperrventils 28 ausgesteuert,
wenn der Anschluß 27 nicht durckbeaufschlagt ist.
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In der Ausführung der Druckluftbremsanlage nach Fig. 4 bilden das
Absperrventil 28 und das Differenzdruck-Schaltventil 1 voneinander getrennte Bauteile.
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In der Ausführung nach Fig. 5 sind diese beiden Bauteile miteinander
vereinigt zu einem Differenzdruck-Schalt-und Absperrventil 32Fdas in die Vorratsleitung
zwischen das Vierkreisschutzventil 18' und den Vorrats-Kupplungskopf 13 geschaltet
ist.
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Damit ist der Vorteil der direkten Abschältung des Vorratsdruckes
ohne den Umweg über das Mehrkreisschut zventil 18' erreicht, wie dies auch in Fig.
4 der Fall ist, in Verbindung mit dem weiteren Vorteil der Einsparung eines besonderen
Absperrventils 28,das das in der Ausführung gemäß Fig. 4 erforderlich ist.
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-Der Anschluß 33 des Differenzdruck-Schalt-und Absperrventils 32 führt
zum Vierkreisschutzventil 17' der Anschluß 34
zum Vorrats-Kupplungskopf
13, der Anschluß KB wird mit dem in der Bremsleitung 14 zum Anhänger herrschenden
Druck, der Anschluß BZ mit dem Druck eines Betriebsbremskreises beaufschlagt.
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Das in Fig. 6 dargestellte Differenzdruck-Schalt-und Absperrventil
32 arbeitet in der nachfolgend beschriebenen Weise' Bei intakter Anlage wirkt der
vom Vierkreisschutzventil 18 kommende und bei 33 eingesteuerte Vorratsdruck auf
die äußere Ringfläche der Membrane 35 ein, überwindet die Federkraft der Feder 36
und öffnet den Ventilsitz 37, wodurch der bei 33 eingesteuerte Druck über die Räume
38 und 39 am Anschluß 34 ausgesteuert wird.
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Bei intakter Anlage bleibt der Ventilsitz 37. geöffnet, wenn die Betriebsbremse
im Zugbetrieb betätigt wird, da die Membrane 40 von oben mit dem in der Bremsleitung
zum anhänger herrschenden Druck KB, von unten mit dem Druck BZ eines Betriebsbremskreißes
beaufschlagt wird.
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Um ein Schalten des Ventils bei einem vorübergehenden zeitlichen Auseinanderfallen
der KB- bzw. BZ-Drucke zu vermeiden, ist die Feder 41 derart vorgespannt, daß das
Ventil 32 erst bei Überschreiten einer bestimmten Druckdifferenz zwischen KB und
BZ schaltet. Wird diese Druckdifferenz überschritten,
beispielsweise
bei einem Schaden an der Bremsleitung 14 zum Anhänger, oder falls bei KB überhaupt
kein Druck ausgesteuert werden kann, so hebt die Druckkraft im Raum 42 die Membrane
40 gegen die Federkraft der Feder 41 an, der Ventilsitz 43 wird geöffnet und-der
in den Raum 42 eingesteuerte Bremszylinderdruck BZ wird in den Raum 44 eingesteuert,
in dem er zusätzlich zur Federkraft der Feder 36 auf die Membarne 35 einwirkt, so
daß nach Überschreiten einer bestimmten Druckkraft der Ventilsitz 37 geschloßen
wird und auf diese Weise die Verbindung vom Druckluftvorrat des Kraftfahrzeuges
zum Vorratskupplungskopf 13 3 abgesperrt ist. Da der in der Leitung 14 nach Fig.
5 zwischen dem Differnzdruck-Schalt-und Absperrventil 32 und dem Anhängersteuerventil
11 vorhandene Vorratsdruck über die defekte Bremsleitung sehr schnell entlüftet
werden kann, setzt die Notbremsungim Anhänger ohne zu großen zeitlichen Verzug ein.
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Das Differenzdruck-Schalt-und Absperrventil 32 wird bei der Ausführung
der Anlage nach Fig*5 bei jeder Bremsung im Solobetrieb betätigt, so daß die EG-Vorschriften
ausreichend erfüllt sind.