DE2706455A1

DE2706455A1 - Bremsenschutzventileinrichtung

Info

Publication number: DE2706455A1
Application number: DE19772706455
Authority: DE
Inventors: Harold Durling
Original assignee: Midland Ross Corp
Current assignee: Midland Ross Corp
Priority date: 1976-02-17
Filing date: 1977-02-16
Publication date: 1977-08-18
Also published as: FR2341460A1; GB1563524A; AR212350A1; CA1045185A; SE7701621L; MX144772A; FR2341460B1; JPS5299520A; JPS5622744B2; US4030757A; BR7700910A

Description

MIDLAND-ROSS CORPORATION

B rem sen schutz vent ilefar-i chtunsr pt e

Die Erfindung betrifft ein Schlepperschutzventil, das in der Bremsanlage eines Fahrzeugs eingesetzt wird.

In den üblichen Druckluftbremsanlagen des Systems Schlepper-Anhänger erstrecken sich zwei Leitungen vom Schlepper zum Anhänger, wobei der Schlepper die Grundausrüstung zur Erzeugung der Druckluft trägt. Die eine Leitung, die üblicherweise als Hilfs- oder Notfalleitung für den Anhänger bezeichnet wird, hält einen konstanten maximalen Druck in einem Druckluftspeicher aufrecht, der sich auf dem Anhänger befindet und der vom Druckluftspeicher des Schleppers gespeist wird. Die andere Leitung, die man Steuer- oder Betriebsleitung für den Anhänger nennt, wird in Abhängigkeit eines Bremsbetätigungsventils des Schleppers unter Druck gesetzt. Der Ausdruck "Anlage¹¹ wird nachfolgend vereinfachend für die Kombination des Schleppers und des Anhängers als Einheit benutzt.

Die übliche Bremsanlage bei Anhängern erfordert, daß die Bremsanlage des Anhängers federbeaufschlagt ist, und zwar mit einer ausreichenden Federkraft, um die Bremsen zu betätigen und die gesamte Anlage zum Halt zu bringen, wann immer die Druckluft in dem Luftmotor, die sich normalerweise der Federkraft entgegenstellt, um die Bremsen freizuhalten, auf ein Maß abfällt, das es der Federkraft erlaubt, die Bremsen zu betätigen. Diese Ausstattung wird dadurch vervollständigt, daß ein erster Luftmotor, der vom Druck aus dem Anhängerspeicher getrieben wird und der von dem Druck in der Anhängernotleitung gesteuert wird, sich kon-

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stant der Federvorspannung der Anhängerbremsen entgegensetzt, um die Bremsen gelüftet zu halten, solange Druck in der Leitung herrscht. Ein Bruch in der Notleitung des Anhängers wird somit eine Lüftung der unter Federwirkung stehenden Bremskammern des Anhängers bewirken und damit eine Betätigung der Bremsen im Notfall·

Ein zweiter Luftmotor, der auf den Druck in der Betriebsleitung des Anhängers anspricht, ist in den Anhänger eingebaut, um die Betriebsbremsen des Anhängers zu betätigen. Auf diese Weise ergibt die Druckluft, die sich in der Betriebsleitung durch Betätigung eines Fußpedals oder eine sonstige manuelle Betätigung am Schlepper einstellt, eine Bremsbetätigung im Anhänger.

Im Falle des Bruches einer oder beider Druckluftleitungen zum Anhänger muß die Druckluft im Schlepper auf einem ausreichend hohen Druckniveau gehalten werden, um die Schlepperbremsen noch betätigen zu können, üblicherweise beinhalten Bremsanlagen des Systems Schlepper-Anhänger ein am Schlpepper vorgesehenes Schlepper-Schutz-Steuerventil, das die Druckluft zu einem Schlepperschutzventil leitet, das seinerseits die Druckluft zum Anhänger durch die Anhängernotleitung leitet und das die Betriebsleitung des Anhängers öffnet. Dieses Ventil ist handbetätigt und wird, wenn es einmal geöffnet ist, von dem Druck in Offenstellung gehalten, der sich in dem Bereich der Notleitung befindet, die sich zum Anhänger erstreckt. Ein Bruch dieser Leitung bewirkt keinen großen Druckluftverlust am Schlepper, weil das Ventil den Druck des Leitungsverlustes bemerkt und sich prompt schließt, bevor ein zu großer Leckverlust die Bremsfähigkeit des Schleppers in Frage stellt.

Wenn in der Betriebsleitung vom konventionell ausgerüsteten Schlepper zum Anhänger ein Bruch auftritt, tritt ein massiver Druckluftverlust ein, wenn der Betätiger versucht,

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die Anlage zu bremsen und die Anhängerbremsen daran gehindert werden, sich zu betätigen, da ein entsprechendes Steuersignal nicht zum Anhänger übertragen werden kann.

Druckluftverlust geschieht so lange, bis der Speicher des Schleppers leer ist ader bis das Schlepper-Schutz-Steuerventil die Strömung zum Schlepperschutzventil schließt. Dies führt zu einer Lüftung der Anhängernotleitung, und zwar üblicherweise nach Abfall des Druckes um etwa 2,8 kp/cm , was zu einer entsprechenden Herabsetzung des Bremsvermögens des Schleppers führt· In der Zwischenzeit funktionieren die Anhängerbremsen nicht, bis diese auotmatische Schließung geschieht.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schlepperschutzventileinrichtung zu schaffen, die bei Druckluftbremsanlagen des Systems Schlepper-Anhänger gewährleistet, daß die Schlepperbremsen voll betriebsbereit bleioen, wann immer ein Bruch in den Bremsleitungen zwischen dem Schlepper und dem Anhänger auftritt. Die Ausgestaltung soll dabei so getroffen sein, daß die Notbremse des Anhängers in Betätigung gebracht werden kann, wenn die dorthin führende Notleitung ausfällt, ohne daß ein wesentlicher Druckverlust im Schleppersystern auftritt. Die Anordnung soll weiterhin so getroffen sein, daß, wenn eine der Betriebsleitungen zum Anhänger gebrochen ist«, und ein Notstopp gemacht wurde, die gesamte Schlepper-Anhänger-Bremsanlage noch so funktionieren kann, daß die Anhängerbremsen gelüftet werden können und die Gesamtanlage dann noch bewegt werden kann, beispielsweise zu einer Reparaturstätte.

Die Erfindung geht aus von einem üblichen Bremssystem für den Schlepper mit einer Druckluftquelle, einer Betriebsleitung zur Verteilung der Druckluft in die verschiedenen Luftmotoren der Bremsbetätiger, einem normalerweise geschlossenen, selbstlüftenden, manuell bedienbaren Bremsbetätigungsven til, das normalerweise fußbetätigt ist, und in die Be-

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triebsleitung zwischen der Druckquelle und den betatigern eingeschaltet ist. Die Erfindung ist auf Anhängerbremsanlagen anwendbar, bei denen die Betätiger Federn beinhalten, die konstant im Sinne einer Bremsbetätigung auf die Anhängerbremsen einwirken, wouei bremslüftende Luftmotoren vorgesehen sind, die normalerweise die Federkraft überwinden, außer im Notfall oder beim Parken, sowie ferner bremsbe*ätütigende Luftmotoren, um eine Betriebsbremsung hervorzubringen.

Der Erfindungsgegenstand ist in den Patentansprüchen gekennzeichnet·

Die erfindungsgemäße Lösung beinhaltet ein Traktorschutzventil und ein drucksensitives Steuergerät am Schlepper, mit einem Anschluß, der mit einem Speicher und mit einer auf dem Schlepper angeordneten Druckluftpumpe oder sonstigen Druckmittelquelle durch eine direkte Leitung verbunden ist, sowie einem zweiten Anschluß, der mit den die Bremsen lüftenden Luftmotoren verbunden ist, und einem dritten Anschluß, der mit den bremsbetätigenden Motoren verbunden ist, sowie einem offenen Durchlaß zwischen den ersten und zweiten Anschlüssen. Das Traktorschutzventil beinhaltet ein hin- und herbewegbares. Drosselglied benachbart dem Versorgungsanschluß, der die Bewegung der Druckluft längs des vorstehend genannten Durchlasses sowohl zu der Betriebsleitung wie zu der Notleitung des Anhängers steuert. Dieses Drosselglied, üblicherweise in Form eines Kolbens, wird normalerweise an einem Ende durch den Druck beaufschlagt, der in der Notleitung herrscht, um den Durchlaß offen zuhalten, und wird in der anderen Richtung von dem Druck in der Schlepperbetriebsleitung beaufschlagt, der auf das andere Ende durch die Bewegung von Druckluft nind um den Kolben des drucksensitiven Steuergerätes aufgebracht wird, das die Differenz zwischen dem Druck der Schlepperbetriebsleitung und derjenigen der Anhängerbetriebsleitung mißt.

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Der Bremsbetätigungsdruck in der Anhängerbetriebsleitung wird indirekt durch einen Teilbereich der Einrichtung, bestehend aus Schlepperschutzventil und drucksensitivem Steuergerät entwickelt, welche Einrichtung ein Kolbenzylinderaggregat beinhaltet, in dem der Druck von der Schlepperbetriebsleitung auf einen feder-rückgeführten Kolben gebracht wird, der gegen seine Federvorspannung unter Druck gesetzt wird, um ein Scheibenventil zu öffnen, das es der Luft ermöglicht, aus dem Durchlaß des Schlepperschutzventils in die Anhängerbetriebsleitung zu strömen.

Wenn die Notleitung oder die Betriebsleitung des Anhängers bricht, ist das bis dahin ausbalancierte Druckverhältnis im drucksensitiven Steuergerät beendet und der Druck der Schlepperbetriebsleitung dominiert und bringt das drucksensitive Steuergerät dazu, Druck auf das Drosselglied aufzubringen. Auf diese V/eise wird die Luftzufuhr vom Schlepper zum Anhänger abgeschaltet. Unter diesen Bedingungen wird der Relaiskolben des vorstehend genannten Kolbenzylinderaggregates des Traktorschutzventils das Scheibenventil offenhalten, so daß Luft von der Notleitung hindurchströmen kann in den dritten Anschluß und aus der gebrochenen Betriebsleitung heraus, um die Bremslüft-Luftmotoren zu lüften und eine Notbremsung der Anhängerbremsen durch die Feder-Bremsbetätiger zu erlauben.

Die Reduktion des Druckes in der Schlepperbetriebsleitung durch Freigabe des Bremspedals restauriert das Gleichgewicht in dem drucksensitiven Steuergerät, wodurch sich das Drosselglied zurückzieht und es dem Druck v/iederum erlaubt, sich in der Anhängernotleitung aufzubauen, um eine Lüftung der Anhängerbremsen zu bewirken. Der Benutzer kann somit zeitweilig seine Anlage an eine sichere Stelle verfahren.

Wahrend die direkte Druckluftnotleitung vom Schlepper zum Anhänger durch die erfindungsgemäße Ventileinrichtung verläuft, wird das Abdämmen oder Abdichten der schleppereigenen Notleitung infolge eines Bruches der Notleitung des Anhängers

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auf übliche Weise durch ein auf dem Schlepper angeordnetes Ventil, das man als Schlepper-Schutz-Steuerventil bezeichnet, bewirkt, das normalerweise am Instrumentenbrett des Schleppers angeordnet ist. Ein spezielles Konstruktionsmerkmal b dieses Ventils ist es, daß, wenn der Druck in der Notleitung zum Ventil auf einen vorbestimmten Druck abfällt, wie

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beispielsweise 3,5 kp/cm , der Druck nicht länger das Ventil offenhält und eine Kompressionsfeder automatisch das Ventil in eine Stellung schließt, in der der Druck, wenn er sich auf das normale Niveau in der Schleppernotleitung restauriert hat, das Ventil nicht ohne manuelle Unterstützung öffnen wird.

Die Einrichtung, die das Schlepperschutzventil und das drucksensitive Steuergerät beinhaltet, überdeckt automatisch Schaden im Anhängerbetriebs-System, ohne nennenswerten Effekt auf das Schlepperdruckluftsystem, wobei plötzliche Schadensfälle im Anhängernotsystem automatisch vom Anhängernotventil in Kombination mit dem Schlepperschutzventil registriert werden. Diese Notfall-Drucksteuer-Mechanismen werden auch im Fall des Betriebes des Schleppers ohne angehängten Anhänger wirksam.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Bremsanlage eines LKW-Schleppers mit Anhänger, wobei eine Ventileinrichtung gemäß der Erfindung mit einem Schlepperschutzventil und einem drucksensitiven Steuergerät in Schnittdarstellung eingezeichnet ist,

Fig. 2 eine Längsschnittdaistellung durch eine weitere Ausführungsform einer Ventileinrichtung, bestehend aus Schlepperschutzventil und drucksensitivem Steuergerät,

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Fig. 3 eine Teilschnittdarstellung eines Anhängerbremsbetätigungsmechanismus,

Fig. 4 eine Längsschnittdarstellung durch eine weitere Ausführungsform einer Ventileinrichtung, bestehend aus Schlepperschutzventil und drucksensitivem

Steuergerät,

Fig. 5 eine Teilschnittdarstellung gemäß Schnittlinie

V-V der Fig. 1 durch das drucksensitive Steuergerät.

Die in Fig. 1 dargestellte LKW-Schiepper-Anhänger-Druckluftbremsanlage ist in ihren Hauptausgestaltungsmerkmalen als Beispiel für eine neuzeitliche Bremsanlage anzusehen, mit Ausnahme der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung 5, beinhaltend ein Schlepperschutzventil 6 und ein fest mit dem Schlepperschutzventil 6 verbundenes drucksensitives Steuergerät 7. Die Bremsanlage beinhaltet des weiteren einen Kompressor 11 zur Förderung von Druckluft zu einem Speicher 12, ein Bremsbetätigungsventil 13, das mit dem Speicher durch die Leitung 14 und durch die Leitung 15 mit der Schlepperbetriebsleitung 16 verbunden ist. Die Betätigung des normalerweise fußbetätigten Ventils 13 bewirkt, daß die bremsbetätiger 17 des Schleppers die Schlepperbremsen mittels Druckluft betätigen, die zu den Betätigern durch die Betriebsleitung 16 in Abhängigkeit des Ausmaßes der Pedalniederdrückung geleitet wird. Das Ventil 13 ist so konstruiert, daß es den Druck in der Leitung 16 in dem Ausmaß abfallen läßt, in dem es sich seiner vollen Bremsfreigabestellung nähert.

Das Schlepperschutzventil 6 wird mit Druckluft unabhängig von der Schlepperbetriebsleitung 16 vom Speicher 12 über

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eine Leitung 18 gespeist, die stromabwärtig mit einem Anhängernotventil 20 verbunden ist, das Druckluft in eine Notleitung 21 bringt, die an ihrem stromabwärtigen Ende mit einem ersten Anschluß 22, auch Notanschluß genannt, des Schlepperschutzventils 6 verbunden ist. Der Anschluß

22 ist mit einem zweiten, abgebenden Anschluß 23 durch einen inneren Durchlaß 24 des Ventils 6 verbunden. Der Körper des Ventils 6 hat einen dritten Anschluß 26 für die Anhängerbetriebsleitung, der Luft vom Durchlaß 24 empfängt, um die Anhängerbetriebsanlage zu speisen, wenn ein Scheibenventil 27, das ein Rohrstück 28 und einen Flansch 29 beinhaltet, vom Sitz abgehoben liegt, also sein Flansch 28 nicht an einem ringförmigen Sitz 31 anliegt.

Mit Ausnahme der Notfallstellung für ein drucksensitives Drosselglied 33 in Form eines Kolbens, ist die schlepperseitige Notleitung 21 kontinuierlich in offener leitender Verbindung mit der Anhängernotleitung 34, die vom Anschluß

23 ausgeht. Wann immer Betriebsdruck im Durchlaß 24

herrscht, kann Druckluft zur Betätigung der Anhängerbremsen durch eine Anhängerbetriebsleitung 34 zugeführt werden, und zwar durch eine Öffnung des Scheibenventils 27 hindurch, die von einer solchen Bewegung eines Relaiskolbens 38 resultiert, daß ein Ring 39 des Kolbens in Anlage mit einer Endkante 41 des Rohrstückes 28 des Scheibenventils 27 gelangt und somit diessen Flansch 29 vom Sitz 31 abgehoben ist. Die Bewegung des Kolbens 38 auf das Scheibenventils 27 zu wird durch eine Öffnung des schlepperseitigen Bremsbetätigungsventils 13 initiiert und die Übertragung des daraus resultierenden Druckanstiegs durch die Leitung 16, eine Leitung 43 und einen Anschluß 44 am Körper des Schlepperschutzventils 6, alles in leitender Verbindung mit der Seite des Kolbens 38, die vom Ventil 27 fortweist. Der Kolben 38 bewegt sich in einem Zylinder, der von der

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Ventilgehäusewand 45 und einem Zylinderkopf 46 umschlossen ist. Der Kolben 38 wird in Abwesenheit des Druckes auf den Zylinderkopf 46 durch eine Feder 47 rückgeführt. Das Scheibenventil 27 ist gegen den Sitz 31 durch eine Feder 48 gedrückt.

Das drucksensitive Steuergerät 7 beinhaltet ein Gehäuse 51, das einen Zylinder für einen Kolben 52 definiert. Das eine Ende des Kolbens 52 (und zwar das rechte, gesehen auf Fig. 1) ist der Schlepperbetriebsleitung 16 ausgesetzt, und zwar über die Leitung 43, einen Anschluß 54 in leitender Verbindung mit dem Anschluß 44, eine Leitung 55 und dem Geräteanschluß 56, der sich in das entsprechende Ende des Zylinders öffnet. Das andere Ende 58 des Kolbens 52 ist der Druckluft ausgesetzt, die in der vom Schlepper zum Anhänger führenden Betriebsleitung 35 herrscht, und zwar durch eine Leitung 59, die von der Leitung 35 zum Geräteanschluß 61 führt. Normalerweise sind die Drücke an den beiden Enden des Kolbens 52 ausbalanciert und eine Feder 62 drückt den Kolben gegen die Zylinderendfläche 63 in seiner Normalstellung an.

Wann immer ein höherer Druck in der Schlepperbetriebsleitung 16 als in der Anhängerbetriebsleitung 35 herrscht, bewegt sich der Kolben 52 nach links, gesehen auf Fig. 1, bis die Dichtringe 65 des Kolbens 52 radial gegenüber den Rippen 66 und Nuten 67 liegen, wie sie in Fig. 5 näher dargestellt sind. In dieser Stellung des Kolbens ist in der Tat eine Druckluftnebenleitung gebildet und etwas Druckluft sickert von der Leitung 16 durch den Anschluß 56 hinter den Kolbenkopf in den ringförmigen Bereich 68, um auf die Fläche 71 des Drosselkolbens 33 zu wirken. Der Kolben 52 bewegt sich normalerweise weiter auf den Anschluß 61 zu, bis die Endfläche 58 gegen einen Vorsprung 72 anliegt. Unter dem resultierenden Druck in der Region 68 bewegt sich der Drosselkolben 33 in einen Abschnitt 74 des Durchlasses 24, um j eg-

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lichen Durchgang von Druckluft aus der Notleitung 21 in den Durchlaß 24 abzusperren.

Der Drosselkolben 33 ist positioniert, um auf Differenzen in den Drücken an seinen beiden Enden zu reagieren. Da der auf seine Fläche 71 vom Steuergerät 7 aufgebrachte Druck normalerweise geringer ist als derjenige im Durchlaß 24 zu demjenigen Zeitpunkt, zu dem die Absperrung der Notleitung 21 gefordert v/ird, ist die Endfläche 71 des Drosselkolbens 33 wesentlich größer als die zur Verfugung stehende Druckfläche am anderen Ende des Drosselkolbens 33, das der Druckbeaufschlagung durch die Notleitung 21 unterliegt.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, beinhalten die Leitungen 18 und 21 zur Speisung des Anhängers mit Druckluft durch das Schlepperschutzventil 6 direkt vom Speicher 12 des Schleppers ein schleppersei tig vorgesehenes Anhängernotventil Das Notventil 20 ist normalerweise in leicht zugänglicher Form für den Schlepperfahrer angeordnet, beispielsweise am Armaturenbrett des Schleppers. Derartige bekannte Ventile werden über einen Stößel 77 betätigt, der eine in bezug auf das Ventilgehäuse ausgefahrene Stellung innehat, wenn das Ventil geschlossen ist, wie in Fig. 1 gezeigt. In der Schließstellung des Ventils 20 ist der gesamte Bereich der Notleitung stromabwärts davon zum Anhänger hin gelüftet.

Um die Offenstellung des Ventils zu erreichen, wird der Stößel 77 in den Ventilkörper hineingestoßen und erlaubt eine leitende Verbindung der Leitungen 18 und 21 und den Durchtritt von Druckluft durch das Schlepperschutzventil 6 zum Anhänger. Ein spezielles Merkmal dieses Ventils ist es, daß, wenn der Druck in der Notleitung 21 unter einen

2 vorbestimmten Druck, wie beispielsweise 3,5 kp/cra , absinkt, der Stößel in seine Ventilschließstellung bewegt wird, und zwar unter dem Druck einer Druckfeder, wenn der Federdruck

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den absinkenden Leitungsdruck überwindet, der auf ein Scheibenventil wirkt, das vom Stößel getragen wird, um das Ventil offen zu halten. Ein anderes Merkmal ist, daß das Ventil einen Schalt-Ablaßmechanismus beinhaltet, der von irgendeinem vorgegebenen Druck, wie beispielsweise

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2,1 kp/cm , in der Leitung 21 und kleiner als das Niveau

des vorstehend erläuterten abgefallenen Druckes, beispiels-

weise 3,5 kp/cm , geschlossen gehalten wird, was die Bewegung des Stößels in seine Ventilschließstellung bewirkt.

Der Zweck des mit niedrigem Druck betätigten Mechanismus ist es, das Anhängernotsystem zu lüften und damit Anstrengungen eines Schlepperbenutzers zu unterbinden, Aux die Gesamtanlage zu bewegen, nachdem der Notfalldruck für den Schlepper in einen sehr unsicheren Druckbereich abgesunken ist, in welchem Bereich die Betätigung des Ablaßmechanismus geschieht.

In Fig. 1 ist ferner ein typischer Anhänger-Brems-Steuerapparat für einen Zweiachs-Anhänger gezeigt, der vier federbelastete Betätiger 80 beinhaltet, die innenseitig, v/ie in Fig. 3 gezeigt, ausgestaltet sind. In Abwesenheit von anderen Kräften drückt die Feder 81 eines jeden Betätigers 80 die Bremsen in Betätigung, und zwar mit einer ausreichenden Kraft, um einen Fernfahrzug, bestehend aus Schlepper und Anhänger, schnell zu verlangsamen. Die Bremsen werden normalerweise in Lüftstellung gehalten, und zwar durch Vorrats- oder Notfalldruck, der durch Leitungen 82 zugeführt wird und solche Bewegungen der Membranen 84 eines jeden Betätigers hervorruft, daß die Feder 81 zusammengedrückt wird. In dieser Lüftstellung wirkt eine Feder 87 des Luftmotors 85, schwächer als die Feder 81, auf Membranen 88, um diese jeweils in der in Fig. 3 dargestellten Stellung zu halten, wobei die Zentralstangen beider Luftmotoren trennbar in einer gemeinsamen Verbindungswand der Motoren benachbart der Membran 88 sind. Mit den so gelüfteten Bremsen kann Druckluft durch den Luftmotor 85 über die Betriebs-

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leitung 86 zur Bremsbetätigung im Betriebsfall aufgebracht werden.

In der« Anhängerbremsanlage nach Fig. 1 werden Signale zur Betätigung der Anhängerbremsen durch die Leitung 35 auf die Relaisventile 90 übertragen, die ihrerseits die Luft zu den Luftmotoren 85 der Bremsbetätiger durch die Leitung 86 übertragen. Die Druckluft zur Betätigung der Luftmotoren 85 wird von einem Primärspeicher 91 genommen, da die Leitungen 35 lediglich Signalleitungen zu den Ventilen 90 sind.

Ein Sekundärspeicher 92, dessen Druck von einem der Primärspeicher durch eine Leitung, beispielsweise die Leitung 93, aufrechterhalten wird, kann die Druckluft zu den Luftmotoren 83 für die Bremsfreigabe über Leitungen 82 treiben. Die dem Relaisventil 94 durch die Leitung 34 zugeführte Druckluft definiert lediglich einen Signaldruck· Um des weiteren die Arbeitsweise der Luftmotoren 83 zur Aufrechterhaltung der Bremsen in der gelüfteten Stellung im Falle eines Ausfalls einer Druckmittelquelle, beispielsweise des Speichers 91, für den Sekundärspeicher 92 aufrechtzuerhalten, sind die Speicher 91 mit Ventilen 95 ausgerüstet, die in ihrer einen Betriebsweise als Rückschlagventile wirken, durch die keine Luft von den Speichern 91. zur Leitung 34 zurückströmen kann, die jedoch darauf ausgelegt sind, Druckluft von der Leitung 34 zu den Speichern 21 oberhalb eines vorgegebenen

Nominaldruckes, wie beispielsweise 4,2 kp/cm , durchzulassen. Durch diese Ausgestaltung kann die Reduktion des Druckes

2 im Schleppernotsystem beispielsweise unterhalb 4,2 kp/cm

vermieden werden und ein Luftvorrat wird in den Sekundär-3C speichern 92 durch Rückschlagventile 96 in der Leitung 93 festgehalten, der den Druck in den Luftmotoren 83 für die Bremsfreigabe für eine unbegrenzte Zeit aufrechterhalten kann.

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Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel beinhaltet eine Ventileinrichtung 5A, die ein drucksensitives Steuergerät 7A und ein Schlepperschutzventil 6A beinhaltet. Die Einrichtung 5A ähnelt der Einrichtung 5 sehr stark, mit Ausnahme von Details im Steuergerät 7A. Ls ist ein Merkmal der Einrichtung 5A, daß der Drosselkolben 104 eine Schulter 105 aufweist, die einen Sitz für eine Feder 106 bildet. Ein anderer Sitz für diese Feder wird von dem Boden 107 einer ringförmigen Ausnehmung im Gehäuse des Schlepperschutzventils 6A gebildet. Die Feder 106 drückt den Drossel— kolben 104 in die zurückgezogene Stellung, um den hauptsächlichen Notdruckdurchlaß 108 durch das Ventil offenzuhalten. Das untere Ende des Drosselkolbens 104 ist konisch. Wenn der Kolben 104 nach unten getrieben wird, wird der Luftstrom durch den Durchlaß 108 progressiv begrenzt. Diese progressive Aktion gewährleistet eine Modulation oder Steuerung der Anhängernotbremsen in besserem Ausmaß als etwa eine Betätigung im Sinne einer einfachen Schließung oder Öffnung.

Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Einrichtung 5B mit einem Schlepperschutzventil 6B und einem drucksensitiven Steuergerät 7B, dessen Komponenten in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen zu finden sind. Der wesentliche Unterschied zwischen der Einrichtung 5B und den Einrichtungen 5 und 5A ist, daß der Drosselmechanismus 118 für den Notdurchlaß, der bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen im Schlepperschutzventil eingeschlossen war, vom Schlepperschutzventil 6B fortgenommen und als Teil des Steuergerätes 7B dort eingeschlos- sen ist. Das S laier gerät 7B weist einen Drosselkolben 121 auf, der gegen eine Feder 122, vergleichbar der Feder des zweiten Ausführungsbeispiels, bewegbar ist. Der Kolben 121 ist längs der Bohrung 123 bewegbar, um einen Durchlaß 124 zu schließen, der einen Anschluß 125 hat, in dem die Notleitung 21 des Schleppers endet. Die Anschlüsse 126,127

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haben die gleiche Funktion wie die Anschlüsse 23 und 26 des ersten Ausführungsbeispiels. Die Anschlüsse 128,129 haben die gleiche Funktion wie die Anschlüsse 44 und 61 des ersten Ausführungsbeispiels.

Die Funktionsweise sei im Zusammenhang unter Bezugnahme auf Fig. 1 dargestellt. Der Stößel 77 des am Armaturenbrett angeordneten Notventils 20 für den Anhänger befindet sich nach innen in die Stellung "Ventil offen" eingestoßen. Druckluft wird durch die Notleitung 21 und den Durchlaß 24 des Schlepperschutzventils zum Notsystem des Anhängers gefördert, das die Primärspeicher 91 und die Sekundärspeicher 92 beinhaltet, da das Schlepperschutzventil 6 die Druckluftzufuhr zum Anhänger nicht begrenzt. Wenn der Fahraeugbenutzer eine Bremsung vollzieht, betätigt Druckluft von dem ßremsbetätigungsventil 13 die Schlepperbremsen und gelangt auch zum Anschluß 44 des Schlepperschutzventils, um den Relaismechanismus zu betätigen. Dies bedeutet, daß der RelaisKolben 38 auf das Scheibenventil 27 zu getrieben wird, um dessen Flansch 29 von seinem Sitz 31 abzuheben. Die Druckluft strömt durch den resultierenden Spalt und aus dem Anschluß 26 hinaus in die Betriebsleitung 35 des Anhängers zu den Relaisventilen 90 des Anhängers. Die Relaisventile bewirken, daß Luft von den Primärspeichern 91 zu den Luftmotoren 85 der Bremsbetätiger gelangt, woraufhin die Anhängerbremsen betätigt werden.

Während der Bremsbetätigung ist der Druck in der Anhängerbetriebsanlage, also beispielsweise der Leitung 35, gleich dem Druck in der Schlepperbetriebsanlage, beispielsweise der Leitung 16, da die Anschlüsse 56,61 des drucksensitiven Steuergerätes im wesentlichen die gleichen Drucksignale erhalten und das Steuergerät inaktiv in der in Fig. 1 gezeigten Stellung verbleibt.

Die einzige Arbeitsweise des drucksensitiven Steuergerätes und damit der Gesamteinrichtung 5 wird evident, wenn ein

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Schaden in der Betriebsanlage des Anhängers hinter der Schnellschlußkupplung 135 auftritt. Nimmt man einen Bruch in der Anhängerbetriebsleitung in der üblichen Bremsanlage eines Zuges, bestehend aus Schlepper und Anhänger, an, tritt ein massiver Druckluftverlust an der Bruchstelle auf, wenn ein Ventil, wie beispielsweise das Bremsventil 13, im Sinne einer Bremsbetätigung betätigt wird. Der resultierende Druckverlust in dem üblichen Schlepperschutzventil resultiert in einer derartigen Reduktion des Druckes in der Schlepperbetriebsleitung, daß dessen Bremsung deutlich herabgesetzt wird. Darüber hinaus empfängt der Anhänger praktisch keinerlei Signal und dessen Bremsen bleiben unbetätigt.

Wenn nun in der Anhängerbetriebsleitung 35 bei der Anlage nach Fig. 1 ein Bruch geschieht, erleidet die Schlepperbremsanlage keinen merkbaren Druckverlust und die Anhängerbremsen sind für den Notfall betätigbar, Us der Bruch repariert werden kann. Mit einem starken Leckverlust in der Anhängerbetriebsanlage bewirkt die Betätigung des Ventils 13 eine Unterdrucksetzung der Leitung 16 und der Anschlüsse 44, 54 und 56 der Einrichtung 5, bestehend aus Schlepperschutzventil und Steuergerät. Der Relaiskolben 38 bewegt sich im Sinne einer Öffnung des Ventils 27 und ermöglicht es der Druckluft, vom Durchlaß 24 durch den Anschluß 26 und durch den Bruch in Leitung 35 zu strömen. Dem Druck am Einlaß 56 des Steuergerätes steht nun aber kein entsprechender Druck am Einlaß 61 entsprechend dem nunmehr reduzierten Druck in Leitung 35 gegenüber. Dieses Ungleichgewicht treibt den Kolben 52 des Steuergerätes nach links, gesehen auf Fig. 1. Druckluft strömt von der Schlepperbetriebsleitung 16 und Leitung 55 und rund um das Ende des Kolbens, wenn dessen rechtes Ende sich in fluchtende Lage zu dem gerippten Abschnitt des Zylinders mit den Rippen 66 und Nuten 67 bewegt (s. Fig. 5). Der nunmehr in

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die Region 68 geleitete Druck bewegt den Drosselkolben in die öffnung 74 und schließt die Luftzufuhr vom Schlepper. Der Druckluftverlust des Schleppers ist damit gestoppt und darüber hinaus wird Druckluft aus der Schleppernotleitung 34 und dem Relaisventil 94 abgeleitet, was wiederum die Luftmotoren 83 der Anhängerbremsbetätiger anzapft, um eine betätigung der Anhängerbremsen durch die Federn zu ermöglichen. All dies geschieht, weil eine Druckentlastung in der Notleitung 34 durch das Ventil 6 und in die Atmosphäre geschehen ist, und zwar infolge eines Bruches in der Betriebsleitung 35. Wird das Ventil 13 im Schlepper freigegeben, lüftet dieses Ventil die Betriebsleitung 16 und der Druck wird am Relaiskolben 38 abgebaut, sowie am rechten Ende des Kolbens 52 des Steuergerätes benachbart dem Geräteanschluß

56. Der Drosselkolben 33 zej.ht sich unter der Wirkung des Druckes in der Notleitung 21 zurück und etabliert erneut damit den Druck im Durchlaß 24. Es ist jedoch das Scheibenventil 27 jetzt geschlossen und es wird erneut Druck in der Anhängernotleitung 34 etabliert, um gegen die Luftmotoren 82 zu arbeiten, mit nachfolgender Freigabe der Anhängerbremsen. Während der Benutzer des Zuges die Bremsung des Zuges auf dieser Basis fortführen kann, ist der Schaden am System dadurch aufgezeigt, daß bei der Betätigung der Anhängerbremsen ein merkbar langsames Ansprechen vorhanden ist und ferner durch ein Warnlicht (nicht dargestellt) in der Kabine des Schleppers, das den Druckverlust in der Anhängerbetriebsanlage bei Benutzung des Bremsbetätigungsven ti Is 13 aufzeigt.

Ein Bruch in der Anhängernotleitung 34 wird von dem Notventil 20, wie vorstehend beschrieben, erfaßt und der Druckluftstrom v/ird von dem Ventil 20 entsprechend beendet. Ein solcher Bruch hat keinerlei Auswirkung auf das Steuergerät 7, da die Drücke in den Betriebsleitungen 16 und 35 nicht berührt werden. Ein ernsthafter Druckverlust in der Leitung 34 resultiert in einem entsprechenden Druckverlust in den Luftmotoren

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MIDLAND-ROSS CORFORATION

33 der Bremsbetätiger durch das Relaisventil 94, v/obei dieses Ventil dahingehend wirkt, Druckluft von diesen Luftmotoren durch die Leitungen 82 abzulassen. Ein derartiges Leck wird üblicherweise durch eine nur graduelle Betätigung der Anhängerbremsen angezeigt.

Wie aus den Fig. 1, 2 und 4 ersichtlich, ist der Kolben des drucksensitiven Steuergerätes hohl und sein mittlerer Durchlaß ermöglicht die Bewegung von Druckmedium zum Ende 56 des Gehäuses 51 von dem Raum oberhalb der Oberfläche 71 des Drosselkolbens 33. Ein Rückschlagventil liegt in diesem Durchgang und wird von einer Kugel gebildet, die im Ausführungsbeispiel 1 nach links und im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 nach rechts durch eine Druckfeder gedrückt wird, die in dem hohlen Kolben 52 angeordnet ist.

Es wurde vorstehend eine Druckluftbremsanlage für die Kombination eines LKW-Schleppers mit einem Anhänger beschrieben, bei welcher Bremsanlage die konventionelle Art der Betriebsleitungsverbindung zwischen Schlepper und Anhänger durch ein neues System ersetzt ist, bei dem die Betriebsdrücke in der Anhängerbetriebsleitung von der Schleppernotleitung aus entwickelt werden, anstelle durch dessen Betriebsleitung, und zwar infolge des Einsatzes einer Ventileinrichtung, die schaltschützartig auf Drücke in der Schlepperbetriebsleitung antwortet, um Bremsbetätigungsdrücke in die Betriebsleitung des Anhängers zu geben. Diese Ventileinrichtung beinhaltet ferner einen Mechanismus zum Aufspüren von Druckdifferenzen in den Betriebsleitungen des Schleppers und des Anhängers, beispielsweise einer Druckdifferenz, die aus einem Bruch der Anhängerbetriebsleitung resultiert, um die Luftzufuhr zum Anhänger zu sperren und somit eine Notbetätigung der Anhängerbremsen zu bewirken, ohne nennenswerten Druckverlust weder in den Notleitungen noch in den Betriebsleitungen der Schlepperbremsanlage.

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SM

Leerseite

Claims

PefentanwSMe Dr. O. Loe-enbeck PH-!r.g. Stacke 2706A55 tie».uiL-.r iiraiis 17 15/3 MIDLAND-ROSS CORPORATION, 55, Public Square, Cleveland, Ohio 44113, USA Patentansprüche

1. Schlepperschutzventileinrichtung zur Steuerung der Bremsbetatigungsdrücke eines Anhängers, der an den Schlepper angehängt ist, mit einem Schlepperschutzventil mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Anschluß und einem offenen Durchlaß zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluß, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlepperschutzventil (6) ein drucksensitives Drosselglied (33) zum Schließen des ersten Anschlusses (22), ein federbelastetes, normalerweise geschlossenes erstes Ventil (27), in dessen Offenstellung der Durchlaß (24) in leitender Verbindung zum dritten Anschluß (26) steht, sowie eine durch Federdruck rückführbare hin- und herbewegbare Begrenzung (38) eines expaniderbaren Raumes aufweist, mit welcher Begrenzung (38) das erste Ventil (27) im Fall der Expandierung im Sinne der Öffnung des ersten Ventils beaufschlagbar ist und wobei der expandierbare Raum auf der dem ersten Ventil (27) abgewandten Seite mit einem Anschluß (44) in leitender Verbindung steht, der seinerseits mit einer druckluftführenden Betriebsbremsleitung (66) des Schleppers in leitender Verbindung steht, und daß ferner eine differenzdrucksensitive Steuereinrichtung (7, 51,52) vorgesehen ist, die in leitender Verbindung mit der Betriebsdruckleitung (16) des Schleppers steht sowie mit dem dritten Anschluß (26) zwecks Messung der Druckdifferenz,

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ORIGINAL INSPECTED

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welche Steuereinrichtung so konstruiert ist, daß sie Druckluft von außerhalb der Einrichtung (6,7) auf das Drosselglied (33) im Sinne einer Schließung des Durchlasses (24) bringt, wenn der Außendruck größer ist als derjenige im dritten Anschluß (26), wobei das Drosselglied (33) druckresponsiv auf Druck ist, der dem Durchlaß (24) von einer zweiten äußeren Quelle zugeführt ist und der größer ist als derjenige von der ersten äußeren Druckquelle, um den Durchlaß zu öffnen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das differenzdrucksensitive Gerät (51,52) ein Gehäuse (51) aufweist, das an seinem einen Ende (56) mit der ersten Betriebsdruckleitung (16) und an seinem anderen Ende (61) mit dem dritten Anschluß (26) verbunden ist, wobei ein Kolben (52) gleitend in dem Gehäuse (51) angeordnet ist und er durch eine Feder (62) in Richtung auf das eine Ende (56) gedrückt gehalten ist, wobei ferner der Kolben (62) einen Durchlaß aufweist, um Druckmedium zu dem einen Ende (56) des Gehäuses (51) von der Seite des Drosselgliedes (33) zu bringen, das in leitender Verbindung mit dem Gerät steht, wobei in dem Durchlaß des Kolbens ein Rückschlagventil vorgesehen ist, und ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (51) eine Nebenleitung (67) für das Druckmedium hat, um Druck von dem einen Ende (56) zu dem Drosselglied (33) zu bringen, wobei die Nebenleitung (67) durch eine anfängliche Bewegung des Kolbens (52) von seiner Stellung benachbart dem einen Ende (56) des Zylinders zu dessen anderem Ende (61) exponiert und geöffnet wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame drucksensitive Bereich an dem einen Ende (56) des Kolbens größer ist als an seinem anderen Ende.

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4. Verwendung der Ventileinrichtung nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 in einer Druckluftbremsanlage zur Beaufschlagung der Bremsbetätiger eines Schleppers und eines damit verbundenen Anhängers, welche Anlage eine Druckluftquelle (12) auf dem Schlepper, eine erste Betriebsleitung (14,15, 16) von der Druckluftquelle (12) zu den Betätigern (17) des Schleppers, ein normalerweise geschlossenes Bremsbetütigungsventil (13) in der Betriebsleitung zur Lüftung des stromabwärtigen Bereiches der Betriebsleitung in geschlossener Stellung beinhaltet, wobei die Bremsbetätiger des Anhängers Federn (81) für die Betätigung der AnhUngerbremsen beim Parken und im Fall der Notbremsung aufweisen, sowie erste Luftmotoren (83) zur Überwindung der Federkraft im Sinne einer Aufrechterhaltung der Bremsen in der gelüfteten Stellung sowie zweite Luftmotoren (85) für die Betätigung der Anhängerbremsen im Fall der normalen Bremsung.

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