DE2722358C2

DE2722358C2 - Bremsbetätigungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Druckluftbremsanlage und einem auf Fahrbahnhindernisse ansprechenden Sensor

Info

Publication number: DE2722358C2
Application number: DE2722358A
Authority: DE
Inventors: Bengt Ebbe Oscar Ebbeson; Åke Lennart Sjöberg; Franz Barry Halmstad Sjögren
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-05-18
Filing date: 1977-05-17
Publication date: 1987-03-26
Also published as: FR2397309B3; DK153130C; BE854737A; ZA772943B; CA1066327A; FI771555A7; CH618927A5; SE405953B; FR2397309A1; NO771652L; NO147266B; GB1536235A; ES458868A1; NO147266C; DK153130B; JPS52140127A; IT1076761B; AU2521677A; DE2722358A1; NL7705472A

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsbetätigungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Druckluftbremsanlage und einem auf Fahrbahnhindernisse ansprechenden Sensor. Die Bremsbetätigungsvorrichtung umfaßt einen Betriebsbremskreis und einen Feststellbremskreis, die jeweils einen Druckluftbehälter, Bremszylinder zum Anziehen und Lösen der Betriebs- und Feststellbremse, nach Maßgabe dessen, ob das Fahrzeug fährt oder abgestellt ist, und ein manuell betätigbares Ventil enthalten, das zwischen dem entsprechenden Druckluftbehälter und den Bremszylindern liegt.
Es sind die verschiedensten Arten von Ortungseinrichtungen mit Hilfe von Sensoren bekannt, die die Druckluftbremse eines Fahrzeugs über eine Betätigungseinrichtung derart betätigt, daß das Fahrzeug zum Stillstand kommt, wenn die Ortungseinrichtung ein Hindernis auf der Fahrbahn des Fahrzeugs ermittelt. Bei den meisten derartigen Ortungseinrichtungen ist die Abtasteinrichtung meist mechanisch ausgelegt und wird infolge direkter Berührung mit dem Hindernis ausgelöst. Weiter sind Ultraschalleinrichtungen, Photozellen usw. zum Orten eines Hindernisses bekannt. Alle diese Ortungseinrichtungen sind im folgenden insgesamt als Sensoren bezeichnet.
Vorrichtungen, die direkt auf die Bremsanlage einwirken, sind nur in geringer Anzahl bekannt. Zum Anziehen der Betriebsbremse ist es beispielsweise bekannt, den üblichen Druckluftbehälter oder die üblichen Druckluftbehälter für die Betriebsbremse oder auch speziell installierte zusätzliche Behälter für die Betätigungseinrichtung zu verwenden, die jeweils insbesondere dazu bestimmt sind, das Fahrzeug zum Stillstand zu bringen.
Diese Vorrichtungen sind alle mit Nachteilen behaftet. Insbesondere sind sie unwirtschaftlich und mit Gefahrenquellen, wie das Auftreten von Leckverlusten und Beschädigungen, behaftet, die jedoch zusätzlich vorgesehene Leitung natürlich mit sich bringt. Dies trifft insbesondere für Vorrichtungen mit zusätzlichen Behältern zu. Bezüglich der Verwendung der üblichen Druckluftbehälter, die mit den Betriebsbremsen verbunden sind, bleibt auszuführen, daß sowohl die Behälter für die Betriebsbremse als auch die Behälter für die Feststellbremse überwiegend an der Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet sind, im Regelfall unmittelbar unterhalb des Fahrerhauses. Der Druck der Druckluft in dem Behälter des Betriebsbremskreises herrscht ebenfalls an der Einlaßseite des manuell betätigbaren Feststellbremsventils (Fußbremsventils), und dieser Druck muß zur Beaufschlagung der rückwärtigen Betriebsbremszylinder zum Anziehen der Betriebsbremsen ungeführ über 5 m übertragen werden. Wenn an dem Fahrzeug noch zusätzlich ein Anhänger angebracht ist, verdoppelt oder verdreifacht sich dieser Weg. Wenn somit die Ortungseinrichtung das Hindernis geortet hat, und die Betätigung der Bremsanlage auslöst, kann das Fahrzeug sich um einen Abstand von einigen Zentimetern bewegen bzw. rollen, bevor der Druck der Druckluft so stark aufgebaut ist, daß das Fahrzeug gebremst werden kann.
Der Hauptnachteil bei der Verwendung der Behälter der Betriebsbremse für den obengenannten Zweck liegt jedoch in der Verkehrssicherheit. Insbesondere muß bei jedem automatischen Anziehen der Bremsen infolge des Auslösens des Sensors Druckluft von den Druckluftbehältern abgezogen werden. Jedesmal, wenn das Fahrzeug wieder vorwärts fährt und durch Anziehen der Bremsen mit Hilfe des Fußbremsventils wieder zum Stillstand kommt, fließt weitere komprimierte Druckluft von den Behältern ab. Wenn mit dem Fahrzeug demzufolge mehrmals vorwärts und rückwärts gefahren werden soll - was in engen Straßen oder ähnlichem nicht ungewöhnlich ist - nimmt die Wirkung des Betriebsbremskreises, der mit dem Fußbremsventil betätigt wird, derart ab, daß die Gefahr einer schwerwiegenden Verkehrsgefährdung auftreten kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsbetätigungsvorrichtung mit Hilfe eines Sensors zur Ortung eines Hindernisses, insbesondere für Rückfahrbewegungen derart auszubilden, daß die Ortungseinrichtung ein Auslösen der Betätigungsvorrichtung zum Anziehen der Bremsen sicherstellt unter weitgehender Ausnützung der Druckluftbremsanlage des Fahrzeugs, wobei jedoch der Betriebsbremskreis unbeeinflußt bleiben soll, und die Verzögerung zur Übertragung der Druckluft auf ein Minimum reduziert ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe auf einfache Art und Weise durch eine vom Sensor betätigbare Ventilanordnung gelöst, die sich bei Betätigung öffnet, um Druckluft direkt von dem Feststellbremskreis zu den Bremszylindern des Betriebsbremskreises zum Anziehen der Betriebsbremsen zu liefern und/oder um die Bremszylinder des Feststellbremskreises zum Anziehen der Feststellbremsen zu entlüften.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt schematisch die Hauptbauteile einer Druckluftbremsanlage für Schwerlastfahrzeuge, wobei mit Hilfe von durchgezogenen Linien eine erste Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung gemäß der Erfindung und mit gebrochenen Linien eine zweite bevorzugte Ausführungsform, die auch ein Zusatz zu der ersten Ausführungsform sein kann, dargestellt sind.
Die in der Zeichnung dargestellte Druckluftbremsanlage umfaßt im wesentlichen einen Versorgungskreis 1, einen Betriebsbremskreis 2 und einen Feststellkreis 3. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind noch weitere in den Kreisen enthaltene Bauteile weggelassen, da diese zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich sind, wie z. B. Anzeigeeinrichtungen, Regler, Sicherheitsventile usw.
Der Versorgungskreis 1 umfaßt einen Kompressor 4, der von dem Fahrzeugmotor angetrieben wird und Druckluft zu einem Naßbehälter 5 fördert, in welchem geringe Mengen an Öl aus dem Kompressor und Kondensate separiert werden.
Von dem Naßbehälter 5 des Versorgungskreises 1 wird Druckluft zu dem Druckluftbehälter 6, welcher dem Betriebsbremskreis 2 zugeordnet ist, und zu einem Druckluftbehälter 7 gefördert, der dem Feststellbremskreis 3 zugeordnet ist.
Der Betriebsbremskreis 2 umfaßt von dem Behälter 6 fernliegend vier Bremszylinder 8 mit Membranen, die über einen entsprechenden Bremshebel (nicht gezeigt) eine Exzenterbremswelle drehen, um die entsprechende Betriebsbremse der Vorder- und Hinterräder des Fahrzeugs anzuziehen oder zu lösen. Beim Anziehen der Bremsen werden die Bremszylinder 8 mit Druckluft von dem Behälter 6 versorgt, und die Bremswirkung wird mit Hilfe eines Fußbremsventils 9 geregelt, das zwischen dem Behälter 6 und den Bremszylindern installiert ist. Beim Lösen der Bremsen tritt Druckluft aus den Zylindern 8 aus, und diese werden über Ventile 10, die eine schnelle Entlüftung gewährleisten, zur Atmosphäre hin entlüftet.
Der Feststellbremskreis 3 umfaßt von dem Behälter 7 fernliegend zwei Bremszylinder 11, die unmittelbar an den beiden rückwärtigen Bremszylindern 8 des Betriebsbremskreises 2 angebracht sind. Jeder Bremszylinder 11 weist einen federbelasteten Kolben auf, dessen Kolbenstange wie nachstehend angegeben mit der mit dem Bremshebel des zugeordneten Betriebsbremszylinders 8 verbundenen Kolbenstange 14 in oder außer Kontakt gebracht werden kann.
Das Anziehen und Lösen der Feststellbremsen, die bei der dargestellten Ausführungsform jenen der rückwärtigen Betriebsbremsen entsprechen, wird mit Hilfe eines manuell betätigbaren Hebelventils 12 durchgeführt, das zwischen dem Behälter 7 und den Bremszylindern 11 angeordnet ist. Das manuell betätigbare Hebelventil 12 ist leicht zugänglich im Führerhaus neben dem Fahrsitz angeordnet. Die Feststellbremsen werden angezogen, wenn der Fahrzeugführer das manuell betätigbare Hebelventil 12 in die Parkstellung umschaltet, wobei die Druckluft in den Bremszylindern 11 über ein Ventil 13, das eine schnelle Entlüftung gestattet, zur Atmosphäre hin entlüftet wird, so daß die Kolbenstangen der federbelasteten Kolben zur Anlage gegen die Kolbenstange 14 der zugeordneten Betriebsbremszylinder 8 kommt, um die zugeordnete Feststellbremse unter Zwischenschaltung des Bremshebels und der Exzenterbremswelle anzuziehen. Zum Lösen der Feststellbremsen wird das manuell betätigbare Hebelventil 12 in die Lösestellung umgeschaltet, so daß Druckluft von dem Behälter 7 über das Ventil 12 in die Feststellbremszylinder 11 treten kann, um die Kolbenstangen entgegen der Wirkung der Federn von der Auflage einer zugeordneten Kolbenstange 14 der Betriebsbremszylinder freizugeben. Wenn die Feststellbremsen gelöst sind, können die Betriebsbremsen völlig unabhängig von den Feststellbremsen betätigt werden. Jedoch muß zur Betätigung der Bremsen das Fahrzeug immer laufen, so daß stets Druckluft in dem Feststellbremskreis 2 vorhanden ist, die zu den Bremszylindern 11 des Feststellbremskreises gefördert werden kann.
Ein schematisch dargestellter Sensor 15, der beispielsweise näher in der schwedischen Patentanmeldung 74 04 998-2 beschrieben ist, ist zum Betätigen der Bremsanlage zum Anziehen der Bremsen vorgesehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sollen die Hinterradbremsen angezogen werden, wenn das Fahrzeug beim Zurückstoßen auf der Fahrbahn gegen ein Hindernis stößt. Der Sensor 15 ist vorzugsweise an der rückwärtigen Seite des Fahrzeugs angebracht und steht über die Außenkante desselben über, um ein Hindernis rechtzeitig zu orten, so daß das Fahrzeug gestoppt werden kann, bevor das Hindernis das Fahrzeug oder das Fahrzeug selbst beschädigt wird. Wenn der Sensor ein Hindernis geortet hat, wird eine Ventilanordnung 16 auf die unten näher beschriebene Art und Weise elektrisch beaufschlagt, die in der Druckluftbremsanlage eingebaut ist.
Die Ventilanordnung 16 öffnet sich bei Auslösung durch den Sensor 15, um Druckluft direkt von dem Feststellbremskreis 3 zu den beiden rückwärtigen Bremszylindern 8 des Betriebsbremskreises 2 zu fördern, um die Hinterradbetriebsbremsen anzuziehen. Zusätzlich oder als Alternative zu dieser Anordnung kann die Ventilanordnung 16 auch so getroffen sein, daß sie sich öffnet, um die beiden Bremszylinder 11 des Feststellbremskreises 3 zu entlüften, um nämlich die Feststellbremsen wie oben beschrieben anzuziehen.
Um die beiden rückwärtigen Betriebsbremsen anzuziehen, umfaßt die Ventilanordnung 16 ein elektromagnetisch gesteuertes Dreiweghauptventil 17, welches elektrisch mit dem Sensor 15 zur Auslösung durch den Sensor auf die oben beschriebene Art und Weise verbunden ist. Das Ventil 17 ist in dem Betriebsbremskreis 2 zwischen dem Fußbremsventil 9 und den rückwärtigen Bremszylindern 8 so nahe wie möglich an den Bremszylindern angeordnet. Mit der dargestellten Ausführungsform ist es unmittelbar vor dem Ventil 10, welches eine schnelle Entlüftung gestattet, angeordnet. Das Hauptventil 17 ist an der Einlaßseite 18 über eine Leitung 19 mit dem Feststellbremskreis 3 verbunden, so daß sichergestellt ist, daß der Druck der Druckluft in dem Feststellbremskreis 3 in jedem Fall, nur bei der Ausnahme, daß die Feststellbremsen angezogen sind, auch an der Einlaßseite 18 des Hauptventils 17 herrscht. Hieraus ergibt sich, daß die Druckluft in dem Feststellbremskreis nur einen geringen Weg zu den rückwärtigen Betriebsbremszylindern 8 zurückzulegen hat, so daß die rückwärtigen Betriebsbremsen sehr schnell angezogen werden können.
Die Ventilanordnung 16 kann zusätzlich oder als Alternative anstatt Druckluft zu den Betriebsbremszylindern zum Anziehen der Betriebsbremsen zu fördern, die Feststellbremszylinder 11 zum Anziehen der Feststellbremsen entlüften, die bei der dargestellten Ausführungsform gleich den Betriebsbremsen sind. Hierfür weist die Ventilanordnung 16 zusätzlich zu dem Hauptventil 17 zwei Ventile 20 auf, die eine schnelle Entlüftung gestatten, wobei je eines mit einem Bremszylinder des Feststellbremskreises 3 verbunden ist. Die Ventile 20 sind elektrisch mit dem Sensor 15 verbunden, so daß diese nach Maßgabe über das Hauptventil 17 über den Sensor entsprechend betätigt werden können.
Das schnelle oder sogar unmittelbare Anziehen der Betriebsbremsen und/oder der Feststellbremsen bei der Ortung eines Hindernisses mit Hilfe des Sensors 15 wird hauptsächlich dadurch ermöglicht, daß der Weg der Druckluft so kurz wie möglich gehalten ist. Nämlich einerseits dadurch, daß ein kurzer Weg zwischen dem Hauptventil 17 und den Betriebsbremszylindern 8 und andererseits ein kurzer Weg zwischen den Feststellbremszylinder 11 und zur Atmosphäre über die Ventile 20 liegt, die ein schnelles Entlüften gestatten.
Das sofortige Anziehen der Bremsen im Vergleich zu dem Fall, wenn der Druckluftbehälter 6 des Betriebsbremskreises 2 verwendet wird, ist noch bedeutender, wenn ein langer Anhänger am Fahrzeug angehängt ist, da nämlich die Druckluft von dem Feststellbremskreis auch hier unmittelbar auf die Bremsen des Anhängers einwirken kann.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann das Ventil 17 auch auf andere Art und Weise als elektromagnetisch, nämlich beispielsweise mit Hilfe einer Druckwelle, betätigt werden, die in dem Sensor 15 erzeugt wird (der dann entsprechend ausgelegt ist). Wenn der Sensor ein Hindernis ortet, wird die Druckwelle zu dem Ventil 17 unter Zwischenschaltung einer entsprechenden Leitung übertragen. Weiter können auch mehr als ein Sensor vorgesehen sein, und an den verschiedensten Stellen des Fahrzeugs angebracht sein, um Hindernisse nicht nur hinter dem Fahrzeug, sondern auch an der Seite, daneben, darüber und selbst vor demselben zu orten.

Claims

1. Bremsbetätigungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Druckluftbremsanlage und einem auf Fahrbahnhindernisse ansprechenden Sensor, die einen Betriebsbremskreis und einen Feststellbremskreis umfaßt, die jeweils einen Druckluftbehälter, Bremszylinder zum Anziehen und Lösen der zugeordneten Betriebs- und Feststellbremsen nach Maßgabe dessen, ob das Fahrzeug fährt oder abgestellt ist, und ein manuell betätigbares Ventil enthalten, das zwischen dem entsprechenden Druckluftbehälter und den Bremszylindern angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine vom Sensor (15) betätigbare Ventilanordnung (16), die sich bei der Betätigung öffnet, um Druckluft direkt von dem Feststellbremskreis (3) zu den Bremszylindern (8) des Betriebsbremskreises (2) zum Anziehen der Betriebsbremsen zu liefern und/oder um die Bremszylinder (11) des Feststellbremskreises (3) zum Anziehen der Feststellbremsen zu entlüften.

2. Bremsbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (16) ein im Betriebsbremskreis (2) zwischen dem manuell betätigbaren Ventil (9) und dem Bremszylinder (8) angeordnetes Hauptventil (17) umfaßt, das mit dem Feststellbremskreis (3) verbunden ist.

3. Bremsbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptventil (17) im Betriebsbremskreis (2) so nahe wie möglich an den Bremszylindern (8) der Hinterradbremsen des Fahrzeugs angeordnet ist, so daß Druckluft im Feststellbremskreis (3) einen möglichst geringen Weg zu den Bremszylindern (8) zurückzulegen hat.

4. Bremsbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptventil (17) ein elektromagnetisch betätigbares Dreiwegeventil ist, und daß der Sensor (15) einen Mikroschalter besitzt, der mit einer Einrichtung verbunden ist, die auf das Hindernis in der Fahrbahn auftrifft.

5. Bremsbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (16) mit den Bremszylindern (11) des Feststellbremskreises ( 3) verbundene, schnell entlüftende Ventile (20) umfaßt.