DE3005703C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abreißsicherung für eine hydraulische Anhänger-Bremsanlage gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Es sind Abreißsicherungen bekannt, die beim Abreißen eines Anhängers vom Zugfahrzeug die Bremsen des Anhängers me­ chanisch betätigen. So wird beispielsweise die Energie der herabfallenden Anhängerdeichsel oder die Energie einer durch das Abreißen des Anhängers freigesetzten Feder dazu herangezogen, um eine Kraft auf Brems-Zugseile zu übertra­ gen, die dann die Bremsen betätigen.

Derartige mechanisch betätigten Abreißsicherungen haben den Nachteil, daß sie aufgrund des relativ seltenen Ein­ satzes im wirklich auftretenden Gefahrenfall entweder gänzlich versagen oder nur begrenzt wirksam sind, da die Betätigungsmechanik regelmäßig der Witterung und damit der Korrosion ausgesetzt ist, und eventuell sich auf beweglichen Teilen bildender Flugrost nicht ständig entfernt werden kann.

Zur Lösung der Aufgabe, eine Abreißsicherung zu schaffen, die bei geringstmöglicher Wartung zuverlässiger arbeitet, wird in der DE-OS 29 19 539 bereits eine Abreißsicherung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. In dieser Druckschrift ist jedoch lediglich ein Schaltprin­ zip für die Eingliederung eines Wegeventils in der Anhän­ ger-Bremsanlage offenbart. Eine konkrete Ausgestaltung des Wegeventils wird in diesem Vorschlag nicht angespro­ chen.

Aus der DE-OS 19 04 844 ist eine Abreißsicherung vorstehend bezeichneter Art bekannt, bei der beim Abreißen des Anhän­ gers vom Zugfahrzeug die Druckleitung dadurch geschlossen wird, daß Kupplungsköpfe einer selbstabdichtenden Schnell­ löseabreißkupplung voneinander getrennt werden und gleich­ zeitig das Rückschlagventil zum Speicher durch einen Hebelmechanismus aufgesteuert wird, wodurch das im Speicher unter Druck stehende Fluid durch die Rück­ schlagventilöffnung in die Druckversorgungsleitung zur Betätigung der Bremsen strömen kann.

Damit das im Speicher aufgenommene Druckfluid ohne Energie­ verlust zur Betätigung der Bremsen herangezogen werden kann, ist es bei dieser Abreißsicherung erforderlich, daß der anhängerseitige Schließkörper der Schnellöseab­ reißkupplung geschlossen wird, bevor das Rückschlagventil des Speichers geöffnet wird. Dies setzt eine Abstimmung der Betätigungsmechanismen für das Rückschlagventil einer­ seits und die Schnellöseabreißkupplung andererseits voraus. Diese Abstimmung ist nicht sehr einfach vorzunehmen, da die Aufsteuerung des Speichers nur sehr selten, nämlich im Abreiß-Notfall erfolgt, so daß bei der mechanisch ar­ beitenden Aufsteuerung des Speichers auch witterungsbedingte und damit unkontrollierbare Reibungseinflüsse in der Be­ tätigungsmechanik berücksichtigt werden müssen. Die bekann­ te Abreißsicherung erfordert deshalb eine verhältnismäßig umfangreiche Wartung, die nicht zuletzt deshalb gewissen­ haft durchgeführt werden muß, weil die Betätigungsmechanik des Rückschlagventils auf einen sehr kleinen Stellweg angewiesen ist, so daß der Toleranzbereich für die Ferti­ gung des Rückschlagventil-Aufsteuerungsmechanismus dem­ entsprechend klein gehalten werden muß. Korrosionserschei­ nungen im Bereich des Aufsteuerungsmechanismus wirken sich deshalb verhältnismäßig stark aus, worunter die Be­ triebszuverlässigkeit der Abreißsicherung leiden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abreiß­ sicherung zu schaffen, die sich durch einen sehr kompakten Aufbau und bei möglichst geringen Wartungsaufwand durch eine hohe Betriebs­ zuverlässigkeit auszeichnet.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Gestaltung des Wegeventils als Sitz­ ventil ermöglicht einen kompakten Aufbau, wobei die Verschlußvorrichtung für die Druckleitung und die Auf­ steuerungseinrichtung für den Druckspeicher in einem ein­ zigen Gehäuse auf engstem Raum untergebracht werden können. Weil erfindungsgemäß die Abreiß-Mechanik nicht mehr direkt auf das Rückschlagventil, sondern auf einen gesonderten Sitz-Ventilkörper einwirkt, der für das Verschließen der Druckleitung ausgelegt ist, können im Bereich der Abreiß- Mechanik größere Toleranzen vorgesehen werden, wodurch die Korrosions-Anfälligkeit gesenkt werden kann. Die Auf­ steuerung des Rückschlagventils erfolgt an einer der Kor­ rosion nicht unmittelbar ausgesetzten Stelle, wodurch die Wartung vereinfacht wird. Die beim Stand der Technik erforderliche Abstimmung zwischen der Verschluß-Mechanik der Druckleitung und der Aufsteuerung des Rückschlagventils erfolgt beim Erfindungsgegenstand zwangsläufig einzig und allein durch die Gestaltung des Schließkörpers, so daß auch diesbezüglich keinerlei Wartung der Abreißsiche­ rung erforderlich ist, um im Notfall eine sichere Abbrem­ sung des Anhängers herbeizuführen. Die erfindungsgemäße Abreißsicherung hat dabei den zusätzlichen Vorteil, daß durch die Gestaltung des Wegeventils als Sitzventil beim Schließen der Druckleitung keine Ventil-Durchtrittsöffnun­ gen überfahren werden müssen, so daß die Schließgeschwin­ digkeit des Schließkörpers sehr hoch gehalten werden kann, ohne dadurch einen übermäßigen Verschleiß des Ventilkör­ pers in Kauf nehmen zu müssen. Ein besonders vorteilhafter Effekt der erfindungsgemäßen Gestaltung des Wegeventils ist schließlich noch darin zu sehen, daß der Schließkörper durch die stirnseitige Beaufschlagung durch den Druck in der Druckleitung stets gängig gehalten wird, so daß die Schließfeder, die ohnehin sehr stark ausgebildet werden kann, zuverlässig in der Lage ist, auch dann die Drucklei­ tung zu schließen, wenn die Abreißsicherung über einen langen Zeitraum hinweg nicht mehr betätigt worden ist.

Zwar ist in der DE-OS 19 04 844 auch eine Ausführungsform einer Abreißsicherung gezeigt, bei der die Aufsteuer- Bewegung des Rückschlagventils nicht mehr auf den Verschluß­ zeitpunkt der Schnellöseabreißkupplung abgestimmt sein muß. Dies erfolgt mittels einer Sicherheitsventilvorrich­ tung, die nach dem Abreißen des Anhängers über ein Schiebe­ ventil eine Verbindung der zum Speicher führenden Druck­ leitung mit der zu den Bremsen führenden Druckleitung herstellt.

Aus der DE-OS 19 04 843 ist eine Abreißsicherung bekannt, bei der in Übereinstimmung mit der Lehre gemäß DE-OS 19 04 844 nach dem Abreißen des Anhängers vom Zugfahrzeug über eine Sicherheitsventilvorrichtung eine Verbindung vom Speicher zu den Bremsen hergestellt wird. Zu diesem Zweck ist anstelle des Schiebeventilkörpers gemäß DE-OS 19 04 844 eine zweiteilige Kolbenvorrichtung mit einer Kolbenhülse und einem darin gleitend verschiebbar aufgenom­ menen Ventilschließkörper vorgesehen, der zur Bildung eines Ventilsitzes mit der Hülse einen konischen Kolben­ abschnitt besitzt. Im Gegensatz zum Erfindungsgegenstand arbeitet der den Ventilsitz ausbildende Kolben jedoch derart, daß er nach dem Abreißen des Anhängers den Ven­ tilsitz unter Einwirkung einer Feder aufsteuert, so daß wiederum eine Abstimmung der Bewegung des Schiebekolbens auf den Verschlußvorgang der Verschlußkörper in den selbst­ abdichtenden Schnellösekupplungen erforderlich ist, um zuverlässig ein selbsttätiges Abbremsen des Anhängers zu erreichen.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind Gegenstand der Unteransprüche. Insbesondere die Wei­ terbildung gemäß Patentanspruch 3 erlaubt es, die Zahl der erforderlichen Teile zu minimieren. Die Axialnut im Führungsabschnitt des Kolbenkopfs sorgt für einen stän­ digen Druckausgleich zwischen der Vorderseite und der Rückseite des Kolbenkopfs. Dadurch bleibt der Kolben immer gängig. Insbesondere in Verbindung mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 4 hat diese Axialnut den zusätzlichen Vorteil, daß dadurch eine Reduzierung der Druckbelastung der Druckschraubenfeder in der Arbeitsstellung des Kolbens ermöglicht wird.

Mit der Weiterbildung gemäß Patentanspruch 5 wird dem Vorderabschnitt des Kolbenkopfes eine zusätzliche Funktion übertragen, um den Getriebemechanismus zur Aufsteuerung des Rückschlagventils in der Ruhestellung des Kolbens so zu positionieren, daß eine zuverlässige Aufsteuerung des Ventils erfolgen kann, wenn der Kolben freigegeben wird. Hierdurch wird weiterer Bauraum eingespart.

Die Weiterbildung gemäß Patentanspruch 9 führt dazu, daß keine zusätzlichen Handgriffe erforderlich werden, um nach dem Wiederankoppeln des Anhängers an das Zugfahrzeug den Kolben aus der Arbeitsstellung heraus in die Ruhelage zu bewegen.

Nachfolgend wird anhand schematischer Zeichnungen eine Ausführungsform der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Schaltfunktion der Ab­ reißsicherung für eine hydraulische Bremsanlage und

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Ausführungsform der Abreißsicherung.

Fig. 1 zeigt ein Schaltbild einer Anhänger-Bremsanlage 1 mit einer über eine Anhängerkupplung 2 verbundenen Druckleitung 3 und einer Bremsleitung 4, die an Bremszylinder 5 des Anhängers angeschlossen ist. Zwischen der Druckleitung 3 und der Bremsleitung 4 ist eine Abreißsicherung 10 inte­ griert, die aus einem Wegeventil 6, einem Druckspeicher 7 und einer Verschiebeeinrichtung besteht, die eine mechanische Verriegelungseinrichtung in Form eines Anschlags 8 für das Wegeventil 6, einen Schließkörper 16 und eine den Schließ­ körper 16 beaufschlagende Druckfeder 9 besitzt.

Das Wegeventil 6 besitzt zwei Schaltstellungen. In der gezeigten ersten Schaltstellung nimmt es eine Ruhe­ stellung A ein, in der die Druckleitung 3 mit der Brems­ leitung 4 verbunden ist. In der Bremsleitung 4 befindet sich eine Abzweigung 11, von der eine Ladeleitung 12 für den Druckspeicher 7 abzweigt. Die Ladeleitung 12 führt über das Wegeventil 6, wobei in der Ruhestellung A der Druckspeicher 7 über ein Rückschlagventil 13 aufgeladen wird. Das Wegeventil 6 wird unter Vorspannung der Feder 9 und unter Anlage am Anschlag 8 in dieser Ruhestellung A gehalten.

In der zweiten Schaltstellung B des als Schiebeventil ausgebildeten Wegeventils 6 ist die Verbindung zwischen der Druckleitung 3 und der Bremsleitung 4 unterbrochen, und der Druckspeicher 7 ist direkt mit der Bremsleitung 4 verbunden.

Der Anschlag 8 ist über eine Abreißleine 14 mit dem Zugfahrzeug verbunden und beim Abreißen des Anhängers vom Zugfahrzeug entfernbar. Bei Entfernen des Anschlags 8 wird das Schiebeventil 6 unter Einwirkung der Feder 9 in die zweite Anschlagstellung oder auch Arbeitsstellung B verschoben, in der die Bremszylinder 5 direkt mit dem Druckspeicher 7 verbunden sind und der Anhänger eine Not­ bremsung ausführt.

Fig. 2 zeigt eine konstruktive Ausgestaltung der Abreißsicherung gemäß Fig. 1. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besitzt die Abreißsicherung 10 eine Verbindung zur Druck­ leitung 3, zur Bremsleitung 4 und zur Ladeleitung 12. Die Abreißsicherung, die in einem Gehäuse 20 integriert ist, weist eine Gehäusekammer 21 mit einer dazu koaxialen Gehäusebohrung 22 auf, wobei in einen vorderen Abschnitt 21 a der Gehäusekammer 21 ein Anschlußstück 23 mit einem Druckleitungsanschluß 24 eingesetzt, vorzugsweise einge­ schraubt ist. In diesen vorderen Abschnitt 22 der Gehäuse­ kammer 21 münden ferner ein radialer Bremsleitungsanschluß 25 und ein diesem diametral gegenüberliegender Druck­ speicheranschluß 26 für das Rückschlagventil 13, das eben­ falls in das Gehäuse 20 integriert ist.

Der Druckspeicheranschluß 26 erweitert sich über einen Ventilsitz 27 zu einer Rückschlagventilbohrung 28, in der eine Rückschlagventilfeder 29 unter Abstützung am Gehäuse 20 an einem Axial-Sicherungsring 30 eine Rück­ schlagkugel 31 gegen den Ventilsitz 27 drückt.

In der Gehäusekammer 21 befindet sich hinter den Druckanschlüssen 24, 25 und 26 ein Schließkörper 16, der als T-förmiger Kolben mit einem Kolbenkopf 61 und einem Schaft 62 ausgebildet ist, mit dem er in der Bohrung 22 der Gehäusekammer 21 abdichtend geführt ist. Zwischen der Rückseite 68 des Kolbenkopfes 61 und einer Schulter 21 c der Gehäusekammer 21 befindet sich eine Druck-Schrauben­ feder 9, die den Kolben 16 nach links in Fig. 2 vorspannt. Der Kolben 16 wird durch einen den Anschlag gemäß Fig. 1 darstellenden Auslösestift 8, der den Schaft 62 außerhalb des Gehäuses 20 durchragt, in der ge­ zeigten Stellung gehalten, die der Ruhestellung A des Schiebeventils der Fig. 1 entspricht.

Der Kolbenkopf 61 ist als abgestufter Zylinder aus­ gebildet, der einen vorderen zylindrischen Vorderabschnitt 63, einen hinteren zylindrischen Führungsabschnitt 64 und einen zwischen diesen beiden Abschnitten ausgebildeten kegeligen Steuerabschnitt 65 besitzt. Der Vorderabschnitt 63 des Kolbens 16 ist gegenüber der Gehäusekammer 21 radial nach innen abgesetzt, und auf seiner Vorderseite ist eine Dichtkalotte 66 ausgebildet. In der gezeigten Ruhestellung A kommt der Vorderabschnitt 63 mittig unter dem Druck­ speicheranschluß 26 zu liegen, und die Dichtkalotte 66 befindet sich in einem gewissen axialen Abstand D vom Druckleitungsanschluß 24.

Im Druckspeicheranschluß 26 befindet sich eine Auf­ steuerkugel 67, deren Durchmesser kleiner ist als der Druckspeicheranschluß 26. Die Aufsteuerkugel 67 wird vom Vorderabschnitt 63 des Kolbenkopfes 61 im Druckspeicher­ anschluß 26 gehalten, wobei zwischen der Aufsteuerkugel 67 und der Rückschlagkugel 31 ein gewisses radiales Spiel verbleibt.

In der gezeigten Ruhestellung der Abreißsicherung ist der Druckleitungsanschluß 24 mit dem Bremsleitungsan­ schluß 25 und dem Druckspeicheranschluß 26 verbunden, so daß der Druckspeicher 7 durch den Druck in der Brems­ leitung 4 aufgeladen werden kann.

Der Auslösestift 8 ist mit dem Zugfahrzeug gekoppelt und er wird beim Abreißen des Anhängers aus dem Kolben­ schaft 62 herausgezogen. Der Kolben 16 wird dadurch unter Freiwerden der Energie der Feder 9 nach links (in Fig. 2) unter Überwindung des axialen Weges D in eine Arbeits­ stellung B verschoben, in der er sich mit der Dichtkalotte 66 auf einem Dichtsitz 24 a des Anschlußstücks 23 des Druckleitungsanschlusses abstützt und den Druckleitungs­ anschluß 24 verschließt. Die Feder ist so vorgespannt, daß sie in der Arbeitsstellung B noch gespannt ist. Während dieser Bewegung wird durch den sich verschiebenden Steuer­ abschnitt 65 des Kolbens 16 nach Überwinden des radialen Spiels zwischen der Aufsteuerkugel 67 und der Rückschlag­ kugel 31 eine Verbindung zwischen dem Druckspeicher 7 und der Bremsleitung 4 hergestellt, in dem durch die Aufsteuer­ kugel 67 die Rückschlagkugel 31 vom Ventilsitz 27 abge­ hoben wird. In dieser zweiten Stellung oder Arbeitsstellung B verbleibt zwischen dem Vorderabschnitt 63 bzw. dem Steuerabschnitt 65 des Kolbenkopfs 61 und der Wandung der Gehäusekammer 21 ein Ringraum, über den Druckfluid vom Druckspeicher 7 zu den Bremszylindern gelangen kann. Zwischen dem Führungsabschnitt 64 des Kolbenkopfs 61 und der Wandung der Gehäusekammer 21 ist eine Axialnut 69 vorgesehen, die es ermöglicht, daß die Druck-Schraubenfeder 9 immer von Druckfluid umgeben ist. Die Axialnut 69 sorgt ferner dafür, daß zwischen der Vorderseite und der Rückseite des Kolben­ kopfs 61 ein ständiger Druckausgleich stattfinden kann. Dadurch ist die Druckschraubenfeder 9 in der Arbeitsstel­ lung B des Kolbens 16 nicht übermäßig druckbelastet.

Bedingt durch die Flächendifferenz zwischen Vorderseite und Rückseite des Kolbenkopfs 61 wird nach dem Wiederan­ koppeln des Anhängers an das Zugfahrzeug durch Betätigen der Bremse der Kolben 16 unter Einwirkung des Bremsdrucks wieder in die Ruhestellung A zurückgedrückt und kann in dieser Stellung durch Einlegen des Auslösestifts 8 ge­ sichert werden. Nach dem Lösen der Bremse schließt die Rückschlagkugel 31 den Anschluß zum Druckspeicher wieder ab und das System ist einsatzbereit.

Claims (9)

1. Abreißsicherung für eine hydraulische Anhänger- Bremsanlage, deren Bremsleitungen durch eine über ein Wegeventil führende Druckleitung vom Zugfahrzeug aus mit Bremsdruck beaufschlagbar sind und mit einem von der Druck­ leitung aus über ein Rückschlagventil aufladbaren Druck­ speicher, der nach dem Abreißen des Anhängers zwangsweise durch Verschiebung des Wegeventils und unter Sperren der Druckleitung unmittelbar an die Bremsleitungen anschließ­ bar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (6) als Sitzventil ausgebildet ist, das einen gegen die Span­ nung einer Feder (9) bewegbaren Schließkörper (16) aufweist, der bei angekoppeltem Anhänger gegen die Federkraft von einer mechanischen Verriegelungseinrichtung (8) in Ruhe­ stellung A gehalten und beim Abreißen des Anhängers durch Entriegelung der Verriegelungseinrichtung durch die Kraft der Feder (9) in eine den Ventilsitz (66, 24 a) schließende Stellung preßbar ist, in der er das Rückschlagventil (13) für den Speicher (7) zur Bremsleitung (4) hin öffnet.

2. Abreißsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schließkörper (16) ein in einer Gehäuse­ kammer (21) geführter Kolben ist, dessen vorderes Ende als Sitzkörper für einen koaxial zur Gehäusekammer (21) in diese einmündenden Druckleitungsanschluß (24) ausge­ bildet ist, wobei die Mantelfläche des Kolbens als Steuer­ kante für das radiale Betätigen des über einen Druckspei­ cheranschluß (26) radial in die Gehäusekammer (21) münden­ den Rückschlagventils (13) ausgebildet ist und auf der dem Druckspeicheranschluß (26) gegenüberliegenden Seite die Bremsleitung (4) unbehindert in die Gehäusekammer (21) mündet.

3. Abreißsicherung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schließkörper (16) als T-Kolben ausgebil­ det ist, dessen Schaft (62) in einer zur Gehäusekammer (21) koaxialen Gehäusebohrung (22) abdichtend geführt ist, und dessen Kolbenkopf (61) in der Gehäusekammer (21) mit Spiel verschiebbar ist, wobei er die Form eines abge­ setzten zylindrischen Körpers hat, der einen vorderen, den Sitzkörper bildenden und eine Dichtkalotte (66) tragen­ den zylindrischen, gegenüber der Gehäusekammerwandung radial nach innen abgesetzten Vorderabschnitt (63), einen hinteren, in der Gehäusekammer (21) geführten und mit einer Axialnut (69) versehenen zylindrischen Führungsab­ schnitt (64) und einen zwischen diesen Abschnitten (63, 64) ausgebildeten, die Steuerkante des Kolbens (16) bilden­ den Steuerabschnitt (65) besitzt.

4. Abreißsicherung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die den Schließkörper (16) beaufschlagende Feder (9) als zwischen der Rückseite (68) des Kolbenkopfes (61) und einer Schulter (21 c) der Gehäusekammer (21) ange­ ordnete Druck-Schraubenfeder (9) ausgebildet ist, die den Schaft (62) umgibt und unter Vorspannung steht, wobei sich die Federkraft über einen den Schaft (62) außerhalb des Gehäuses (20) durchragenden, die mechanische Verriege­ lungseinrichtung bildenden Auslösestift (8) am Gehäuse abstützt.

5. Abreißsicherung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Druckspeicheranschluß (26) zwischen dem Rückschlagventil (13) und dem Kolbenkopf (61) eine Aufsteuerkugel (67) befindet, die in Ruhestellung (A) des Schließkörpers (16) auf dem Vorderabschnitt (63) des Kolben­ kopfes (61) aufliegt.

6. Abreißsicherung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückschlagkugel (31) den Druckspeicheranschluß (26) verschließt, wobei sie von einer Rückschlagventilfeder (29), die sich in einer zum Druckspeicheranschluß (26) koaxialen Rückschlagventil­ bohrung (28) befindet und sich am Gehäuse (20) abstützt, gegen einen Ventilsitz (27) der Rückschlagventilbohrung (28) preßbar ist.

7. Abreißsicherung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösestift (8) im Kolbenschaft (62) durch eine Reißleine (14) beim Abreißen des Anhängers herausziehbar ist.

8. Abreißsicherung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsteuerkugel (67) in der Arbeitsstellung (B) des Schließkörpers (16) auf dem Steuer­ abschnitt (65) des Kolbenkopfes (61) aufliegt.

9. Abreißsicherung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schließkörper (16) nach Wiederankoppeln des Anhängers an das Zugfahrzeug automatisch durch den auf den Kolbenkopf (61) wirkenden Bremsleitungsdruck gegen die Kraft der Feder (9) in die Ruhestellung (A) rückführbar ist, in der der Auslösestift (8) wieder in den Schaft (62) einsetzbar ist.