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Hydraulische Anhängerbremse, insbesondere für land-und forstwirtschafltiche
Anhänger, nach Patent...
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(Patentanmeldung P 30 33 875.1) Die Erfin(lllng betrifft eine hydraulische
Anhängerbremse, insbesondere für -schleppergezogene land- und forstwirtschaftliche
Anhänger, mit einem am Zugfahrzeug anzubringenden, einer Druckquelle nachschaltbaren
Ventil, mit einem am Anhänger angeordneten Bremsventil, mit einem am Anhänger angeordneten
Bremszylinder zur Betätigung der Stellnocken von Backenbremsen9 wobei der Kolbenhub
des Bremszylinders einer Bewegung der Stellnocken über den doppelten Stellwinkel
zwischen Löse- und Bremsstellung entspricht und die Stellnocken bei beiden Endstellung
des Kolbens jeweils ihre Bremsstellung einnehmen, und mit einer das Ventil mit dem
Bremszylinder verbindenden, mit einer lösbaren Kupplung versehenen Bremsleitung,
wobei der Kolben des Bremszylinders in Richtung auf seine eine Endstellung ständig
durch eine Feder belastet und in der Gegenrichtung aus der Bremsleitung beaufschlagbar
ist, nach Patent... (Patentanmeldung P 30 33 875.1).
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Die Konstruktion nach dem Hauptpatent erfordert während der Fahrt
zur Aufrechterhaltung einer gewünschten Bremswirkung eine andauernde Betätigung
des Bremsventils, was insbesondere bei Tal fahrten sehr ermüdend sein kann.
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Bei Auflaufbremsen, welche nur für Anhänger bis zu 8 t zugelassen
sind, wird dagegen bei Talfahrt die An-
hängerbremse durch das gegen
das ZugEahrzeug drückende Gewicht des Anhängers betätigt. Die hydraulische Anhängerbremse
nach dem Hauptpatent wurde geschaffen, urn Nachteile der machanischen Auf laufbremse
zu überwinden, nämlich das ruckartige Bremsen bei großer Last, das ungleichmäßige
Bremsen der einzelnen Räder und die Gefahr, daß die Rückfahrsperre aus Gründen der
Bequemlichkeit blockiert wird und dann gegebenenfalls in kritischen Situationen
die Auflaufbremse überhaupt nicht zur Verfügung steht. Außerdem ist die Bremse nach
dem Hauptpatent zuverlässig und weitgehend wartungsfrei und ermöglicht auch bei
abgekuppeltem Anhänger eine zuverlässige Bremsung. Die Bremse nach dem Hauptpatent
ist aufgrund ihrer Eigenschaften insbesondere auch für den rauhen landwirtschaftlichen
Betrieb geeignet.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die hydraulische
Anhängerbremse nal;pem Hauptpatent so weiterzubilden, daß die vorstehend beschriebenen
Vorteile dieser hydraulischen Anhängerbremse voll erhalten bleiben, daß andererseits
aber auch die Vorteile der Auflaufbremse nutzbar sind, so daß insbesondere auch
bei längeren Gefällestrecken ein ermüdendes, andauerndes Betätigen des Bremspedals
am Zugfahrzeug entfallen kann.
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Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß die Bremsleitung
über das Ventil mit einer Rücklauf-
leitung zur Druckquelle verbunden
ist, daß das Ventil in eine Stellung vorgespannt ist, in der es den Lösedruck in
der Bremsleitung aufrechterhält, und daß das Ventil mit seinem Stellorgan derart
mit der mechanischen Verbindung zwischen Zugfahrzeug und Anhänger verbunden ist,
daß die Vorspannung des Ventils einer Annäherung zwischen Zugfahrzeug und Anhänger
entgegengerichtet ist.
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Durch diese Konstruktion wird im Gefälle oder. bei plötzlicher Verzögerung
des Zugfahrzeugs der Anhänger die Vorspannung des Ventils überwinden und das Ventil
in eine Stellung überführen, in welcher ein Druckabfall in der Bremsleitung auftritt,
der unter dem Einfluß der den Kolben des Bremszylinders belastenden Feder eine Bremsung
bewirkt. Da bei dieser Konstruktion die hydraulische Bremse ständig zur Verfügung
steht, bietet sich der zusätzliche Vorteil, daß die Wirkungsweise der Auflaufbremse
auch bei Anhängern über 8 t einsetzbar wird.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Anhand der nun folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele der Erfindung wird diese näher erläutert.
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Es zeigt: Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Anhängerbremse
mit den am Zug fahrzeug und am Anhänger anzuordnenden Teilen in ungebremster Stellung,
und Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer Ausführungsform mit geändertem
Bremsventil.
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In der Zeichnung bezeichnet 10 eine Bremsleitung, die sich aus zwei
Teilstücken 10a und lOb zusammensetzt, die mittels einer Kupplung 12 verbindbar
sind.
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Das Teilstück 10a ist mit einem Steuergehäuse 14 verbunden, das am
Zugfahrzeug 15 angeordnet ist, und trägt ein Kupplungsstück 12a.
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Das Teilstück lOb der Bremsleitung 10 ist mit einem an einem Anhänger
17 angeordneten Bremszylinder 16 verbunden und trägt ein Kupplungsteilstück 12b.
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Das Steuergehäuse 14 besitzt drei Anschlüsse 18, 20 und 22. Der Anschluß
18 steht mit der hydraulischen Druckquelle des Zug fahrzeugs 15, z.B. dem Hydrauliksystem
eines Schleppers, in Verbindung. Der Anschluß 18 ist über einen Kanal 24 direkt
mit dem Anschluß 20 verbunden, an welchen das Bremsleitungsteilstück 10a angeschlossen
ist. Der Anschluß 22 ist mit einer
Rücklaufleitung 26 verbunden,
die die Hydraulikflüssigkeit wieder der nicht gezeigten Druckquelle zuführt. Im
Inneren des Steuergehäuses 14 steht der Anschluß 22 über einen Kanal 28 und ein
Druckregelventil 30 einerseits, sowie über einen Kanal 32 und ein Bremsventi 34
andererseits mit dem Kanal 24 und damit mit den sinschlüssen 18 und 20 in Verbindung.
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Das DruckregelventiL 30 und damit praktisch auch das Bremsventil 34
werden durch eine Drosselöffnung 38 überbrückt, die den Kanal 24 unmittelbar mit
den Kanälen 28 und 32 und damit mit der Rücklaufleitung 26 verbindet. Der Querschnitt
dieser Drosselöffnung 38 ist derart bemessen, daß der Druckverlust praktisch vernachlässigbar
ist, solange die Druckquelle die Bremsleitung 10 mit Druck beaufschlagt, daß aber
dann, wenn eine Druckergänzung über den Anschluß 18 nicht stattfindet, beispielsweise
bei abgeschaltetem Motor des Zugahrzeugs, der Druckverlust über die Drosselöffnung
38 den Druck in der Bremsleitung 10 soweit absenkt, daß in der nachfolgend noch
näher erläuterten Weise eine Bremsung des Anhängers stattfindet.
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Statt der in der Zeichnung dargestellten Drosselöffnung 33 ist es
beispielseweise ach möglich, im Ventilsitz des Bremsventils 34 eine Kerbe anzuordnen,
die bei geschlossenem Bremsventil 34 als Drosselöffnung wirkt
An
einem Ventilsitz 63 des Bremsventils 34 liegt in geschlossener Ventilstellung ein
Ventilkörper 65 an, der mit einem Schaft 67 verbunden ist, der aus dem Gehäuse nach
außen ragt und dort von einer Druckfeder 69 umgeben wird, deren Spannung durch ein
auf dem Schaft 67 axial verstellbares Einstellorgan 7i den jeweiligen Bedürfnissen
angepaßt werden kann.
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Die Feder 69 übt eine derartige Vorspannung aus, daß der Ventilkörper
65 gegen den Ventilsitz 63 gezogen wird und damit die Verbindung zwischen der Bremsleitung
10 und der Rücklaufleitung 26 unterbrochen wird.
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Eine zur Verbindung des Zugfahrzeugs mit dem Anhänger dienende Kupplung
73 ist mit einem Zugglied 75 in geeigneter Weise derart mit dem Zugfahrzeug verbunden,
daß die Last des Anhängers auf das Zugfahrzeug übertragen werden kann, daß aber
andererseits eine gewisse Beweglichkeit der Anhängerkupplung 73 in Richtung auf
das Zugfahrzeug möglich ist. Die Kupplung 73 ist mit einem Mitnehmer 77 verbunden,
welcher in eine Ausnehmung 79 am freien Ende des Schaftes 67 derart eingreift, daß
bei einer Bewegung der Kupplung 73 in Richtung auf das Zugfahrzeug die durch die
Feder 69 ausgeübte Vor spannung überwunden und der Ventilkörper 65 vom Ventilsitz
63 abgehoben wird, so
daß der im Kanal 24 und der Bremsleitung
10 vorhandene, durch das Druckregelventil 30 beispielsweise auf 35 bar eingestellte
Druck wahlweise mehr oder weniger abgesenkt werden kann, wodurch es der Feder 80
ermöglicht wird, die Kolbenstange 42 zurückzuziehen und einen nachfolgend noch näher
erläuterten Stellnocken 108 der Anhängerbremse in seine Bremsstellung zu überführen.
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Der Bremszylinder 16 ist als einfachwirkender Zylinder ausgebildet
und enthält einen Kolben 40, der an einer Seite mit einer Kolbenstange 42 verbunden
ist, die aus dem Bremszylinder 16 herausgeführt ist.
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Der Bremszylinder 16 wird von einer Zugfeder 80 konzentrisch umschlossen.
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Die Zugfeder 80 greift einerseits an einem auf dem Bremszylinder 16
befestigten Gewindestück 82 und andererseits an einem auf der Kolbenstange 42 verstellbar
angebrachten Gewindestück 84 an. Die Kolbenstange 42 ist an einem Widerlager 86
eines Lagerbocks 88 angelenkt, der sich vom Widerlager 86 bis etwa zum entgegen
gesetzten Ende des Bremszylinders 16 erstreckt, wo der Lager-
bock
88 mit seitlichen Flanschen 90 versehen ist, die zu beiden Seiten des Lagerbocks
88 mit Bohrungen versehen sind, durch welche die mit Gewindeenden versehenen Schenkel
eines U-förmigen Befestigungsbügels 92 gesteckt werden können, der dazu geeignet
ist, den Lagerbock mit Hilfe von Muttern 94 auf einer Fahrzeugachse 96 festzuspannen.
An der Fahrzeugachse ist in bekannter Weise eine zur Fahrzeugachse 96 parallel verlaufende
Bremswelle 98 gelagert, welche drehfest mit einem Bremshebel 100 verbunden ist,
an dessen freies Ende der Bremszylinder 16 angeschlossen ist.
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Es ergibt sich somit eine leicht nachträglich anbringbare Montageeinheit.
Es ist lediglich in geeigneter Weise am Fahrzeug der Bremsleitungsabschnitt lOb
zu verlegen und die Handpumpe 64 mit dem Vorratsbehälter 62, vorzugsweise im Bereich
der Fahrzeugdeichsel, anzubringen.
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Von der Bremswelle 98 aus wird z.B. eine Innenbackenbremse 102 an
jedem der Räder der starren Anhänger achse betätigt. Die Innenbackenbremse 102 weist
in einer Bremstrommel 104 zwei spreizbare Bremsbacken lOSa und lO5b auf, welche
entgegen der Wirkung einer Rückholfeder 106 durch einen Stellnocken 108 in die Bremsstellung
gespreizt werden können.
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Dabei kann der Stellnocken wegen seiner symmetrischen Form aus seiner
gezeigten Stellung nach beiden Seiten verschwenkt werden, um jeweils bei gleichem
Stellwinkel die gleiche Bremswirkung zu erzielen.
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Ist das Bremsventil 34 geschlossen, so baut sich in der Bremsleitung
10 der durch das Druckregelventil 30 bestimmte Druck von beispielsweise 35 bar auf.
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Dieser Druck wird im Bremszylinder 16 wirksam und überwindet außerdem
einen Teil der Kraft der Zug feder 80, so daß sich ein Gleichgewicht einstellt,
bei dem der Kolben eine Mittelstellung einnimmt, in der sich der Stellnocken 108
in seiner Lösestellung befindet.-Sobald der Druck in der Bremsleitung 10 unter den
diesen Gleichgewichtszustand bewirkenden Druck absinkt, zieht die Feder 80 die Kolbenstange
42 zurück und der Stellnocken 108 gelangt in seine Bremsstellung.
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Der für die Bremswirkung erforderliche Druckabfall in der Bremsleitung
10 kann im Regelfall durch mehr oder weniger weite Öffnung des Bremsventils 34 herbeigeführt
werden. Bei geöffnetem Bremsventil 34 steht die Bremsleitung 10 über einen ausreichend
großen Quer-
schnitt mit der Rücklaufleitung 26 in Verbindung,
so daß ein wirksamer Druckabfall in der Bremsleitung 10 eintritt.
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Wird das Bremsventil 34 wieder geschlossen, baut sich sofort wieder
der durch das Druckregelventil 30 eingestellte Lösedruck in der Bremsleitung 10
auf.
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Wird der Motor des Zugfahrzeugs abgestellt und damit die Druckquelle
für das Hydrauliksystem außer Betrieb gesetzt, so bleibt zunächst der Lösedruck
in der Bremsleitung 10 erhalten, es sei denn, es wird das Bremsventil 34 geöffnet,um
bewußt eine Abbremsung des Anhängers herbeizuführen. Mit Hilfe der Drosselöffnung
38 tritt jedoch auch eine Bremsung des Anhängers ein, wenn die Druckquelle außer
Betrieb gesetzt wird und das Bremsventil nicht betätigt wird. Es baut sich dann
über die Drosselöffnung 38 der Druck in der Bremsleitung ab, so daß die Bremskraft
der Feder 80 wirksam werden kann.
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Sobald der Motor des Zug fahrzeugs in Betrieb gesetzt und damit die
Druckquelle wieder wirksam wird, baut sich der Lösedruck in der Bremsleitung 10
wieder auf und die Bremsen des Anhängers werden gelöst.
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Um bei abgekuppeltem und gebremsten Anhänger den Anhänger manövrierfähig
zu machen, ist es erforderlich, die Bremse zu lösen und dabei die Kraft der Feder
80 zu überwinden. Zu diesem Zweck ist am Anhänger eine mit einem kleinen Vorratsbehälter
62 für Hydraulikflüssigkeit verbundene Handpumpe 64 angeordnet, deren druckseitiger
Anschluß 66 mit einem dem Kupplungsteilstück 12a entsprechenden Kupplungsteilstück
68 versehen ist, so daß das Teilstück lOb der Bremsleitung 10 nach dem Lösen vom
schlepperseitigen Teilstück lOa mit der Handpumpe 64 verbunden werden kann, wie
dies in unterbrochenen Linien in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Es kann nun durch
Betätigung der Handpumpe 64 im Bremsleitungsteilstück lOb der zum Lösen der Bremse
erforderliche Druck aufgebaut werden. Am Betätigungshebel 70 der Handpumpe 64 ist
ein Löseknopf 72 angeordnet, bei dessen Betätigung der druckseitige Anschluß 66
der Handpumpe 64 unmittelbar mit dem Vorratsbehälter 62 verbunden wird, so daß sich
der Druck im Bremsleitungsteilstück lOb rasch abgebaut und die Bremse wieder in
Bremsstellung bewegt werden kann.
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Die in Fig. 2 gezeigte Konstruktion unterscheidet sich von der vorstehend
beschriebenen Ausführungsform im wesentlichen dadurch, daß das Steuergehäuse 14
mit dem Druckregelventil 30 und dem Bremsventil 34 sowie der Drosselöffnung 38 durch
ein als Bremsventil dienendes Drosselventil 44 ersetzt ist. Dieses Drosselventil
44 besteht aus einem Gehäuse 45 mit einem Anschluß 46 zur Verbindung mit der Druckquelle,
einem Anschluß 47 zur Verbindung mit der Bremsleitung 10 und einem Anschluß 48 zur
Verbindung mit der Rücklaufleitung 26. Im Gehäuse 45 ist ein Ventilsitz 49 für einen
Ventilkörper 50 ausgebildet, der sich am Ende eines unter Bildung einer Schulter
51 abgestuften Ventilschafts 52 befindet. Der vom Ventilkörper 50 abgewandte Abschnitt
53 des Schaftes 52 ist durch eine Führungsbüchse 54 geführt, welche mit dem Gehäuse
45 in Gewindeeingriff steht und somit in Bezug auf den Ventilschaft 52 in axialer
Richtung verstellbar ist. Zwischen dem Ventilkörper 50 und der Führungsbüchse 54
umgibt den Ventilschaft 52 eine Druckfeder 69, welche die Schulter 51 von der Führungsbüchse
54 abhebt und den Ventilkörper 50 so weit gegen den Ventilsitz 49 drückt, bis sich
ein Gleichgewicht zwischen der Feder 69 und dem Druck in der Leitung f0 einstellt.
Durch die axiale Verstellung der Führungshülse 54 kann die Federspannung und damit
der Drosselquerschnitt des Drosselventils 44 für dessen Ruhestellung eingestellt
werden.
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Wenn kein Druck auf die Anhängerkupplung 73 ausgeübt und von dieser
auf den Ventilschaft 52 übertragen wird, befindet sich der Ventilkörper 50 in seiner
Ruhestellung und das Drosselventil reduziert den in der Bremsleitung 10 herrschenden
Druck gegenüber dem an der Anschlußstelle 46 herrschenden Druck der Druckquelle.
Der reduzierte Druck wird mittels der Führungshülse 54 derart eingestellt, daß er
der Feder 80 bei jener Stellung des Kolbens 40 das Gleichgewicht hält, in welcher
die Stellnocken 108 in der Lösestellung liegen. Wird nun der Schaft 52 betätigt
und der Ventilkörper 50 gegen den Ventilsitz 49 verschoben, so verringert sich der
Drosselquerschnitt und der Druck in der Bremsleitung 10 steigt an, so daß der Kolben
40 entgegen der Wirkung der Feder 80 verschoben wird, so daß die Stellnocken 108
sich in ihre Bremsstellung bewegen.
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Wird der Schaft 52 wieder freigegeben, vergrößert sich der Drosselquerschnitt
wieder und der Druck in der Bremsleitung 10 sinkt wieder soweit ab, daß die Bremsen
gelöst werden.
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Wird der Motor des Zug fahrzeugs stillgesetzt, oder die Bremsleitung
10 unterbrochen, wird die Zugfeder 80 nicht durch den Bremszylinder 16 gespannt,
so daß unter der Wirkung der Zugfeder 80 die Stellnocken 108 in die Bremsstellung
überführen. Die Drehbewegung erfolgt dabei in einem Drehsinn, welcher der Bewegung
der Stellnocken 108 entgegengesetzt ist, die diese aus der Lösestellung durchführen,
wenn das Bremspedal 36 betätigt wird.
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Bricht die Feder 80, solange die Bremsleitung 10 über die jeweiligen
Bremsventile die Verbindung zur Druckquelle am Zugfahrzeug erstellt, so entfällt
die das Gleichgewicht der Kräfte in der Lösestellung der Bremse bewirkende Kraft
der Feder 80, so daß der Druck in der
Bremsleitung 10 den Kolben 40 in diejenige
Endstellung überführen wird, welche der durch die Zugfeder 80 bewirkten Endstellung
entgegengesetzt liegt. Dadurch werden die Stellnocken 108 in ihre Bremsstellung
verschwenkt und der Anhänger wird abgebremst, ohne daß hierzu das Bremsventil 34
oder 44 betätigt worden ist.
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Bei beiden Ausführungsformen ist somit sichergestellt, daß bei einem
Bruch der Feder 80 der Anhänger abbremsbar bleibt. Die sich dann automatisch einstellende
Bremsung weist auf den Defekt hin, so daß er so rasch wie möglich behoben werden
kann.
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Um z.B beim Rückwärtsfahren die Wirkung der Auflaufbremse aufzuheben,
ist in die Rücklaufleitung 26 ein Ventil einbezogen, welches aus einem Ventilkörper
110 besteht, der entgegen der Wirkung einer Feder 111 durch einen Betätigungsknopf
112 gegen einen in einem Gehäuse 114 ausgebildeten Ventilsitz 116 gedrückt werden
kann, so daß eine Druckabsenkung in der Bremsleitung 10 unmöglich ist, so lange
der Knopf 112 niedergedrückt wird. Sobald der Knopf 112 freigegeben wird, ist die
Bremse wieder voll funktionsfähig.
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Die Feder 69 weist eine progressive Charakteristik auf, d.h. mit zunehmendem
Federweg wächst die zur Bewegung in Richtung auf die Vollbremsstellung erforderliche
Last.
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