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Bremseinrichtung für Anhänger von Zugfahrzeugen
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Die Erfindung betrifft eine Bremseinrichtung für Anhänger von Zugfahrzeugen,
insbesondere von Ackerschleppern mit einer Dauerbremse und hydraulisch betätigten
Radbremsen, deren zugeordnete Bremszylinder bei Betätigung des Bremspedals einem
mit der Pedalkraft veränderlichen Druck ausgesetzt sind, der zur Steuerung eines
Anhänger-Steuerventils herangezogen wird, das in einer eine Druckluftquelle mit
den Bremszylindern der Radbremsen des Anhängers verbindenden Druckluftleitung liegt
und eine dem Steuerdruck proportionale Druckbeaufschlagung der Bremszylinder des
Anhängers hervorruft, wobei das Anhänger-Steuerventil während der Betätigung des
Bremspedals mit einem den bewegungshemmend auf den Schieber des Anhänger-Steuerventils
einwirkenden Kräften im wesentlichen die Waage haltenden Druck pneumatisch vorangesteuert
ist.
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Zugfahrzeuge sind in der Regel mit mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch
betätigten Radbremsen ausgerüstet, während damit in Einsatz kommende nicht auflaufgebremste
Anhänger entweder hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Radbremsen aufweisen.
Dieser Umstand bedingt bei beiden Fahrzeugen getrennte Bremskreise. Dabei wird der
Druckabbau (bei Einleitungsanlagen) bzw.Druckaufbau(bei Zweileitungsanlagen) im
Bremskreis des Anhängers zwecks Abbremsung desselben durch
ein Anhänger-Steuerventil
hervorgerufen, das bei Betätigung des Bremspedals des Zugfahrzeuges entsprechend
der Pedalkraft angesteuert wirdund ein am Anhänger angeordnetes Bremsventil, über
das die Radbremse des Anhängers betätigt wird, entsprechend pneumatisch beaufschlagt.
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Infolge unvermeidlicher, auf den Steuerschieber des Anhänger-Steuerventils
bewegungshemmend einwirkender Widerstände veranlaßt das Anhänger-Steuerventil erst
bei verhältnismäßig hoher Pedalkraft einen brauchbaren Druckaufbau im Anhängerbremskreis.
Dieser Umstand macht die Bildung eines gestreckten Zuges beim Abbremsen eines aus
dem Zugfahrzeug und einem Anhänger bestehenden Gespanns unmöglich und beeinflußt
somit das Bremsverhalten nachteilig.
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Für Fahrzeuge, die mit einer Dauerbremse, z. B. einer Staudruckbremse,
ausgerüstet sind, ist eine allerdings druckschriftlich nicht belegbare Bremseinrichtung
bekannt geworden, bei der das Bremsventil eine Doppelfunktion ausübt.
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Die erste Funktion besteht darin, wie oben beschrieben die Radbremsen
des Anhängers bei einem durch Betätigen des Bremspedals der Betriebsbremse ausgelösten
Bremsvorgang entsprechend zu beaufschlagen. Die zweite Funktion besteht darin, bei
Betätigung der Dauerbremse die Radbremsen des Anhängers mit einem konstanten, gegenüber
dem maximalen Bremsdruck wesentlich geringeren Druck zu beaufschlagen, der eine
mit der Bremswirkung der Dauerbremse vergleichbare Bremswirkung hervorruft. Das
bekannte Bremsventil ist im Aufbau ver-
hältnismäßig kompliziert,
wozu mit beiträgt, daß beide Funktionen auf unterschiedlichem Wege abgerufen werden.
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So ist für die erste Funktion eine pneumatische Druckansteuerung des
Bremsventils erforderlich, während die zweite Funktion durch eine elektrische Ansteuerung
erzielt wird. Diese erfolgt bei Betätigung eines der Einschaltung der Dauerbremse
dienenden Schalters.
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Mit dieser Bremseinrichtung ist zwar bei Einschaltung der Dauerbremse
ein annähernd gleichzeitiges Abbremsen des Zugfahrzeuges und des Anhängers zu erreichen.
Beim Abbremsen des Gespanns mithilfe der pedalbetätigten Betriebsbremse des Zugfahrzeuges
stellt sich jedoch keine Verbesserung des Bremsverhaltens ein, da das den Druckaufbau
im Anhängerbremskreis verzögernde Anhänger-Steuerventil unbeeinflußt geblieben ist.
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Im Hinblick hierauf eine wirkliche Verbesserung brachte eine in der
Patentanmeldung P 33 10 768 beschriebene Bremseinrichtung für Zugfahrzeuge mit hydraulisch
betätigter Rad-bzw. Betriebsbremse. Bei dieser Bremseinrichtung ist das Bremsventil
nicht nur durch Betätigen des Schalters zum Einschalten der Dauerbremse ansteuerbar,
sondern zusätzlich beim Betätigen des Bremspedals der Betriebsbremse des Zugfahrzeuges.
Unabhängig davon, ob das Gespann mittels Dauerbremse oder Betriebsbremse abgebremst
werden soll, wird beim Einleiten eines Bremsvorganges zunächst die Motorbremse zur
Wirkung gebracht und somit ein gestreckter Zug gebildet. Bevor also im Falle der
Betätigung der Be-
triebsbremse der vom Anhänger-Steuerventil aufgebaute
höhere Druck an den Radbremsen des Anhängers wirksam werden kann, wird der Anhänger
bereits schwach gebremst.
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Nachteilig an dieser Bremsanlage ist jedoch weiterhin, daß das Einsetzen
der vollen Bremswirkung am Anhänger später erfolgt, als am Zugfahrzeug.
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Um den Druckaufbau im Anhängerbremskreis zu beschleunigen, ist gemäß
einer noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung ein Anhänger-Steuerventil vorgeschlagen
worden, dessen Steuerschieber unmittelbar nach Betätigen des Bremspedals der Betriebsbremse
des Zugfahrzeuges mit einem geringen Druck pneumatisch vorangesteuert wird, der
gerade ausreicht, um den auf den Steuerschieber bewegungshemmend einwirkenden Kräften
die Waage zu halten. Der bei der Betätigung des Bremspedals in den Bremszylindern
aufgebaute hydraulische Druck beaufschlagt den Steuerschieber zusätzlich und bewirkt
am Ausgang des Anhänger-Steuerventils einen praktisch verzögerungsfreien Druckaufbau.
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Von einer Bremseinrichtung mit einem voransteuerbaren Anhänger-Steuerventil
ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine solche Bremseinrichtung baulich noch
weiter zu vereinfachen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß das Anhänger-Steuerventil
sowohl während der Betätigung des Bremspedals als auch während der Betätigung der
Dauerbremse
vorangesteuert ist, wobei der Voransteuerungsdruck zumindest
bei betätigter Dauerbremse derart höher eingestellt ist, das der Ausgangdruck des
Anhänger-Steuerventils an den Radbremsen des Anhängers eine der Bremswirkung der
Dauerbremse auf das Zugfahrzeug entsprechende Bremswirkung erzeugt.
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Durch die Erfindung kann nunmehr im Anhänger ein wesentlich einfacher
aufgebautes Bremsventil eingesetzt werden, das nur auf den vom Anhänger-Steuerventil
anläßlich der Betätigung der Betriebsbremse des Zugfahrzeuges hervorgerufenen Druck
anspricht. So ist es möglich, alternativ auch Anhänger mit herkömmlichem Bremsventil,
d. h. solchen mit und ohne Dauerbremsfunktion, einzusetzen, ohne daß Nachteile beim
Bremsverhalten auftreten.
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Der durch das Merkmal des Anspruches 2 gegebene Vorteil besteht darin,
daß sofort nach Betätigung der Betriebsbremse des Zugfahrzeuges eine das Gespann
im gestreckten Zug haltende Bremswirkung an den Radbremsen des Anhängers erzeugt
werden kann.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand einer die erfindungsgemäße
Bremseinrichtung darstellenden Zeichnung näher beschrieben.
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Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Bremspedal eines mit
einer hydraulischen Bremsanlage ausgerüsteten Zugfahrzeuges mit i" bezeichnet. Das
Bremspedal 1 wirkt
mit einem Geberzylinder 2 zusammen, der über
eine Druckmittelleitung 3 mit dem Bremszylinder 4 der mit S angedeuteten Radbremse
des Zugfahrzeuges verbunden ist. Eine von der Druckmittelleitung 3 abzweigende Steuerdruckleitung
6 ist einem im Zugfahrzeug untergebrachten Anhänger-Steuerventil 7 zugeführt. Dieses
wird über eine an einen Druckluftbehälter 8 angeschlossene Versorgungsleitung 9
mit Druckluft versorgt und erzeugt in einer an seinem Ausgang angeschlossenen Druckluftleitung
10 einen dem Druck in der Druckmittelleitung 3 proportionalen Druckverlauf.
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Die Druckluftleitung 10 steht weiter über eine aus einem zugfahrzeugseitigen
Kupplungskopf und einem anhängerseitigen Kupplungskopf gebildete Kupplung I und
eine Druckluftleitung 11 mit einem im Anhänger untergebrachten Bremsventil 12 in
Verbindung. Das Bremsventil 12 wird in seiner Bauweise als bekannt vorausgesetzt.
Es hat die Aufgabe, über die Druckluftleitung 13 die Bremszylinder 14 der Radbremsen
15 des Anhängers in Abhängigkeit vom Druck in der Druckluftleitung 11 zu beaufschlagen.
Die dazu benötigte Druckluft wird über eine hinter einem Druckbegrenzungsventil
16 von der Druckluftleitung 9 abzweigende Druckluftleitung 17, eine ebenfalls aus
einem zugfahrzeugseitigen Kupplungskopf und einem anhängerseitigen Kupplungskopf
gebildete Kupplung II und eine Druckluftleitung 18 dem Bremsventil 12 und von dort
über eine Druckluftleitung 19 einem im Anhänger untergebrachten Druckluftbehälter
20 zugeführt.
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Das Anhänger-Steuerventil 7, dessen Aufgabe es ist, in der an seinem
Ausgang angeschlossenen Druckluftleitung 10 einen zum Druck des Geberzylinders 2
proportionalen Druck aufzubauen, wird ebenfalls als bekannt vorausgesetzt. Es ist
mit einem zusätzlichen Eingang 7a zur Voransteuerung versehen, über den der Steuerschieber
7b im Moment der Betätigung des Bremspedals 1 mit einem Druck beaufschlagt wird,
der zwar noch nicht ausreicht, den Steuerschieber 7b zu verstellen, jedoch hoch
genug ist, um den bewegungshemmend auf den Steuerschieber 7b einwirkenden Kräften
die Waage zu halten. Das bedeutet, daß der vom Geberzylinder 2 herrührende, ebenfalls
auf den Steuerschieber 7b einwirkende Druck unverzüglich zu einem entsprechenden
Druckaufbau in der Druckluftleitung 10 führt. Zu diesem Zweck ist ein mit dem Bremspedal
1 zusammenarbeitendes Wegeventil 21 vorgesehen, das in einer hinter dem Druckbegrenzungsventil
16 von der Druckluftleitung 9 abzweigenden Druckluftleitung 22 liegt. Diese mündet
in einem ersten Eingang eines Wechselventils 23, das über eine Druckluftleitung
24 mit dem Voransteuerungseingang des Anhänger-Steuerventils 7 in Verbindung steht.
Die Druckluftleitung 22 ist in unbetätigtem Zustand des Bremspedals 1 abgesperrt
und unmittelbar nach Betätigen des Bremspedals 1 vollständig geöffnet.
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Der zweite Eingang des Wechselventils 23 steht über eine Druckluftleitung
25 mit dem Druckluftbehälter 8 in Verbindung.
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In die Druckluftleitung 25 ist ein Druckbegrenzungsventil 26 und ein
Wegeventil 27 angeordnet. Hinter dem Wegeventil 27
zweigt von der
Druckluftleitung 25 eine Druckluftleitung zu einer Kolben-Zylindereinheit 28 ab,
mittels der in nicht gezeigter Weise die Dauerbremse des Zugfahrzeuges eingeschaltet
werden kann. Bei einer Betätigung des Wegeventils 27 im Sinne des Öffnens wird also
gleichzeitig die Dauerbremse eingeschaltet und das Anhänger-Steuerventil 7 über
das Wechselventil 23 vorangesteuert.
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Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Bremseinrichtung ist wie folgt:
Zunächst sei ein Bremsvorgang mithilfe der Betriebsbremse des Zugfahrzeuges betrachtet.
Beim Betätigen des Bremspedals 1 wird unmittelbar nach dessen Auslenkung aus der
Ruhestellung das Anhänger-Steuerventil 7 über das Wegeventil 21 und das Wechselventil
23 vorangesteuert. Der Steuerschieber des Anhänger-Steuerventils 7 wird dabei mit
einer Kraft beaufschlagt, die gerade ausreicht, um die bewegungshemmend an den Steuerschieber
angreifenden Reibungskräfte und dergleichen Widerstände zu eliminieren. Der dazu
erforderliche Druck ist am Druckbegrenzungsventil 16 einstellbar. Im Zuge des weiteren
Verschwenkens des Bremspedals 1 nimmt der vom Geberzylinder 2 erzeugte und über
die Druckmittelleitungen 3, 6 ebenfalls den Steuerschieber des Anhänger-Steuerventils
7 in gleichem Richtungssinn wie der Voransteuerungsdruck beaufschlagende Druck zu.
Da die Widerstandskräfte des Steuerschiebers durch den Voransteuerungsdruck aufgehoben
sind, bewirkt jeder Druckanstieg in der Druckmittelleitung 6 einen proportional
dazu ansteigenden Druckverlauf in der Druckluftleitung 10. Dieser Druck bewirkt
eine entsprechende An-
steuerung des Bremsventils 12 im Anhänger
und eine dementsprechende Beaufschlagung der Bremszylinder 14 der Radbremse 15.
Gleichzeitig mit dem Anhänger-Steuerventil 7 sind auch die Bremszylinder 4 der Radbremsen
5 des Zugfahrzeuges druckbeaufschlagt.
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Soll das Gespann mithilfe der Dauerbremse abgebremst werden, so ist
das Wegeventil 27 zu betätigen. Dadurch wird die Kolben-Zylindereinheit 28 druckbeaufschlagt
und die Dauerbremse eingeschaltet. Gleichzeitig wird über das Wechselventil 23 das
Anhänger-Steuerventil 7 angesteuert.
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Damit in diesem Fall in der Druckluftleitung 10 ein ausreichend hoher
Druck aufgebaut wird, der am Anhänger etwa die gleiche Bremswirkung erzielt wie
die Dauerbremse des Zugfahrzeuges, ist der Voransteuerungseingang des Anhänger-Steuerventils
7 mit einem gegenüber dem vom Druckbegrenzungsventil 16 bestimmten Druck erhöhten
Druck beaufschlagt. Hierzu ist das Druckbegrenzungsventil 26 entsprechend einzustellen.
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Betätigt der Fahrer des Zugfahrzeuges bei eingeschalteter Dauerbremse
das Bremspedal, um die Bremskraft zu erhöhen, so überlagert sich der auf den Steuerschieber
7b einwirkende Druck des Geberzylinders 2 praktisch verzögerungsfrei.dem bei betätigter
Dauerbremse anstehenden Voransteuerungsdruck.
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Jeder dieser Druckanteile veranlaßt eine bestimmte Erhöhung des Druckes
in der Druckluftleitung 10 durch das Anhänger-Steuerventil 7. Auf diese Weise können
rasche und stärkere
Abbremsungen mithilfe der Betriebsbremse des
Zugfahrzeuges auch bei eingeschalteter Dauerbremse gefühlvoll durchgeführt werden.