DE3410270C2 - Bremseinrichtung für Anhänger von Zugfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremseinrichtung für Anhänger von Zugmaschinen, 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 über ein im Anhänger untergebrachtes Bremsventil eine dem Steuerdruck proportionale Druckbeaufschlagung der Bremszylinder des Anhängers hervorruft, wobei das Anhänger-Steuerventil während der Betätigung des Bremspedals mit einem den bewegungs­ hemmend auf den Schieber des Anhänger-Steuerventils einwirkenden Kräften im wesentlichen die Waage haltenden Druck vorangesteuert ist.

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 ge­ trennte Bremskreise. Dabei wird der Druckabbau (bei Einlei­ tungsanlagen) bzw. Druckaufbau (bei Zweileitungsanlagen) im Bremskreis des Anhängers zwecks Abbremsung desselben durch ein Anhänger-Steuerventil hervorgerufen, das bei Be­ tätigung des Bremspedals des Zugfahrzeuges entsprechend der Pedalkraft angesteuert wird, und ein am Anhänger an­ geordnetes Bremsventil, über das die Radbremse des An­ hängers betätigt wird, entsprechend pneumatisch beauf­ schlagt.

Infolge unvermeidlicher, auf den Steuerschieber des An­ hänger-Steuerventils bewegungshemmend einwirkender Wider­ stände veranlaßt das Anhänger-Steuerventil erst bei ver­ hältnismäßig hoher Pedalkraft einen brauchbaren Druckauf­ bau im Anhängerbremskreis. Dieser Umstand macht die Bil­ dung eines gestreckten Zuges beim Abbremsen eines aus dem Zugfahrzeug und einen Anhänger bestehenden Gespanns un­ möglich und beeinflußt somit das Bremsverhalten nachteilig.

Für Fahrzeuge, die mit einer Dauerbremse, z. B. einer Stau­ druckbremse, ausgerüstet sind, ist eine allerdings druck­ schriftlich nicht belegbare Bremseinrichtung bekannt ge­ worden, bei der das Bremsventil eine Doppelfunktion ausübt. Die erste Funktion besteht darin, wie oben beschrieben die Radbremsen des Anhängers bei einem durch Betätigen des Bremspedals der Betriebsbremse ausgelösten Bremsvorgang ent­ sprechend zu beaufschlagen. Die zweite Funktion besteht da­ rin, bei Betätigung der Dauerbremse die Radbremsen des An­ hängers mit einem konstanten, gegenüber dem maximalen Brems­ druck wesentlich geringeren Druck zu beaufschlagen, der eine mit der Bremswirkung der Dauerbremse vergleichbare Bremswir­ kung hervorruft. Das bekannte Bremsventil ist im Aufbau ver­ hältnismäßig kompliziert, wozu mit beiträgt, daß beide Funktionen auf unterschiedlichem Wege abgerufen werden. So ist für die erste Funktion eine pneumatische Druckan­ steuerung des Bremsventils erforderlich, während die zweite Funktion durch eine elektrische Ansteuerung er­ zielt wird. Diese erfolgt bei Betätigung eines der Ein­ schaltung der Dauerbremse dienenden Schalters.

Mit dieser Bremseinrichtung ist zwar bei Einschaltung der Dauerbremse ein annähernd gleichzeitiges Abbremsen des Zug­ fahrzeuges und des Anhängers zu erreichen. Beim Abbremsen des Gespanns mit Hilfe der pedalbetätigten Betriebsbremse des Zugfahrzeuges stellt sich jedoch keine Verbesserung des Bremsverhaltens ein, da das den Druckaufbau im Anhänger­ bremskreis verzögernde Anhänger-Steuerventil unbeeinflußt geblieben ist.

Im Hinblick auf die beschriebenen Bremseinrichtungen eine wirkliche Verbesserung brachte eine in der Patentanmeldung DE 33 10 768 A1 beschriebene Brems­ einrichtung 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 zusätz­ lich 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. Nachteilig an dieser Bremsanlage ist jedoch weiterhin, daß das Einsetzen der vollen Bremswirkung am Anhänger später erfolgt, als am Zugfahrzeug.

Um den Druckaufbau im Anhängerbremskreis zu beschleunigen, ist durch die nicht vorveröffentlichte Patentanmeldung DE 33 38 690 A1 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 be­ wirkt am Ausgang des Anhänger-Steuerventils einen praktisch verzögerungsfreien Druckaufbau.

Von einer Bremseinrichtung mit einem voransteuerbaren An­ hänger-Steuerventil ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine solche Bremseinrichtung baulich noch weiter zu verein­ fachen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß das An­ hänger-Steuerventil sowohl während der Betätigung des Bremspedals über ein pedalgesteuertes Wegeventil und ein Wechselventil als auch während der Betätigung der Dauerbremse über ein auch dem Einschalten der Dauerbremse dienendes Wegeventils und das Wechselventil vorangesteuert ist, wobei der Voransteuerdruck zumindest bei betätigter Dauerbremse derart höher eingestellt ist, daß der Ausgangsdruck des Anhänger-Steuerventils an den Radbremsen des Anhängers eine der Bremswirkung der Dauerbremse auf das Zugfahrzeug entsprechende Bremswirkung erzeugt.

Durch die Erfindung kann nunmehr im Anhänger ein wesent­ lich einfacher aufgebautes Bremsventil eingesetzt werden, das nur auf den vom Anhänger-Steuerventil anläßlich der Betätigung der Betriebsbremse des Zugfahrzeuges hervor­ gerufenen Druck anspricht. So ist es möglich, alternativ auch Anhänger mit herkömmlichem Bremsventil, d. h solchen mit und ohne Dauerbremsfunktion, einzusetzen, ohne daß Nach­ teile beim Bremsverhalten auftreten.

Bei der Bremseinrichtung nach der DE 29 40 836 A1 ist zwar die Möglichkeit gegeben, ohne Benutzung der Bremsen des Zugfahrzeuges eine Bremswirkung am Anhänger zu erzielen; über eine Voransteuerung des Ansteuerventils in dem Sinne, daß dadurch allein hemmende Kräfte aufgehoben werden und sich somit bereits kleinste Pedalkräfte durch eine verzögerungsfreie Bremswirkung bemerkbar machen, ist bei der bekannten Einrichtung jedoch nichts ausgesagt.

Der durch das Merkmal des Anspruches 2 gegebene Vorteil besteht darin, daß sofort nach Betätigung der Betriebs­ bremse des Zugfahrzeuges eine das Gespann im gestreckten Zug haltende Bremswirkung an den Radbremsen des Anhängers erzeugt werden kann.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand einer die erfindungs­ gemäße Bremseinrichtung darstellenden Zeichnung näher be­ schrieben.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Bremspedal eines mit einer hydraulischen Bremsanlage ausgerüsteten Zugfahrzeuges mit "1" bezeichnet. Das Bremspedal 1 wirkt mit einem Geberzylinder 2 zusammen, der über eine Druck­ mittelleitung 3 mit dem Bremszylinder 4 der mit 5 ange­ deuteten Radbremse des Zugfahrzeuges verbunden ist. Eine von der Druckmittelleitung 3 abzweigende Steuerdruckleitung 6 ist einem im Zugfahrzeug untergebrachten Anhänger-Steuer­ ventil 7 zugeführt. Dieses wird über eine an einen Druck­ luftbehälter 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.

Die Druckluftleitung 10 steht weiter über eine aus einem zugfahrzeugseitigen Kupplungskopf und einem anhängerseitigen Kupplungskopf gebildete Kupplung I und eine Druckluftlei­ tung 11 mit einem in 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 Druckluft­ leitung 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 unter­ gebrachten Druckluftbehälter 20 zugeführt.

Das Anhänger-Steuerventil 7, dessen Aufgabe es ist, in der an seinem Ausgangs 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 bewegungs­ hemmend auf den Steuerschieber 7b einwirkenden Kräften die Waage zu halten. Das bedeutet, daß der vom Geberzylinder 2 herrührende, ebenfalls auf den Steuerschieber 7b einwir­ kende Druck unverzüglich zu einem entsprechenden Druckauf­ bau 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 Wechsel­ ventils 23, das über eine Druckluftleitung 24 mit dem Vor­ ansteuerungseingang des Anhänger-Steuerventils 7 in Ver­ bindung steht. Die Druckluftleitung 22 ist in unbetätigtem Zustand des Bremspedals 1 abgesperrt und unmittelbar nach Betätigen des Bremspedals 1 vollständig geöffnet.

Der zweite Eingang des Wechselventils 23 steht über eine Druckluftleitung 25 mit dem Druckluftbehälter 8 in Verbindung. 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 Wege­ ventils 27 im Sinne des Öffnens wird also gleichzeitig die Dauerbremse eingeschaltet und das Anhänger-Steuerventil 7 über das Wechselventil 23 vorangesteuert.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Bremseinrichtung ist wie folgt:

Zunächst sei ein Bremsvorgang mit Hilfe 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 An­ hänger-Steuerventils 7 wird dabei mit einer Kraft beauf­ schlagt, die gerade ausreicht, um die bewegungshemmend an den Steuerschieber angreifenden Reibungskräfte und derglei­ chen Widerstände zu eliminieren. Der dazu erforderliche Druck ist am Druckbegrenzungsventil 16 einstellbar. Im Zuge des weiteren Verschwenkens des Bremspedals 1 nimmt der vom Geber­ zylinder 2 erzeugte und über die Druckmittelleitungen 3, 6 ebenfalls den Steuerschieber des Anhänger-Steuerventils 7 in gleichem Richtungssinn wie der Voransteuerungsdruck be­ aufschlagende Druck zu. Da die Widerstandskräfte des Steuer­ schiebers durch den Voransteuerungsdruck aufgehoben sind, bewirkt jeder Druckanstieg in der Druckmittelleitung 6 einen proportional dazu ansteigenden Druckverlauf in der Druck­ luftleitung 10. Dieser Druck bewirkt eine entsprechende An­ steuerung des Bremsventils 12 im Anhänger und eine dem­ entsprechende Beaufschlagung der Bremszylinder 14 der Radbremse 15. Gleichzeitig mit dem Anhänger-Steuerventil 7 sind auch die Bremszylinder 4 der Radbremsen 5 des Zug­ fahrzeuges druckbeaufschlagt.

Soll das Gespann mit Hilfe der Dauerbremse abgebremst wer­ den, 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. Damit in diesem Fall in der Druckluftleitung 10 ein aus­ reichend hoher Druck aufgebaut wird, der am Anhänger etwa die gleiche Bremswirkung erzielt wie die Dauerbremse des Zugfahrzeuges, ist der Voransteuerungseingang des An­ hänger-Steuerventils 7 mit einem gegenüber dem vom Druck­ begrenzungsventil 16 bestimmten Druck erhöhten Druck be­ aufschlagt. Hierzu ist das Druckbegrenzungsventil 26 ent­ sprechend einzustellen.

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. 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 mit Hilfe der Betriebsbremse des Zugfahr­ zeuges auch bei eingeschalteter Dauerbremse gefühlvoll durchgeführt werden.

Claims (2)

1. Bremseinrichtung für Anhänger von Zugmaschinen, 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 über ein im Anhänger untergebrachtes Bremsventil 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 vorangesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Anhänger-Steuerventil (7) sowohl während der Betätigung des Bremspedals (1) über ein pedalgesteuertes Wegeventil (21) und ein Wechselventil (23) als auch während der Betätigung der Dauerbremse über ein auch dem Einschalten der Dauerbremse dienendes Wegeventil (27) und das Wechselventil (23) vorangesteuert ist, wobei der Voransteuerungsdruck zumindest bei betätigter Dauerbremse derart höher eingestellt ist, daß der Ausgangsdruck des Anhänger-Steuerventils (7) an den Radbremsen (15) des Anhängers eine der Bremswirkung der Dauerbremse auf das Zugfahrzeug entsprechende Bremswirkung erzeugt.

2. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Voransteuerungsdruck des Anhänger-Steuerventils (7) während der Betätigung des Bremspedals (1) höher ist, als zur Überwindung der bewegungshemmend auf den Schieber einwirkenden Kräfte erforderlich ist.