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Druckluftbremsanlage für Anhänger
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckluftbremsanlage für Anhänger
mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Ein Druckluftvorratsbehälter
für eine Betriebsbremse ist mindestens über ein Rückschlagventil, besser aber über
ein Schutzventil, abgesichert. Es ist ein weitererDruckluftvorratsbehälter für eine
Hilfs- und/oder Feststellbremse vorgesehen. Die Anlage weist Betriebsbremszylinder
und Federspeicherbremszylinder auf. Es ist ein erstes Relaisventil für die Aus steuerung
der Betriebsbremse und ein zweites Relaisventil für die Aus steuerung der Federspeicherbremszylinder
vorgesehen, wobei das zweite Relaisventil mit Druckluft aus dem Druckluftvorratsbehälter
für die Hilfs- und/oder Feststellbremse versorgt wird.
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Eine Druckluftbremsanlage mit den aus dem Oberbegriff des Anspruchs
1. bekannten Merkmalen ist aus der DE-AS 26 26 134 bekannt. Das zweite Relaisventil
ist mit einem Doppel-Steuerkolben ausgerüstet, wobei die oberhalb des oberen Kolbens
befindliche Steuerkammer mit der zu den Betriebsbremszylindern führenden Leitung
verbunden ist, während eine unterhalb des oberen Kolbens angeordnete, durch einen
den Kolbenzylinder teilenden Gehäusesteg begrenzte und in entgegengesetzter Richtung
auf den Doppelsteuerkolben wirkende zweite Steuerkammer direkt mit der Bremsleitung
in Verbindung steht. Das Relaisventil weist ein angeflanschtes, manuell betätigbares
Schaltventil auf, über welches eine direkte Verbindung zwischen einer dritten Steuerkammer
und der Vorratsleitung besteht. Diese dritte Steuerkammer ist durch den Gehäusesteg
abgedichtet. Unterhalb der Doppelsteuerkolbenanordnung befindet sich ein federnd
aufgehängter Doppelventilkörper, der mit dem Dpppelsteuerkolben ein Auslaßventil
und mit einem eingezogenen Gehäuserand ein
Einlaßventil für Druckluft aus dem Druckluftvorratsbehälter der
Hilfs- und/oder Feststellbremse bildet. Die unterhalb des Doppelsteuerkolbens vorgesehene
Steuerkammer, in der auch eine Wiegefeder vorgesehen ist, ist mit den Federspeicherbremszylindern
verbunden. Dieses zweite Relaisventil ist somit stufbar ausgebildet und weist eine
Stufbarkeit auf, die sich über den gesamten Druckbereich von Null bis zum Maximaldruck
in der Vorratsleitung erstreckt. Durch die direkte Verbindung der Vorratsleitung
mit der dritten Steuerkammer werden sich bei Druck schwankungen oder Druckveränderungen
in der Vorratsleitung immer neue Abschluß stellungen am zweiten Relaisventil ergeben,
so daß sich auch dementsprechend immer der zu den Federspeicherbremszylindern ausgesteuerte
Lösedruck anpaßt bzw. ändert. Jeder Federspeicherbremszylinder besitzt einen gewissen
Lösedruck, also einen Druck, der erforderlich ist, um die Kraft der Speicherfeder
zu überwinden. Dieser Lösedruck muß niedriger sein als der erreichbare Vorratsdruck
in dem zugehörigen Druckluftvorratsbehälter. Der Lösedruck kann beispielsweise zwischen
4,8 und 5,8 bar liegen, während der Vorratsdruck im Druckluftvorratsbehälter zwischen
6,5 und 8 bar liegen möge. Bei einem hohen Luftverbrauch im Vorratskreis, sei es
durch Luftverbrauch auf dem Zugfahrzeug und/oder anhängerseitig oder auch infolge
von Undichtigkeiten z. B. auch infolge einer Luftfederung kann die Situation eintreten,
daß sich in der Vorratsleitung eine Druckabsenkung ergibt, bei der der Lösedruck
des betreffenden Federspeichers erreicht oder sogar unterschritten wird. Damit kann
es möglich werden, daß die Federspeicher ungewollt die Bremse anlegen oder sogar
einen gewissen Bremsvorgang einleiten. Wird in einem solchen Moment zusätzlich noch
die Betriebsbremse betätigt, dann tritt ein weiterer Luftverbrauch ein.
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Trotz eingeschaltetem Kompressor in der Druckluftbeschaffungsanlage
kann der Druck in der Vorratsleitung die beschriebenen niedrigen Werte erreichen
und somit zum
ungewollten Abbremsen über die Federspeicherbremszylinder
führen. In der Folge tritt eine Uberhitzung an der Radbremse und ein entsprechender
Verschleiß auf. Insbesondere bei Einsatz einer Antiblockieranlage auf dem Anhänger
oder auf dem Motorfahrzeug kann der beschriebene Druckabfall in dem Vorratskreis
noch größer sein oder werden und dabei Drücke von etwa 4 bar erreichen. Dabei ist
es durchaus möglich, daß der Kompressor nicht in der Lage ist, eine solche Luftmenge
zu liefern, die während dieses Bremsvorgangs zu einem Anheben des Druckniveaus in
den Vorratskreis führt. Damit ist aber gerade wieder die Fahrstabilität, die durch
die Antiblockieranlage gewährleitet sein soll, durch das ungewollte Bremsen der
Federspeicherbremszylinder infrage gestellt.
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Aber auch im unteren Druckbereich, also beim Auffüllen der Druckluftvorratsbehälter,
besitzt die bekannte Druckluftbremsanlage Nachteile. Die Federspeicherbremszylinder
z. B. der rechten und linken Fahrzeugseite können infolge von Alterung, Fertigungstoleranzen
und weiteres unterschiedliche Lösedrücke besitzen, so daß sie beim Auffüllen der
Druckluftvorratsbehälter zu unterschiedlichen Zeiten nacheinander lösen und umgekehrt
auch ansprechen. Da das bekannte zweite Relaisventil auch über diesen Anfangsteilbereich
des Drucks im Vorratskreis stufbar ist, können sich relativ lange Zeiten zwischen
dem Lösen der einzelnen Federspeicher zueinander oder auch dem Ansprechen ergeben,
so daß während dieser Zeiten ungleichmäßige Bremswirkungen der einzelnen Federspeicher
am Fahrzeug auftreten.
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Aus der DE-AS 23 49 649 ist eine Zweikreisbremsanlage für Anhänger
bekannt mit einem ersten Druckluftvorratsbehälter für die Vorratsluft der Betriebsbremse
und einem zweiten Druckluftvorratsbehälter für die Vorratsluft der Federspeicherbremse,
also der Hilfs- und/oder Feststellbremse. Zur Aussteuerung der Betriebsbremse ist
auch
hier ein Relaisventil vorgesehen, welches mit Druckluft aus dem Druckluftvorratsbehälter
der Betriebsbremse versorgt wird und in üblicher Weise über die Bremsleitung gesteuert
wird. Auch die Vorratsluft für den Druckluftbehälter der Hilfsbremse ist über dieses
Relaisventil geführt, jedoch ohne Wirkungseinfluß dieses Relaisventils. Dies bedeutet,
daß in der von der Vorratsleitung zu den Federspeicherbremszylindern führenden Leitung
wirkungsmäßig kein Ventil oder sonstiges Aggregat angeordnet ist. Dies hat seinen
Grund darin, daß ja bei einem Abriß der Vorratsleitung die Federspeicherbremse als
Notbremse ansprechen muß. Der Druckluftvorratsbehälter der Betriebsbremse ist dabei
über ein im Relaisventil gelagertes Schutzventil abgesichert, nicht jedoch der Druckluftvorratsbehälter
für die Hilfsbremse.
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Diesem ist lediglich ein Rückschlagventil vorgeschaltet, damit in
Verbindung mit einem Umschaltventil der Druckluftvorrat in dem Druckluftvorratsbehälter
der Hilfsbremse auch in abgekuppeltem Zustand des Anhängers zu Rangierzwecken beim
Lösen der Federspeicherbremse zur Verfügung steht. Auch bei dieser Bremsanlage tritt
der Nachteil auf, daß bei Druckschwankungen im Vorratskreis eine automatische Bremsung
durch die Federspeicherbremse stattfinden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckluftbremsanlage
für Anhänger der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß die Federspeicherbremszylinder
gegenüber Druckschwankungen im Vorratskreis, sei es durch Luftverbrauch über die
Betriebsbremse und/ oder durch Undichtigkeiten, weitgehend unempfindlich sind, also
bei einer Druckerniedrigung nicht automatisch eine Bremsung auslösen. In einem Anfangsteilbereich
des Drucks im Vorratskreis, also beim Auffüllen der Anlage, sollen die Federspeicherbremszylinder
erst nach einer gewissen Zeit bzw. einem gewissen Druckaufbau in dem Vorratskreis
lösen, dann aber möglichst alle Federspeicherbremszylinder innerhalb
einer kurzen Zeitspanne. Trotzdem soll die Federspeicherbremse auch als automatische
Notbremse bei Abriß der Vorratsleitung oder Ausfall eines der beiden Druckluftvorratsbehälter
zur Verfügung stehen, und zwar in einen mittleren bzw. unteren Teilbereich des Vorratsdrucks.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das zweite Relaisventil
als ein Schaltventil ohne Stufbarkeit oder mit auf einen mittleren Teilbereich seines
Eingangsdrucks begrenzter Stufbarkeit mit steiler Kennlinie ausgebildet ist, und
daß das Schaltventil unterhalb des mittleren Teilbereichs des Eingangsdrucks in
einem Anfangsteilbereich keine Aussteuerung und oberhalb dieses Teilbereichs in
einem Endteilbereich keine Änderung der Aussteuerung aufweist. Die Stufbarkeit des
Relaisventils wird auf einen mittleren Teilbereich des Eingangsdrucks im Vorratskreis
zu-sammengedrängt, wobei eine Kennlinie entsteht, die wesentlich steiler ist als
die 450-Linie, im Extremfall, also ohne Stufbarkeit, eine senkrechte Kennlinie Oberhalb
dieses mittleren Teilbereichs des Vorratsdrucks,also bei Drücken in der Vorratsleitung
in der Größenordnung zwischen 4 und 8 bar zeigt das Relaisventil keine Änderung
der Aussteuerung, der volle Vorratsdruck aus dem Druckluftbehälter der Hilfs- und/oder
Feststellbremse bleibt zu den Federspeicherbremszylindern ausgesteuert. Druckschwankungen
können sich nicht negativ auswirken. Auch ein sehr hoher Luftverbrauch z. B. an
der Betriebsbremse infolge Einwirkens einer Antiblockiereinrichtung führt nicht
zu einem Ansprechen der Federspeicherbremszylinder. Die Hilfsbremse kann somit das
Arbeiten der Antiblockiereinrichtung nicht stören.
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Auch die Speicherfeder der Federspeicherbremszylinder wird in diesem
Endteilbereich des Drucks frei von Bewegungen gehalten, so daß eine Erhöhung der
Lebensdauer
der Speicherfeder eintritt. Durch die steile Kennlinie
wird andererseits der Bereich, in welchem die Federspeicherbremszylinder möglicherweise
auch ungleich ansprechen, in sehr schneller Zeit durchlaufen, so daß unterschiedliche
Löse- oder Bremsbedingungen zeitlich zusammengedrängt, also verkürzt werden und
sich daher nur bedingt nachteilig auswirken können. Sofern die Stufbarkeit in diesem
mittleren Teilbereich erhalten bleibt, kann die Hilfsbremse feinfühlig gestuft zum
Einsatz gebracht werden. Durch die Vermeidung der Stufbarkeit im Anfangsteilbereich
des Druckaufbaus im Vorratskreis wird einerseits ein zu frühes Lösen einzelner Federspeicher
vermieden, andererseits aber erreicht, daß eine gewisse Zeit bis zum Lösen der Federspeicher
vergeht, während der der Druckluftbehälter für die Betriebsbremse ordnungsgemäß
aufgefüllt werden kann, damit dann nach dem Lösen der Feder speicher im Bedarfsfall
unmittelbar danach bereits eine ordnungsgemäße Betriebsbremsung durchgeführt werden
kann.
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Wichtig ist auch, daß der Druckluftvorratsbehälter für die Hilfs-
und/oder Feststellbremse über ein Schutzventil abgesichert ist, damit sich Druckschwankungen
im Bereich der Betriebsbremse und deren Druckluftvorratsbehälter nicht auf den Druckluftvorratsbehälter
für die Hilfe und/oder Feststellbremse auswirken können. Es ist natürlich auch möglich,
beide Druckluftvorratsbehälter z. Bo über ein gemeinsames Zweikreisschutzventil
abzusichern, wobei die überströmventile im Zweikreisschutzventil vorzugsweise so
eingestellt sind, daß beim Auffüllen der Anlage zunächst der Druckluftvorratsbehälter
der Betriebsbremse bevorzugt aufgefüllt wird. Bei einem auftretenden Defekt im Druckluftvorratsbehälter
der Betriebsbremse sichert das Schutzventil einen gewissen Restdruck im Druckluftvorratsbehälter
der Hilfs- und/oder Feststellbremse, der für Rangierzwecke in Verbindunghit einem
Umschaltventil ausreicht. Tritt ein Defekt am Druckluitvorratsbehälter der
Betriebsbremse
ein, dann wird der Druck in der Vorratsleitung abgesenkt, wodurch über das Schaltventil
mit Relaiswirkung eine Notbremsung eintritt. Der Notbetrieb kann aufrechterhalten
werden. Bei einem auftretenden Defekt in den Druckluftvorratsbehälter der Hilfsbremse
spricht die Federspeicherbremse direkt als Notbremse an.
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Das Schaltventil weist einen Steuerkolben auf, der abströmseitig von
einer Steuerfeder beaufschlagt ist.
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Bei dieser Steuerfeder handelt es sich nicht um eine Wiegefeder, sondern
um eine Feder mit Rückführfunktion einerseits und Rückhaltefunktion andererseits.
Die Rückführfunktion ist dann erforderlich, wenn der Steuerkolben abströmseitig
keine von einem Druck beaufschlagte Wirkfläche aufweist. Die Rückhaltefunktion ist
in jedem Fall erforderlich, um im Anfangsteilbereich keine Aussteuerung des Lösedrucks
zu haben. Dies gilt für das Schaltventil ohne Stufbarkeit oder mit begrenzter Stufbarkeit
gleichermaßen.
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Der Steuerkolben kann abströmseitig zwei Wirkflächen aufweisen, von
denen die eine an einen mit der Atmosphäre verbundenen Raum angrenzt. Damit wird
der Steuerkolben als Differenzialkolben ausgebildet und es ergibt sich je nach den
Flächenverhältnissen eine steile, wenn auch nicht eine vertikale, Kennlinie. Die
Stufbarkeit ist auf einen mittleren Teilbereich des Eingangsdrucks zusammengedrängt.
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Die nicht an die Atmosphäre angeschlossene Wirkfläche kann gleich
oder kleiner als die an die Atmosphäre angeschlossene Wirkfläche am Steuerkolben
ausgebildet sein und dann als Wiegefläche von dem ausgesteuerten Druck des Schaltventils
beaufschlagt sein. Je kleiner
diese Wirkfläche auf den Abströmseite
des Steuerkolbens im Vergleich zur anströmseitigen Wirkfläche ist, desto steiler
wird die Rennlinie dieses Schaltventils Die Steuerfeder kann in dem mit der Atmosphäre
verbundenen Raum angeordnet sein, so daß sie sich bequem und geschützt auf relativ
großem Durchmesser unterbringen läßt Der Steuerkolben kann einen axial verstellbaren
Fortsatz aufweisen, der zusammen mit einem Doppelventilkörper ein Auslaßventil bildet.
Damit ist es möglich, die steile Kennlinie des Schaltventils zu verschieben und
somit eine Anpassung an den jeweiligen Anwendungsfall zu erzielen.
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Auch Fertigungstoleranzen der Steuerfeder 18 können auf diese Art
und Weise ausgeglichen werden Da die vorliegende Bremsanlage sowohl Betriebsbrems
zylinder wie auch Federspeicherbremszylinder aufweist, muß sichergestellt sein,
daß bei Betätigung beider Bremszylinder im Bremssinne eine Addition der an den Radbremsen
wirkenden Kräfte zwecks Vermeidung einer Überlastung verhindert wlrd.Eine sogenannte
Additionsverhinderung kann dadurch erzielt werden, daß in der von dem Schaltventil
zu den Federspeicherbremszylindern führenden Leitung ein Zweiwegeventil angeordnet
ist, dessen weiterer Eingang m-t dem von dem Relaisventil der Betriebsbremse ausgesteuerten
Bremsdruck verbunden ist. In diesem Fall wird erreicht, daß bei zusätzlich einsetzender
Betriebsbremse nach vorheriger Betätigung der Federspeicherbremse im Bremssinne
der von dem Relaisventil der Betriebsbremse ausgesteuerte Bremsdruck zum Lösen der
Federspeicherbremse eingesetzt wird. Zur Erreichung des gleichen Zwecks ist es aber
auch möglich, daß das Schaltventil mit Relais-wirkung zwei Steuerkolben aufweist,
von denen der eine mit dem Druck in der Vorratsleitung und der andere mit dem Druck
in der von dem Relaisventil der Betriebsbremse ausgesteuerten Bremsdruck beaufschlagt
ist. Der Anschluß für die
Druckluft aus der Vorratsleitung und
der Anschluß für die Druckluft des Relaisventils der Betriebsbremse können vertauscht
werden.
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Die Erfindung wird anhand einiger Ausführungsbeispiele weiter verdeutlicht
und beschrieben. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung der Druckluftbremsanlage
mit dem Schaltventil in einer ersten Ausführungsform, Figur 2 eine weitere Druckluftbremsanlage
mit einem modifizierten Schaltventil, Figur 3 eine dritte Ausführungsform der Anlage
mit Schaltventil, Figur 4 eine weitere Ausführungsmöglichkeit, Figur 5 ein Kennliniendiagramm
der Schaltventile in den Ausführungsformen der Figuren 2, 3, 4 und Figur 6 ein Kennliniendiagramm
des Relaisventils nach der DE-AS 26 26 134.
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Die in Figur 1 dargestellte Ausführungsform der Druckluftbremsanlage
des Anhängers weist eine Vorratsleitung (1) und eine Bremsleitung (2) auf. Die Vorratsleitung
(1) führt über eine Leitung (3) zu Federspeicherbremszylindern (4), von denen der
Einfachheit halber nur einer dargestellt ist. In der Leitung (3) ist ein von Hand
betätigbares Umschaltventil (5) und ein Schaltventil mit Relais-wirkung (6) vorgesehen.
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Von der Vorratsleitung (1) zweigt weiterhin eine Leitung (7) ab, die
zu einem Rückschlagventil (8) führt. An diese
Leitung (7) ist ein Druckluftvorratsbehälter (9), der der Betriebsbremse
zugeordnet ist, angeschlossen.
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Andererseits zweigt nach dem Rückschlagventil (8) eine Leitung (10)
ab, in der ein Schutzventil (11), insbesondere ein Überströmventil (11), mit begrenzter
Rückströmung, angeordnet ist. Die Leitung (10) führt zu einem zweiten Druckluftvorratsbehälter
(12bp der der Hilfsbremse bzw der Federspeicherbremse zugeordnet ist. Eine Leitung
(13D verbindet die Leitung (10) mit dem Umschaltventil {5Xo Das Schaltventil (6)
besitzt ein Gehäuse (14) in welchem ein Steuerkolben (15) gleitend und dichtend
angeordnet ist, der vermittels eines Raums (16) und eines Anschlusses (17) mit der
Leitung (3) verbunden ist. Auf diese Art und Weise wird der Steuerkolben (15) aus
seiner anströmseitigen Wirkfläche von dem Druck in der Vorratsleitung g1) bzw.
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der Leitung (3) beaufschlagt. Der Steuerkolben (15) ist auf einer
Steuerfeder (18) abgestützt. Die Steuerfeder (18) ist in einem Raum vorgesehen,
der an die Atmosphäre angeschlossen ist. Der Steuerkolben (15) besitzt einen hohlen
Fortsatz (19), der abgedichtet durch eine Gehäusewandung (20) hindurchgeführt ist
und mit seinem freien Ende einen Auslaßsitz (21) bildet. Im Gehäuse (14) des Schaltventils
(6) ist ein Doppelventilkörper (22) federnd aufgehängt, der mit seinem Auslaßsitz
(21) ein Auslaßventil (21, 22) und mit einen vorspringenden Rand (23) des Gehäuses
(14) ein Einlaßventil (22, 23) bildet. Das Einlaßventil (22, 23) teilt im Gehäuse
(14) eine Vorratskammer (24) von einer Lösekammer (25) ab.
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Die Vorratskammer (24) steht über einen Anschluß (26) und eine Leitung
(27) mit dem Druckluftvorratsbehälter (12) der Federspeicherbremse in dauernder
Verbindung.
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Andererseits führt von der Lösekammer (25) ein Anschluß (28) und ein
entsprechender Teil der Leitung (3) zu den Federspeicherbremszylindern (4).
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In der Bremsleitung (2) ist ein automatisch lastabhängiges Bremsventil
(29) und diesem nachgeschaltet ein Relaisentil
(30) vorgesehen.
Das Relaisventil (30) wird über eine Leitung (31) mit Druckluft aus dem Druckluftvorratsbehälter
(9) der Betriebsbremse versorgt. Eine Leitung (32) führt aussteuerseitig zu den
Betriebsbremszylindern (33), von denen der Einfachheit halber ebenfalls nur einer
dargestellt ist. Es versteht sich, daß die Betriebsbremszylinder (33) und die Federspeicherbremszylinder
(4) jeweils zusammengebaut realisiert werden können.
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Die Funktion dieser Druckluftbremsanlage ist folgende: Bei laufender
Druckluftbeschaffungsanlage auf dem Zugfahrzeug gelangt zunächst Luft, d. h. Druckluft
über die Vorratsleitung (1) in die Bremsanlage auf dem Anhänger. Dabei befindet
sich das Umschaltventil (5) in seiner Normalstellung, in welcher die Leitung (13)
abgeschlossen ist, so daß die herangeführte Druckluft am Schaltventil (6) im Raum
(16) auf=die anströmseitige Wirkfläche des Steuerkolbens (15) gelangen kann. Dieser
Kraft ist die Kraft der Steuerfeder (18) entgegengerichtet, die infolge ihrer Rückhaltefunktion
zunächst verhindert, daß eine Bewegung des Steuerkolbens (15) im Anfangsteilbereich
stattfindet. Eine Aussteuerung wird somit unterdrückt. Erst bei Erreichen und Überschreiten
der Rückhaltekraft der Steuerfeder. (18) wird der Steuerkolben (15) verschoben,
wodurch das Auslaßventil (21, 22) geschlossen und das Einlaßventil (22, 23) geöffnet
wird.
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Da im Druckluftvorratsbehälter (12) jedoch Druckluft noch nicht vorhanden
ist, hat dies zunächst keine Wirkung auf die Federspeicherbremszylinder (4). Die
über die Vorratsleitung (1) herangelieferte Druckluft überströmt vielmehr das Rückschlagventil
(8) und gelangt in den Druckluftvorratsbehälter (9), weil das Schutzventil (11)
noch nicht geöffnet hat. Dies bedeutet, daß der Druckluftvorratsbeh-älter (9) für
die Betriebsbremse bevorzugt ausgefüllt wird. Bei Erreichen des am Schutzventil
(11) eingestellten Druckniveaus öffnet auch das Schutzventil (11) und es wird zusätzlich
der Druckluftvorratsbehälter
(12) der Federspeicherbremse aufgefüllt,
wobei über die Leitung (27) und das geöffnete Einlaßventil (22, 23) diese Druckluft
auch über den einen Teil der Leitung (3) zu den Federspeicherbremszylindern (4)
fließt, so daß die Speicherfedern zusammengedrückt und somit die Federspeicherbremse
gelöst wird. Das Anhängerfahrzeug ist somit fahrbereit.
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Liegt dagegen bereits eine aufgefüllte Anlage vor, und wird der Anhänger
lediglich angekuppelt, dann führt der Druckanstieg in der Vorratsleitung im mittleren
Teilbereich infolge der senkrechten Kennlinie des Schaltventils (6) zu einem schlagartigen
und gleichzeitigen Lösen der Federspeicherbremszylinder. Mit einem relativ niedrigen
Druck in der Vorratsleitung (1) wird also bereits das vollständige Lösen der Federspeicherbremszylinder
erreicht, so daß das Fahrzeug schnell fahrbereit ist.
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Wird eine Bremsung über die Betriebsbremse bewirkt, dann führt ein
entsprechender Druckanstieg in der Bremsleitung (2) dazu, daß das Relaisventil (30)
der Betriebsbremse mit diesem Steuerimpuls - ggf. modifiziert durch das automatisch
lastabhängige Bremsventil (29), entsprechend beaufschlagt wird, wodurch in dem Relaisventil
(30) das dort vorgesehene Auslaßventil geschlossen und das Einlaßventil geöffnet
wird, so daß Druckluft aus dem Druckluftvorratsbehälter (9) in die Leitung (31)
über die Leitung (32) zu den Betriebsbremszylindern (33) geschickt wird. Eine entsprechende
Bremsung an den Radbremsen findet somit nicht statt. Bei Beendigung der Betriebsbremsung
wird die Leitung (32) und damit die Betriebsbremszylinder (33) wieder entlüftet.
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Tritt ein Defekt in der Vorratsleitung (1) auf, beispielsweise ein
Abriß, dann wird hierdurch eine Notbremsung über die Federspeicherbremszylinder
(4) eingeleitet. Über die defekte Vorratsleitung wird auch der Raum (16) entlüftet,
so daß das Schaltventil (6) mit
Relaiswirkung umschaltet, indem
das Einlaßventil (22, 23) geschlossen und das Auslaßventil (21, 22) geöffnet wird.
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Demzufolge werden die Federspeicherbremszylinder (4) entlüftet, so
daß die Speicherfedern eine entsprechende Notbremsung veranlassen. Gleiches gilt
beim Abstellen des Anhängers und beim Abkuppeln der Vorratsleitung (1).
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Auch dabei wird der Anhänger im Sinne einer Feststellbremsung mit
der Hilfsbremse gesichert. Das Umschaltventil (5) dient der Aufrechterhaltung eines
Notbetriebs und der Ermöglichung von Rangiermanövern des Anhängers. Bei abgestelltem
Anhänger in der Feststellbremsanlage kann das Umschaltventil (5) betätigt werden,
so daß Druckluft aus dem Druckluftbehälter (12) als Steuerluft über die Leitungen
(10. 13. 3) in den Raum (16) des Schaltventils (6) gelangen kann, wodurch das Schaltventil
(6) wiederum umsteuert und seinerseits mit Relaiswirkung Druckluft aus dem Druckluftvorratsbehälter
(12) zu den Federspeicherbremszylindern (4) schickt.
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Tritt während der Fahrt ein Defekt am Druckluftvorratsbehälter (9)
auf, der so groß ist, daß der Druck im Druckluftvorratsbehälter (9) im wesentlichen
verlorengeht, dann fällt zwar die Betriebsbremse aus, weil das Relaisventil (30)
nicht mehr mit Druckluft versorgt werden kann, gleichzeitig wird aber auch der Druck
in der Vorratsleitung (1) und damit in der Leitung (3) abfallen, so daß über das
Schaltventil (6) und die Federspeicherbremszylinder (4) eine Notbremsung eintritt.
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Das Schutzventil (11) verhindert dabei ein entsprechendes Entleeren
des Druckluftvorratsbehälters (12). Das Schutzventil (11) wird vielmehr bei einem
bestimmten Druck schließen, der größer ist als der Ansprechdruck der Federspeicherbremszylinder
(4). Damit ist sichergestellt, daß im Druckluftvorratsbehälter (12) ein solcher
Druck abgefangen wird, der für einen Notbetrieb und für Rangierzwecke ausreichend
ist.
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Tritt umgekehrt ein Defekt am Druckluftvorratsbehälter (12) auf, dann
wird die Druckluft in den Druckluftvorratsbehälter (9) über das Schutzventil (11)
abgesichert und die Federspeicherbremszylinder (4) werden direkt über das Leck in
dem Druckluftvorratsbehälter (12) entlüftet, wodurch ebenfalls eine Notbremsung
ausgesteuert wird.
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Normalerweise, d. h. bei intakter Anlage, ergeben sich im Druckluftvorratsbehälter
(9) Druckschwankungen infolge Druckluftverbrauchs durch die Betriebsbremse. Ein
solcher Druckluftverbrauch führt auch dazu, daß der Druck in der Vorratsleitung
absinkt. Damit wird auch der Steuerdruck im Raum (16) erniedrigt. Diese Erniedrigung
hat jedoch keinen Einfluß auf das Schaltventil (6), d. h. das Schaltventil (6) führt
zwar eine Bewegung aus, schaltet jedoch nicht um, also entlüftet die Federspeicherbremszylinder
nicht. Diese Druckschwankungen können sich nicht nachteilig auf die Federspeicherbremszylinder
(4) auswirken. Andererseits ist der Druckluftvorratsbehälter (12) über das Schutzventil
(11) abgesichert, so daß eine Nachspeisung in den Druckluftvorratsbehälter (9) nur
bis zum Schließdruck des Überströmventils des Schutzventils (11) stattfinden kann.
Eine automatische Bremsung über die Federspeicherbremszylinder (4) infolge Druckschwankungen
der Druckluft des Druckluftvorratsbehälters (9) bzw. in der Vorratsleitung (1) findet
somit nicht statt Die Druckluftbremsanlage gemäß Figur 2 ist grundsätzlich ähnlich
aufgebaut wie die nach Figur 1. Lediglich das Schutzventil(11) ist hier mit dem
Schaltventil (6) baulich vereinigt.Auch das Rückschlagventil (8) ist im Gehäuse
(14) des Schaltventils (6) untergebracht. Das Schutzventil (11) weist einen über
eine Feder (34) abgestützten Ventilkörper (35) auf. Über eine Stellschraube (36)
kann die Kraft der Feder (34) eingestellt werden, und somit der öffnungs- und SchLießdruck
dieses Überströmventils
ventils mit begrenzter Rückströmung. Die
Leitung (10) ist hier zumindest teilweise im Gehäuse (14) verlegt und führt über
die Vorratskammer (24) und den Anschluß (26) zu dem Druckluftvorratsbehälter (12).
Die Arbeitsweise des Schaltventils (6) mit Relaiswirkung ist an sich unverändert.
Dieses Relaisventil besitzt keine vertikale Kennlinie, sondern eine sehr steile
Kennlinie, wie dies anhand von Figur 5 erkennbar ist. Diese Kennlinie ist wesentlich
steiler als die 450-Linie und sie ist auf einen mittleren Teilbereich des Eingangsdrucks
Pl zusammengedrängt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel führt aus Schaltventil
(6) erst dann eine Schaltbewegung aus, wenn im Raum (16) der Eingangsdruck von 3
bar überschritten wird. Dann wird jedoch in relativ kurzer Zeit, d. h. bei relativ
kurzer Druckerhöhung, die gesamte steile Kennlinie durchlaufen und somit der volle
Vorratsdruck von 8 bar als ausgesteuerter Druck p2 zu den Federspeicherbremszylindern
(4) geschickt. Dieser maximal aussteuerbare Druck von etwa 8 bar kann bereits dann
erreicht'sein, wenn eingangsseitig 4 bar erreicht werden. Eine weitere eingangsseitig
sich einstellende Druckerhöhung bewirkt keine Veränderung des ausgesteuerten Drucks
am Federspeicherbremszylinder (4). Wenn man die Charakteristik dieses Schaltventils
(6) beschreiben will, dann findet im Anfangsteilbereich keim Aussteuerung, also
eine Zurückhaltung statt, im mittleren Teilbereich wird eine sehr starke Druckübersetzung
herbeigeführt. Im Endteilbereich wird eine Änderung der Aussteuerung unterdrückt.
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Die Arbeitsweise des Schaltventils gemäß Figur 2 und Figur 5 bei erniedrigtem
Druck in der Vorratsleitung ist folgende: in einem weiten Druckbereich von z. B.
8 bar bis 3 bar findet keine Umsteuerung der Federspeicherbremszylinder statt. Dies
ist bewußt so gestaltet, um beispielsweise eine Antiblockiereinrichtung ordnungsgemäß
arbeiten zu
lassen, ohne daß an den Federspeicherbremszylindern
eine Bremsung oder in der Folge ein Heißwerden der Radbremse auftritt. Eine weitere
Erniedrigung des Druckes in der Vorratsleitung - gleich aus welchem Grund - führt
dann sehr schnell zu einem Ansprechen der Hilfs- und/oder Feststellbremse, indem
die Federspeicherbremszylinder (4) umgesteuert, also entlüftet werden Dieser Vorgang
ist mit Sicherheit abgeschlossen, wenn der Druck in der Vorratsleitung 2 bar erreicht.
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Das Schaltventil (6) weist aber darüberhinaus auch noch eine Einrichtung
auf, um eine Addition der Bremsdrücke zu vermeiden, und zwar gleichzeitig im Sinne
einer Bremsung. Zu diesem Zweck ist in einer von der Lösekammer (25) zu dem Anschluß
(28) führenden Leitung (37) ein Zweiwegeventil (38) vorgesehen, welches einen Ventilkörper
(39) besitzt, der mit einem Rand (40) ein Absperrventil (39, 40) für die Lösekammer
(25) bildet. Der Ventilkörper (39) wird durch eine Feder (41) normalerweise in der
dargestellten Stellung gehalten, in welcher ein Anschluß (42) von dem Anschluß (28)
abgesperrt gehalten ist. Am Anschluß (42) ist eine Leitung (43) angeschlossen, die
mit einer oder beiden Leitungen (32) verbunden ist, die aussteuerseitig das Relaisventil
(30) mit den Bremszylindern (33) verbindet. Der Ventilkörper (39) weist Durchbrechungen
(44) auf, durch die in entsprechender Stellung Druckluft von dem Anschluß (42) zu
dem Anschluß (28) und damit im Sinne des Lösens der Federspeicherbremse auf die
Bremszylinder (4) geschickt werden kann. Wird nämlich z. B. zunächst eine Hilfsbremsung
mit Hilfe der Federspeicherbremszylinder (4) durchgeführt, in dem z. B.
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bewußt der Druck in der Vorratsleitung (1) abgesenkt wird, und wird
während dieser Maßnahme zusätzlich eine Betriebsbremsung durch einen Bremsdruckanstieg
in der Bremsleitung (2) initiiert, dann schaltet das Relaisventil (30) um und es
wird Druckluft aus dem Druckluftvorratsbehälter
(9) über die Leitungen
(32) zu den Betriebsbremszylindern (33) geschickt. Gleichzeitig steht damit auch
diese ausgesteuerte Druckluft über die Leitung (43) und den Anschluß (42) am Ventilkörper
(39) an und verschiebt diesen gegen die Kraft der Feder (41), so daß das Absperrventil
(39, 40) geschlossen wird und über die Durchbrechungen (44) Druckluft von der Aussteuerseite
des Relaisventils (30) im Sinne eines Lösens der Federspeicherbremse über den Anschluß
(28) und den einen Teil der Leitung (3) zu den«Federspeicherbremszylindern (4) fließen
kann. Eine Addition der entsprechenden Bremskräfte an den Radbremsen wird damit
vermieden.
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Die Ausführungsform des Schaltventils (6) gemäß Figur 2 zeigt durch
die Anordnung einer Dichtung (45) - verbunden mit der Ausbildung einer zweiten abströmseitig
vorgesehenen Teilwirkfläche an dem Steuerkolben (15), die nicht von Atmosphäre beaufschlagt
ist, sondern als Wiegefläche fungiert, daß das Schaltventil (6) auf diese Art und
Weise auch stufbar ausgebildet werden kann. Dies ist erforderlich, wenn über die
Federspeicherbremszylinder (4) eine Hilfsbremsung erfolgen soll.
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Es versteht sich, daß die Dimensionierung der Steuerfeder (18) hinsichtlich
ihrer Rückhaltefunktion und/oder ihrer Rückführfunktion (Figur 1) sowie die Bemessung
der abströmseitig und anströmseitig an dem Steuerkolben (15) vorgesehenen Wirkflächen
auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt werden.
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Die Ausführungsform der Figur 3 ist ähnlich zu den beiden vorangehend
beschriebenen Ausführungsformen, so daß für vergleichbare Teile identische Bezugszeichen
Verwendung finden. Das Rückschlagventil (8) ist hier in doppelter Ausfertigung vorgesehen,
so daß das eine Rückschlagventil 48) dem Druckluftvorratsbehälter (9) wirkungsmäßig
vorgeschaltet ist, während das andere Rückschlagventil (8) dem Druckluftvorratsbehälter
(12) zugeordnet ist.
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über eine Bohrung (46) wird der Raum (16) über den Anschluß (17) erreicht,
der hier zwischen dem Steuerkolben (15) und einem weiteren Steuerkolben (47) gebildet
ist.
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Der Steuerkolben (47) teilt auf seiner Oberseite einen Steuerraum
(48) ab, an den über einen Anschluß (42) die Leitung (43) herangeführt ist, die
von der Leitung (32) abzweigt. Die Anordnung kann auch umgekehrt getroffen sein,
nämlich derart, daß die Bohrung (46) zu dem Steuerraum (48) führt, während der Anschluß
(42) zu dem Raum (16) vorgesehen ist. Auch auf diese Art und Weise wird eine Addition
der Bremskräfte infolge gleichzeitiger Betätigung der Betriebsbremse und der Federspeicherbremse
vermieden.
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Gemäß Figur 3 ist das Schutzventil (11) bzw. dessen Ventilkörper (35)
etwas anders aufgebaut. Es ist hier eine im Gehäuse eingespannte Membran vorgesehen,
die wirkungsmäßig zu dem Ventilkörper (35) gehört. Das Umschaltventil (5) ist in
Figur 3 nicht gesondert dargestellt. Für Rangierzwecke ist es selbstverständlich
vorhanden. Ein begrenzter Druckausgleich zwischen den Druckluftvorratsbehältern
(12 und 9) ist hier nicht möglich.
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Bei der Ausführungsform gemäß Figur 4 ist im Schaltventil (6) nicht
nur das Schutzventil (11) vorgesehen, sondern auch das Zweiwegenventil (38). Die
Funktion entspricht der Anlage gemäß Figur 2. Der Fortsatz (19) an dem Steuerkolben
(15) ist mit Hilfe eines Gewindes axial ver- und einstellbar, so daß letztendlich
der Auslaßsitz (21) relativ zum Steuerkolben (15) und somit der Hub bis zum Schließen
des Auslaßventils (21, 22) einstellbar ist.
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Damit kann die Kennlinie (für Figur 5) leicht eingestellt und verschoben
werden, wie dies durch die gestrich-elte Linienführung in Figur 5 dargestellt ist.
Die Hysteresis zwischen Druckanstieg und Druckabfall Sp bleibt dabei konstant.
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Figur 6 zeigt im Vergleich zu Figur 5 die Kennlinie des zweiten Relaisventils
der DE-AS 26 26 134. Es ist insbesondere ersichtlich, daß die Kennlinie wesentlich
flacher verläuft, also etwa ähnlich wie die 450-Linie.
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Außerdem erstreckt sich die Stufbarkeit über den gesamten Bereich
des Eingangsdrucks.