DE69705978T2

DE69705978T2 - Anhängerfeststellbremssystem

Info

Publication number: DE69705978T2
Application number: DE1997605978
Authority: DE
Inventors: Colin Pownall
Original assignee: POWNALL SECURITY SYSTEMS Ltd
Current assignee: Haldex Brake Products GmbH
Priority date: 1996-03-01
Filing date: 1997-02-26
Publication date: 2002-04-04
Anticipated expiration: 2017-02-27
Also published as: EP0792783A1; EP0792783B1; CA2198817A1; DE69705978D1

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft Anhänger-Feststellbremsen.

HINTERGRUND

Moderne schwere kommerzielle Fahrzeug-Anhänger sind mit luftbetriebenen und federbetriebenen Bremssystemen ausgestattet. Das Anhänger-Bremssystem stellt mehrere folgende Funktionen zur Verfügung:
1. Eine Betriebsbremse, d. h. die Anhängerbremsen werden betätigt, wenn die Fuß-Bremse in der Antriebsmaschine (Zugfahrzeugeinheit) betätigt wird.
2. Feststellbremse. An dem Anhänger ist üblicherweise ein Feststell-Ventil vorgesehen, um die Anhängerbremsen durch die Verwendung von Federn in Luftfeder-Betätigungsmitteln zu betätigen.
3. Sicherheitsbremse. Sollte sich ein Anhänger während der Fahrt von der Antriebsmaschine lösen, müssen die luftbetriebenen Bremsen des Anhängers vollständig und sofort betätigt werden, um Schäden zu begrenzen.
Wenn ein Fahrer einen Anhänger abkoppelt, dann trennt er zunächst die elektrischen Kupplungen und die Luft-Kupplungen (bekannt als Suzies) ab. Sobald die Sicherheitsleitung (allgemein bekannt als eine rote Leitung) abgetrennt ist, wird die Sicherheitsbremse an den Anhänger betätigt, und deshalb betätigen viele Fahrer nicht die Feststellbremse, indem der sogenannte rote Schalter an dem Feststell-Ventil herausgezogen wird.
Die DE 27 20 632-A offenbart ein Anhänger-Bremssystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Anhänger-Feststell-Ventil gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 5.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung schlägt ein Anhänger-Bremssystem mit den Merkmalendes kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 vor.
Die Erfindung stellt außerdem ein Anhänger-Feststell-Ventil mit den Eigenschaften des kennzeichnenden Teils von Anspruch 5 zur Verfügung.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die nachfolgende Beschreibung und die beiliegenden Zeichnungen, auf die darin Bezug genommen wird, beinhalten ein nichtbeschränkendes Beispiel, um zu zeigen, wie die Erfindung in die Praxis umgesetzt werden kann. In den Zeichnungen ist:
Fig. 1 eine schematische Darstellung von einem Anhänger- Bremssystem gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine Querschnitts-Zeichnung von einem Feststell- Ventil, das in dem Bremssystem integriert ist, gezeigt in seiner Ruheposition, wenn die Anhänger-Feststellbremsen betätigt sind,
Fig. 3 ein Detail von dem Feststell-Ventil, wieder in seiner Ruheposition gezeigt,
Fig. 4 ein Detail ähnlich wie Fig. 3, zeigt jedoch das Ventil in der Position, in der es bewirkt, daß die Feststellbremsen gelöst sind, und
Fig. 5 eine alternative Feststell-Ventil-Anordnung zur Verwendung in dem Anhänger-Bremssystem, wieder in der Ruheposition dargestellt, in der die Feststellbremsen betätigt sind.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es wird zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, wobei den Anhänger-Bremsen von einem On-Board-Luftzylinder 1 über ein Relais-Ventil 2 Luft zugeführt wird, wodurch Bremszylinder 9 und Feder-Feststell-Bremszylinder 8 versorgt werden. Bei Betätigung der Betriebsbremse in der Zugmaschineneinheit (nicht gezeigt) wird Druck über ein lastempfindliches Ventil 3 geliefert, um das Relais-Ventil 2 zu betätigen und somit auf die Bremszylinder 8 und 9 einen Druck aufzubringen. Wenn der Anhänger mit einer Zugmaschineneinheit gekoppelt ist, wird das Relais-Ventil 2 in seiner normalen Betriebsposition durch einen Druck gehalten, der über eine rote Sicherheitsleitung C und ein Shunt-Ventil 5 zugeführt wird, wenn jedoch die Zugmaschine abgetrennt wird (entweder beim normalen Abkoppeln des Zugmaschinen- Anhängers oder durch einen Unfall), bewirkt der Druckabfall in der roten Leitung C, daß das Ventil 2 die Zylinder 8 und 9 über den Luftzylinder I betätigt und somit die Sicherheitsbremsen betätigt werden.
Ein Feststell-Ventil 4 ermöglicht es, daß Druck von dem Zylinder 1 über die Leitungen A und B zu einem Doppelrückschlag- Ventil 6 geleitet wird, das dann, wenn es mit Druck versorgt wird, über ein schnelles Löse-Ventil 7 wirkt, um eine normale Betätigung der Zylinder 8 zu ermöglichen. Wenn jedoch Leitung B nicht unter Druck steht, dann betätigen die Ventile 6 und 7 die Feststellbremsen (vorausgesetzt, daß einige andere Bedingungen erfüllt sind) mit Hilfe der federbelasteten Zylinder 8.
Bei einem normalen Feststell-Ventil 4 muß der sogenannte rote Schalter manuell herausgezogen werden, um den Druck in Leitung B abfallen zu lassen und um die Feststellbremsen zu aktivieren, da jedoch die Sicherheitsbremse bereits aktiviert ist, wird dies nicht immer getan. Wenn ein Fahrer den Anhänger zum Schleppen wieder ankoppelt, werden die Sicherheitsbremsen wieder gelöst, sobald die rote Leitung angeschlossen ist. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Fahrer außerhalb des Fahrzeugs an der hinteren Plattform zwischen der Kabine und dem Anhänger, und in einigen Fällen kann dies extrem gefährlich sein. Zum Beispiel:
(a) Wenn der Fahrer vergessen hat, die Feststellbremse der Zugmaschineneinheit zu betätigen, nachdem der Achsschenkelbolzen (Schlepp-Schwenkkopplung) in Eingriff gebracht ist, wenn die rote Leitung mit dem Anhänger verbunden ist, kann die gesamte Anordnung wegrollen, ohne daß der Fahrer dies steuern kann.
(b) Wenn der Fahrer den Achsschenkelbolzen nicht korrekt in Eingriff gebracht hat, aber die Zugmaschineneinheit-Feststellbremse aktiviert hat, wenn die rote Leitung angeschlossen ist, kann der Anhänger nach vorne rollen, wodurch der Fahrer zwischen der Rückseite der Zugmaschine und der Vorderseite des Anhängers eingeklemmt wird.
Die beiden oberen Beispiele sind real, und mehrere Fahrer wurden unter solchen Umständen getötet.
Die Ausgestaltungen des zu beschreibenden Feststellbremsen- Ventils betätigen automatisch die Feststellbremsen, wenn die Zugmaschine abgekoppelt wird. Das Feststell-Ventil 4, das in Fig. 2 gezeigt ist, ist wie ein normales Feststell-Ventil an der Seite des Anhängers montiert. Der Ventilzylinder 10 beinhaltet einen Kolben 11 in einer Bohrung 5. In seiner Ruheposition wird der Kolben durch eine Feder 13, die auf die rechte Seite des Kolbens 11 wirkt, nach links (wie gezeigt) gedrückt. Ein "roter" Schalter 15 (der natürlich jede andere Farbe haben kann) ist am linken Ende des Kolbens 11 angebracht. Wenn der Kolben nach links gedrückt ist, wie gezeigt, wird ein Anschluß 18, der mit der Leitung B gekoppelt ist, über einen taillierten Abschnitt des Kolbens 11 durch einen Anschluß 19 mit Umgebungsluft belüftet. Wenn jedoch der Kolben 11 nach rechts bewegt wird, verbindet der taillierte Abschnitt 16 den Anschluß 18 mit einem weiteren Anschluß 20, der über eine Leitung A mit dem Zylinder 1 verbunden ist. Somit wird Leitung B unter Druck gesetzt, um die Feststellbremsen zu lösen.
Ein Anschluß 17 bringt das linke Ende der Bohrung 12 mit der Sicherheitsleitung C (Fig. 1) in Verbindung. Wenn der Kolben 11 herausgeschoben ist, wie in Fig. 2, wird der Druck aus der Leitung C auf einen Bereich der Bohrung 12 beschränkt, der zwischen zwei ähnlichen O-Ringen oder anderen geeigneten Dichtungen 22 und 24 gebildet ist, wie in dem vergrößerten Detail in Fig. 3 am besten zu sehen ist. Die linke Seite der ersten Dichtung 22 befindet sich bei atmosphärischem Druck. Wenn sich das Ventil 3 in seiner Ruhestellung befindet, dann steht die gegenüberliegende rechte Seite der zweiten Dichtung 24, die sich ebenfalls bei atmosphärischem Druck befindet, in Verbindung mit einem Körperventil 29, und zwar unter Umgehung einer zwischenliegenden Lippendichtung 26, die an einem ringförmigen Vorsprung 27 gehalten ist, über einen vergrößerten Abschnitt 28 der Bohrung 12. Der auf den Kolben von der roten Leitung C aufgebrachte Druck ist somit ausgeglichen.
Wenn die Zugmaschine mit dem Anhänger gekoppelt wird, wird der Schalter 15 manuell gegen die Wirkung der Feder 13 gedrückt, wie bei einem herkömmlichen Feststellbremsen-Ventil. Dieser Zustand ist in Fig. 4 gezeigt. Der Anschluß 17 erzeugt wieder den Druck der roten Leitung in den Bereich zwischen den Dichtungen 22 und 24, aber die Dichtung 24 befindet sich in dem vergrößerten Abschnitt 28, wodurch dieser Druck auch in dem Abschnitt 28 erlaubt ist. Der Vorsprung 27 befindet sich nun in abdichtendem Kontakt mit der Bohrung 12, und zwar mittels der Lippendichtung 26. Der Luftdruck in der roten Leitung C wirkt somit auf den Bereich des ringförmigen Vorsprungs 27, um den Kolben 11 rechts zu halten, wodurch die Leitungen A und B verbunden und damit die Feststellbremsen gelöst werden.
Wenn die rote Leitung von dem Anhänger getrennt wird, fällt der Druck an dem Vorsprung 27 ab, so daß die Feder 13 den Kolben nach links bewegt. Der Schalter 15 bewegt sich daher automatisch heraus, und der Anschluß 18 wird mit der Atmosphäre belüftet, wodurch der Druck in Leitung B abfällt und bewirkt wird, daß die Feststellbremsen betätigt werden. Der rote Schalter muß somit nicht mehr manuell herausgezogen werden, um die Feststellbremsen zu betätigen, obwohl er natürlich manuell herausgezogen werden kann, um die Feststellbremsen zu betätigen, wenn zum Beispiel die Zugmaschine noch angeschlossen ist.
Es sei angemerkt, daß die Dichtungen, die auf den Kolben 11 wirken, um die Verbindung zwischen dem Anschluß 18 und den Anschlüssen 19 und 20 zu steuern, die Form von Lippendichtungen haben. Obwohl diese Form von Dichtungen bevorzugt ist, um die Anstrengung zu vermindern, den Kolben 11 herauszuziehen und die Feststellbremsen zu aktivieren, wenn der Druck in der roten Leitung auf den Vorsprung 27 wirkt, können andere Formen von Dichtungen verwendet werden.
Wenn der Anhänger wieder mit der Zugmaschineneinheit gekoppelt wird und die rote Leitung angeschlossen ist, muß der Fahrer zur Seite des Anhängers laufen und den roten Schalter 15 drücken. Das Ventil wird dann durch den Druck aus der roten Leitung C innen gehalten. Wenn die Anhängerbremsen nicht betätigt sind und die Einheit anfängt wegzurollen, kann der Fahrer sofort den roten Schalter herausziehen, um die Feststellbremsen des Anhängers wieder zu aktivieren.
Es besteht keine Möglichkeit, daß der Fahrer zwischen der Zugmaschine und dem Anhänger eingeklemmt wird, da sich der Fahrer nicht in dem Gefahrenbereich befindet, wenn er den roten Schalter betätigt.
Wenn es erforderlich ist, den Anhänger ohne Zugmaschineneinheit zu manövrieren, kann das Feststell-Ventil 4 mit der Hand gehalten und das Shunt-Ventil 5 gedrückt werden. Wie in Fig. 1 zu sehen, wird der Luftzylinder 1 durch die Betätigung des Shunt-Ventils 5 mit dem Relais-Ventil 2 verbunden, um das Lösen der Feststell- und Betriebsbremsen zu ermöglichen. Wenn das Manövrieren abgeschlossen ist, wird der Handdruck von dem roten Schalter weggenommen, so daß das Feststell-Ventil 4 unter der Wirkung der Feder 13 in seine Ruheposition zurückgekehrt und die Feststellbremsen wieder betätigt werden.
Statt der Verbindung von dem Anschluß 17 des Feststell- Ventils direkt mit der roten Leitung C, kann der Anschluß 17 stattdessen bei Position P2 zwischen dem Shunt-Ventil 5 und dem Relais-Ventil 2 angeschlossen sein. Der Druck, der an Punkt P2 vorliegt, hält nun das Feststell-Ventil, während das Manövrieren stattfindet. Bei Beendigung der Shunt-Operation muß der rote Schalter manuell herausgezogen oder das Shunt-Ventil 5 herausgezogen werden, um so den Druck bei P2 abfallen zu lassen, so daß das Feststell-Ventil die Bremsen automatisch durch Wirkung der Feder 13 betätigen kann.
Obwohl die Verwendung eines für einen einzigen Zweck hergestellten Ventils bevorzugt ist, kann eine äquivalente Anordnung unter Verwendung von Standard-Schaltventilen hergestellt werden, wie in Fig. 5 gezeigt. Wenn die rote Leitung C mit einer Zugmaschine gekoppelt ist, liegt der Druck in der roten Leitung an dem Schaltventil-Anschluß von einem schaltbetätigten Relais- Ventil 30 an. Dies bewirkt, daß das Ventil den Anschluß 32 mit dem Anschluß 31 belüftet und der Anschluß 33 geschlossen wird, der mit dem Anhänger-Luftzufuhrzylinder 1 an einem bequemen Punkt PS (Fig. 1) verbunden ist. Durch das Belüften von dem Anschluß 32 fällt der Schalt-Druck von dem Schalt-Rücksetz- Anschluß eines Feststell-Ventils 36 ab, was es dem Fahrer ermöglicht, das Ventil 36 durch manuelles Drücken des roten Schalters 15 zu betätigen. Dadurch wiederum wird die Leitung B mit der Leitung A über die Anschlüsse 37 und 38 verbunden, wodurch die Feststellbremsen 8 gelöst werden.
Wenn die rote Leitung C getrennt wird, bewirkt der Abfall des Schalt-Drucks von dem Relais-Ventil 30, daß es umschaltet, wodurch Druck von dem Anhänger-Luftzylinder 1 an dem Anschluß 33 zum Schalt-Rücksetz-Anschluß des Feststell-Ventils 36 geleitet wird. Das bewirkt, daß der rote Schalter herausgestoßen wird und gleichzeitig die Leitung B mit der Atmosphäre belüftet wird, indem der Anschluß 37 mit Anschluß 39 verbunden wird, wodurch automatisch die Feststellbremsen betätigt werden.
Der Schalt-Anschluß des Ventils 30 ist mit Punkt P2 (Fig. 1) zwischen dem Shunt-Ventil 5 und dem Relais-Ventil 2 verbunden. Wenn daher kein Druck von der roten Leitung vorliegt, wird durch Betätigung des Shunt-Ventils 5 ein Schalt-Druck auf das Ventil 30 aufgebracht, so daß der rote Schalter 15 manuell eingedrückt werden kann, um die Feststellbremsen zum Manövrieren zu lösen. Der rote Schalter muß manuell herausgezogen werden, um die Feststellbremsen bei Beendigung des Manövrierens wieder zu betätigen, oder das Ventil 5 schaltet wieder um, um den Schalt- Druck von dem Ventil 30 abzunehmen.
Es ist offensichtlich, daß das Feststel-Ventil 4 oder die äquivalente Anordnung aus Fig. 5 in Reihe mit vorhandenen Feststell-Ventilen angeschlossen werden kann. Außerdem sind einige Anhänger mit einem kombinierten Feststellbremsen- und Shunt- Ventil ausgestattet, und auch hier kann die Feststell-Ventil- Anordnung in Reihe geschaltet oder zu neuen Kombinationsventilen zusammengesetzt werden.
Um die Sicherheit gegen Diebstahl eines Anhängers zu erhöhen, kann ein Schlüssel oder ein Kombinationsschloß in dem Feststell-Ventil 4 oder 36 integiert sein, um das Drücken des roten Schalters ohne den entsprechenden Schlüssel oder die Kombination zu verhindern. Das Ventil 4 oder 36 kann alternativ in einem verschließbaren Kasten montiert sein.

Claims

1. Anhänger-Bremssystem, mit:

- einer Sicherheitsleitung (C), um von einer Zugmaschineneinheit Druck zu erhalten, wenn der Anhänger mit dieser gekoppelt ist;

- einer Vielzahl von federbetätigten Feststellbremsen- Betätigungsmitteln (8);

- einer Steuerleitung (B), um den Feststellbremsen-Betätigungsmitteln Druck zuzuführen, um die Feststellbremsen in einem gelösten Zustand zu halten; und

- einem manuell betätigbaren Feststell-Ventil (4; 36);

dadurch gekennzeichnet, daß

bei manueller Betätigung des Feststell-Ventils (4; 36) die Steuerleitung (B) mit einer Druckquelle (1) verbunden wird, die bei Gebrauch in dem Anhänger installiert ist, das Feststell-Ventil dazu ausgestaltet ist, daß durch die Zuführung von Druck von der Sicherheitsleitung (C) bewirkt wird, daß das Feststell-Ventil in der manuell betätigten Position gehalten wird, wenn aber die Sicherheitsleitung unterbrochen ist, der Abfall des Drucks von der Sicherheitsleitung bewirkt, daß das Feststell-Ventil die Steuerleitung von der Druckquelle abtrennt und die Steuerleitung belüftet wird.

2. Anhänger-Bremssystem nach Anspruch 1, bei dem das Feststell- Ventil (4; 36) bei Zuführung von Gasdruck zu dieser in die Belüftungsposition verlagert wird.

3. Anhänger-Bremssystem nach Anspruch 2, bei dem der Abfall von Druck von der Sicherheitsleitung bewirkt, daß ein Relais- Ventil (30) betätigt wird, um dem Feststell-Ventil (36) den Gasdruck zuzuführen.

4. Anhänger-Bremssystem nach Anspruch 1, bei dem das Feststell- Ventil (4) in die Belüftungsposition vorgespannt (13) ist, und das Ventil durch Druck von der Sicherheitsleitung (C) von der Belüftungsposition ferngehalten wird, so daß der Druckabfall bewirkt, daß das Feststell-Ventil durch die Vorspannung automatisch in die Belüftungsposition bewegt wird.

5. Anhänger-Feststellbremsen-Ventil, mit:

- einem Gehäuse;

- einem Kolben (11), der in dem Gehäuse verschiebbar ist, wobei der Kolben einen Schaft-Abschnitt hat, der aus dem Gehäuse vorsteht;

- einem Tastschalter (15), der an dem vorstehenden Schaft- Abschnitt angebracht ist;

- einer Vorspanneinrichtung (13), durch die der Kolben in eine herausstehende Position gedrückt wird, und der Kolben manuell durch den Tastschalter gegen die Wirkung der Vorspanneinrichtung in Richtung auf eine eingedrückte Position bewegbar ist;

- einem Steueranschluß (17) zum Anschließen einer Sicherheitsleitung (C), um von einer Zugmaschineneinheit Druck zu erhalten, wenn der Anhänger mit dieser gekoppelt ist, wobei der Steueranschluß dazu ausgestaltet ist, um Druck von der Sicherheitsleitung dem Kolben zuzuführen, um den Kolben in der eingedrückten Position gegen die Wirkung der Vorspanneinrichtung zu halten;

- einem Auslaßanschluß (18) zum Anschließen einer Vielzahl von federbetätigten Feststellbremsen-Betätigungsmitteln (8) über eine Steuerleitung (B); und

- einem Druckanschluß (20) zum Anschließen einer Druckquelle (1);

dadurch gekennzeichnet, daß

das Ventil einen Belüftungsanschluß (19) hat und der Kolben dazu ausgestaltet ist, um den Auslaßanschluß mit dem Belüftungsanschluß zu verbinden, wenn sich der Kolben in der herausstehenden Position befindet, so daß bei Gebrauch die Feststellbremsen angezogen sind, und, wenn sich der Kolben in der eingedrückten Position befindet, der Kolben den Auslaßanschluß mit dem Druckanschluß verbindet, um bei Gebrauch die Feststellbremsen durch den Druck zu lösen, der über die Steuerleitung zugeführt wird.