DE743721C

DE743721C - Compressed air-operated braking device for trailers of motor vehicles equipped with spring-loaded brakes

Info

Publication number: DE743721C
Application number: DEZ26396D
Authority: DE
Inventors: Albert Ziegler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1941-05-03
Filing date: 1941-05-03
Publication date: 1943-12-31

Description

Druckluttbetätigte Bremsvorrichtung für mit Federspeicherbremsen ausgerüstete Anhänger von Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf druckluftbetätigte Bremsvorrichtungen für mit Federspeicherbremsen ausgerüstete Anhänger von Kraftfahrzeugen. Bei den bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art ist das Anhängerbremsventil im Zugwagen eingebaut, während im Anhänger selbst nur zusätzliche Steuerventile vorgesehen sind. Dadurch wird die Anordnung ziemlich vielteilig und vielgestaltig, erfordert besondere Hilfsluftbehälter, Dreiwegehähne, Luftleitungen, Bremskraftminderer, Schnellbremsventile und. eineHandbremse, weil erfahrungsgemäß bei diesen Anordnungen ein rasches Entweichen der Luft und die dadurch bedingte Gefahr von Unfällen nicht mit ausreichender Sicherheit verhindert werden können. Ferner weisen .die bekannten stufenlosen Bremsventile den Nachteil auf, daß schon bei einer geringen Betätigung des Anhängerbremsventils im Motorwagen ein schlagartiges Anziehen des Steuerventils und der Bremszylinder auftritt, was die Ursache davon 'ist, daß zusätzliche Bremskraftminderventile eingebaut zu werden pflegen. Besonders auf glatten nassen Fahrbahnen macht die Anwendung der bekannten Druckluftbremsen bei Anhängern erhebliche Schwierigkeiten.Pressure-operated braking device for those equipped with spring-loaded brakes Motor Vehicle Trailers The invention relates to air operated braking devices for trailers of motor vehicles equipped with spring-loaded brakes. Both hitherto known devices of this type is the trailer brake valve in the towing vehicle built in, while only additional control valves are provided in the trailer itself. As a result, the arrangement is quite a number of parts and many forms, requiring special ones Auxiliary air tanks, three-way cocks, air lines, brake force reducers, quick-acting brake valves and. a handbrake, because experience has shown that these arrangements can escape quickly the air and the resulting risk of accidents is not with sufficient safety can be prevented. Furthermore, the known continuously variable brake valves the disadvantage that even with a slight actuation of the trailer emergency valve A sudden tightening of the control valve and the brake cylinder in the motor vehicle occurs, what the cause of it 'is that additional brake force reducing valves are installed wont to be. The application of the known air brakes in trailers significant difficulties.

Gegenstand der Erfindung ist eine Bremsvorrichtung der eingangs erwähnten Art, bei welcher die Nachteile der verschiedenen bisher bekannten Anhängerbremsen dadurch vermieden sind, daß der Druckluftbremskreis des Anhängers bzw. bei mehreren Anhängern die Bremskreise dieser Anhänger von dem Druckluftbremskreis des Zugwagens unabhängig sind und durch ein im Anhänger selbst eingebautes, stufenweise elektromagnetisch gesteuertes Steuerventil betätigt werden. Dabei wird. durch die Verwendung von Federspeicherbremszylindern an sich bekannter ,Art ein zuverlässiges Bremsen auch des abgehängten Anhängers sichergestellt im Gegensatz zu Druckluftbremsen, bei welchen stets die Gefahr des Entweichens der Druckluft gegeben ist.The invention relates to a braking device of the type mentioned at the beginning Kind in which the disadvantages of the various previously known trailer brakes are thereby avoided that the air brake circuit of the trailer or several The brake circuits of these trailers are attached to the air brake circuit of the towing vehicle are independent and gradually electromagnetic through a built-in in the trailer itself controlled control valve are operated. It will. through the use of spring brake cylinders known per se, type of reliable braking even of the suspended trailer ensured in contrast to air brakes, which always the There is a risk of the compressed air escaping.

Besonders vorteilhaft gestaltet sich der Ausbau der Bremsvorrichtung im Sinne einer stufenweise vor sich gehenden, zunächst weichen und allmählich immer härter werdenden Bremswirkung. Das Bremsventil besteht zu diesem Zweck aus mehreren sternförmig um einen Steuerzylinder angeordneten elektromagnetisch gesteuerten Einzelventilen, die im Innern des Steuerzylinders durch stutenweise angeordnete Kanäle verbunden sind und in Verbindung mit einem auf dem Zugwagen angeordneten Stufenschalter und einem im Steuerzylinder verschiebbaren federbelasteten Kolben eine stufenweise Regelung der Bremskraft ermöglichen. Durch Anordnung einer entsprechend großen Zahl elektromagnetisch gesteuerter Einzelventile kann dabei jede gewünschte Feinheit in der Abstufung der Bremswirkung erreicht werden. Diese Einzelventile werden mittels eines im Motorwagen befindlichen, durch die Fußbremse betätigten Stufenschalters gesteuert. Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht darin, daß nur das erste dieser Einzelventile dauernd unter elektrischem Strom steht, während die übrigen Einzelventile nach Wirksamwerden der Bremsen selbsttätig wieder abgeschaltet werden. Dadurch kann der Stromverbrauch auch bei zeitlich langem Bremsen während der Fahrt auf das geringstmögliche Maß herabgesetzt werden.The expansion of the braking device is particularly advantageous in the sense of a step-by-step process, initially soft and gradually always harder braking effect. The brake valve consists of several for this purpose electromagnetically controlled individual valves arranged in a star shape around a control cylinder, which are connected inside the control cylinder by channels arranged in a mare are and in connection with a tap changer arranged on the towing vehicle and a spring-loaded piston that can be displaced in the control cylinder provides step-by-step regulation allow the braking force. Electromagnetic by arranging a correspondingly large number controlled individual valves can be any desired fineness in the gradation of Braking effect can be achieved. These individual valves are activated by means of an in the motor vehicle located, controlled by the footbrake step switch. Another one The feature of the invention is that only the first of these individual valves is permanent is under electrical current, while the remaining individual valves come into effect the brakes are automatically switched off again. This can reduce power consumption even when braking for a long time while driving to the lowest possible level be reduced.

Reil-')t der Anhänger während der Fahrt ab, so kann durch Sicherheitsventile, mit welchen die nacligescltalteten Einzelventile ausgestattet sind, der Stufenschalter ausgeschaltet und eine Schnellbremswirkung herbeigeführt werden. Besonders zweckmäßig gestaltet sich die Anordnung, wenn das Bremsventil selbst in einem solchen Falle als Sicherheitsventil wirkt.Reil - ') t the trailer off while driving, so safety valves, with which the individual valves are equipped, the step switch switched off and a rapid braking effect can be brought about. Particularly useful The arrangement is formed when the brake valve itself in such a case acts as a safety valve.

Die Stromzuführung vom Motorwagen zum Anhänger erfolgt durch ein mehrpoliges Kabel, das durch einen Schlauchkupplungskopf bekannter Art mit eingebauten Kontakten mit dem Motorwagen verbunden ist.The power supply from the motor vehicle to the trailer is via a multi-pole Cable passing through a hose coupling head of known type with built-in contacts is connected to the motor vehicle.

Durch ein in die Anhängerbremsluftleitun.g eingebautes, vom Handbremshebel im Motorwagen zwangsläufig betätigtes kleines Totalbremsventil kann der Anhänger hei Stillstand des Lastzuges ohne Stromverbrauch vollständig abgebremst werden.Through a built-in in the trailer brake air line, from the hand brake lever The trailer can when the truck is at a standstill without consuming electricity.

Der Einbau einer Bremsvorrichtung nach der Erfindung gestattet eine genaue Regelung der Bremsluft in mehreren Stufen und dadurch eine weitgehende Anpassung der Bremswirkung sowohl an die Ladung des einzelnen Anhängers als auch an die Straßenverhältnisse. Er trägt dadurch zu einer erheblichen Erhöhung der Verkehrssicherheit selbst schwerster Lastzüge bei ungünstigsten Straßenverbältnissen bei und hat eine bedeutende Herabsetzung des Reifenverschleißes der damit ausgerüsteten Kraftwagenanhänger zur Folge.The installation of a braking device according to the invention allows one precise regulation of the brake air in several stages and thus extensive adaptation the braking effect both on the load of the individual trailer and on the road conditions. He thereby contributes to a considerable increase in road safety, even the heaviest Road trains with the most unfavorable road conditions and has a significant reduction the tire wear of the vehicle trailers equipped with it.

Ein Ausführungsbeispiel einer Anhängerbremsvorrichtung nach der Erfindung ist in der "Zeichnung in schematischer Form dargestellt.An embodiment of a trailer braking device according to the invention is shown in the "drawing in schematic form.

Fig. i zeigt in schaubildlicher Darstellung den Einbau der Vorrichtung in einen Kraftwagenanhänger, Fig. 2 den Stufenschalter, Fig. 3 einen Querschnitt zu Fig. 2, Figi. ,I einen axialen Schnitt durch das Bremsventil mit Hilfsventilen.Fig. I shows the installation of the device in a diagrammatic representation in a motor vehicle trailer, FIG. 2 the tap changer, FIG. 3 a cross section to Fig. 2, Fig. , I an axial section through the brake valve with auxiliary valves.

In die Räder bzw. Naben des Fahrzeuges sind Backenbremsen i eingebaut, die in an sich bekannter Weise über Hebelgestänge 2 von den Federspeicherzylindern 3 aus betätigt werden. Die Bremszvlinder sind an das Bremsventil 4. angeschlossen, dessen Aufbau und Wirkungsweise weiter unten an Hand der Fig. 4. näher beschrieben sind.Shoe brakes i are built into the wheels or hubs of the vehicle, in a manner known per se via lever linkage 2 from the spring-loaded cylinders 3 can be operated. The brake cylinders are connected to the brake valve 4. its structure and mode of operation is described in more detail below with reference to FIG are.

Zur Betätigung der Bremsvorrichtung dient ein Stufenschalter 5 (vgl. Fig. 2 und 3), der im Zugwagen eingebaut ist und durch elektrische Leitungen mit den das Bremsventil steuernden Elektromagneten in Verbindung steht. Er besteht im wesentlichen aus einer Kontaktschiene 6, die durch ein Gestänge i entgegen der Wirkung einer Feder 8 durch Betätigung eines Fußhebels g unter einer der Anzahl der einzelnen Ventile der Bremsvorrichtung entsprechenden Zahl von Kontaktkohlen ioa, iob, io, usw. derart entlang bewegt werden kann, daß er nacheinander den Stromfluß von der stromführenden großen Kohle i i zu den einzelnen Stufenkohlen und i damit zu den Einzelventilen herstellt.A step switch 5 (cf. Fig. 2 and 3), which is installed in the towing vehicle and with electrical cables the solenoid controlling the brake valve is in communication. It consists in essentially from a contact bar 6, which is counteracted by a linkage i a spring 8 by operating a foot lever g under one of the number of each Valves of the braking device corresponding number of contact carbons ioa, iob, io, etc. can be moved along so that he successively the flow of current from the current-carrying large coal i i to the individual step carbons and i thus to the Manufactures individual valves.

Wird bei Niedertreten des Bremsfußlrebels 9 die Kontaktschiene 6 zunächst so weit nach links gezogen, daß sie unter die Stufenkohle ioa kommt, so wird der Stromschluß nach der Magnetwicklung b des Hilfsventils 12 hergestellt, das mit den übrigen Hilfsventilen 13 usw. sternförmig um den Steuerzylinder 14 im Anhänger angeordnet ist und gemeinsam mit diesen das Anhängerbretnsventil:I bildet. Dies hat zur Folge, daß der Anker c dieses Ventils angezogen und das Kugelventil a auf seinen Sitz gedrückt und damit der Kraftzufluß durch die Leitung q abgeschlossen wird. Gleichzeitig wird das Kugelventil 1a entlastet und von seinem Sitz abgehoben, so daß Luft über den Kanal r aus dem Raume p des Steuerzylinders 16 und über .die Öffnung d auch aus dem über diesen angeschlossenen Bremszylinder ins Freie entweichen kann. Dadurch wird eine Minderung des Druckes hinter dem Steuerkolben i bewirkt, so daßdIeser durch die in ihrer Spannung entsprechend abgestimmte Feder 1z in dem Zylinder 1q. nach innen gedrückt wird, bis er den Schlitz r wieder schließt. Gleichzeitig sinkt der Druck im Bremszylinder 3, was eine entsprechend begrenzte Bewegung des in diesem befindlichen Kolbens herbeiführt, durch welchen die Bremsbacken weich gegen die Bremstrommeln gedrückt werden. Damit ist die erste Stufe der Bremsung erreicht.When stepping down the Bremsfußlrebels 9, the contact bar 6 initially pulled so far to the left that it comes under the step coal ioa, then the Current circuit after the magnet winding b of the auxiliary valve 12 produced, which is with the other auxiliary valves 13 etc. arranged in a star shape around the control cylinder 14 in the trailer is and together with these the trailer valve: I forms. As a consequence, that the armature c attracted this valve and pressed the ball valve a onto its seat and so that the flow of force through the line q is terminated. At the same time will the ball valve 1 a relieved and lifted from its seat, so that air over the Channel r from the space p of the control cylinder 16 and via .the opening d also from the brake cylinder connected via this can escape into the open. Through this the pressure downstream of the control piston i is reduced, so that this is done by the spring 1z in the cylinder, which is adjusted accordingly in terms of its tension 1q. is pressed inwards until it closes the slot r again. Simultaneously the pressure in the brake cylinder 3 drops, which results in a correspondingly limited movement of the in this piston brings about, through which the brake shoes soft pressed against the brake drums. This is the first stage of braking achieved.

Wird das Bremspedal 9 stärker durchgetreten, so bekommt über die Stufenkohle rob, das Ventil der zweiten Stufe Strom, das_ gleichartig ;gestaltet ist wie das in Fig. 4 gezeigte Ventil 13 der dritten Stufe. Dadurch wird dessen Ankers angezogen und gleichzeitig das Ventil h aufgestoßen, so daß die durch den Kanal t aus dem Raum p bzw. dem Bremszylinder übertretende Luft durch die Öffnungen g ins Freie entweichen kann. Dies hat eine weitere-Druckminderung im Raumep und damit ein weiteres Eindringen des Kolbens in den Zylinder zur Folge, durch welchen nun auch der Kanal t verschlossen wird, während gleichzeitig ein weiteres Anziehen der Bremsen erfolgt. Sobald der Kanal t durch den Kolben i abgeschlossen ist, wird die Stromzufuhr zu dem Ventil 13 durch einen Kontakt r unterbrochen. Der Magnet wird also sofort nach erfolgter Arbeitsleistung wieder ausgeschaltet, wodurch der Stromverbrauch auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird. Gleichzeitig wird die Druckluft zum Ausgleich herangezogen, und zwar auf folgende Weise: Vor den Ankern der Einzelventile sitzt je ein kleiner Kolben o, der mit dem Anker ebenso wie die Ventile h starr verbunden ist und sich innerhalb einer zylindrischen Führung bewegen :kann. Kurz hinter dem in Ruhestellung befindlichen Kolben o befindet sich in dem Ventilgehäuse ein kleiner Kanal f, der ins Freie führt. Vor dem Kolben o sitzt ein kleines, durch eine schwache Feder belastetes Ventil e, das in der Ruhestellung des Ankers s durch den Kolben, o offen gehalten wird, so daß die im Raume p befindliche Druckluft auf den Kolben wirken kann; diesem Luftdruck hält der auf der anderen Seite auf das tnembranartige Ventil h wirkende Druck das Gleichgewicht. Das Membranventi11t steht unter Belasitung einer leichten Feder, welche die Federbelastung des Ventils e ausgleicht, so daß der Anker s in seiner Ruhestellung gehalten wird. Es ist also nur ein ganz schwacher Strom erforderlich, um den Anker anzuziehen und damit den Bremsvorgang auszulösen. Bekommt nun beim Bremsen der Magnet ?z Strom, so wird der Anker s angezogen und das Ventil e geschlossen, so daß keine weitere Luft auf den Kolben 9a nachströmen kann. Gleichzeitig öffnet sich das Ventil la und läßt Luft aus dem Steuerzylinder und dem Bremszylinder entweichen. Die Feder h drückt nun sofort den Kolben i weiter vor und schließt den Kanal t. Zugleich drückt der Kolben im Bremszylinder die bereits leicht anliegenden Bremsbacken stärker gegen die Bremstrommeln und erhöht so die Bremswirkung, so daß keine weitere Luft mehr durch die Entlüftungsöffnung q entweichen kann. Im gleichen Augenblick wird .der Stromzufluß zu dem Magnet des Hilfsventils durch den Kontakt c unterbrochen und damit dieser für die ganze Zeit des Bremsens stromlos gemacht.If the brake pedal 9 is depressed harder, the valve of the second stage receives current via the stepped carbon rob, which is designed in the same way as the valve 13 of the third stage shown in FIG. As a result, its armature is attracted and at the same time the valve h is pushed open so that the air passing through the channel t from the space p or the brake cylinder can escape through the openings g into the open. This results in a further reduction in pressure in the space p and thus further penetration of the piston into the cylinder, through which the channel t is now also closed, while at the same time the brakes are further applied. As soon as the channel t is closed by the piston i, the power supply to the valve 13 is interrupted by a contact r. The magnet is therefore switched off again immediately after the work has been completed, which reduces power consumption to a minimum. At the same time, the compressed air is used to compensate, in the following way: In front of the armatures of the individual valves there is a small piston o, which is rigidly connected to the armature like the valves h and can move within a cylindrical guide. Shortly behind the piston o, which is in the rest position, there is a small channel f in the valve housing which leads to the outside. In front of the piston o sits a small valve e loaded by a weak spring, which in the rest position of the armature s is held open by the piston o so that the compressed air in the space p can act on the piston; This air pressure is balanced by the pressure acting on the other side on the membrane-like valve h. The diaphragm valve is under the load of a light spring, which balances the spring load on the valve e, so that the armature s is held in its rest position. So only a very weak current is required to attract the armature and thus trigger the braking process. If the magnet? Z receives current during braking, the armature s is attracted and the valve e is closed, so that no further air can flow to the piston 9a. At the same time the valve la opens and allows air to escape from the control cylinder and the brake cylinder. The spring h now immediately pushes the piston i further forward and closes the channel t. At the same time, the piston forces in the brake cylinder, the brake shoes b ven easily applied more strongly against the brake drum, thus increasing the braking effect, so that no further air can escape through the vent q more. At the same moment, the flow of current to the solenoid of the auxiliary valve is interrupted by contact c and thus this is made currentless for the entire time of braking.

Während der Bewegung des Ankers im Ventil 13, durch welche das Ventil h geöffnet und der ganze Bremsvorgang ausgelöst wird, hat sich auch der Kolben o in seinem Zylinder verschoben. Das Ventil e ist geschlossen und die Luft vor dem Kolben o durch den kleinen Kanal f ins Freie entwichen, so daß wieder Druckgleichheit vor dem Kolben o und dem Ventil lt besteht. Die kleine Feder, welche das Ventil h belastet, drückt nun den Anker wieder in seine Ruhestellung, wobei jedoch das Ventil e erst geöffnet wird, wenn der ganze Bremsvorgang beendet ist und auf das Ventil h der ganze Luftdruck wirkt. Dann wird auch das Ventil e geöffnet und die Druckgleichheit zwischen dem Kolben o und dem h-Z@embranv@entilh wiederhergestellt.During the movement of the armature in the valve 13, through which the valve h is opened and the entire braking process is triggered, the piston o moved in his cylinder. The valve e is closed and the air before Piston o escaped into the open through the small channel f, so that the pressure was again equal in front of the piston o and the valve lt. The little feather that holds the valve h is loaded, now pushes the anchor back into its rest position, but with the Valve e is only opened when the entire braking process has ended and the Valve h the whole air pressure acts. Then the valve e is opened and the Pressure equality between the piston o and the h-Z @ embranv @ entilh restored.

Reißt der Anhänger während der Fahrt ab, so entweicht die Bremsluft sofort durch das Kugelventil a aus der Luftleitung, worauf sämtliche Hilfsventile ohne Stromzufuhr ihre Luftkanäle ins Freie öffnen, und zwar unter Einwirkung :des Luftdruckes auf den Kolben o,-- da sich im gleichen Augenblick der Luftdruck auf das Membranventil stark verringert hat und dadurch ein Druckunterschied entstanden ist. Das Bremsventil wirkt hierbei noch schneller als irgendeines der bekannten Schnellbremsventile.If the trailer tears off while driving, the brake air escapes immediately through the ball valve a from the air line, whereupon all auxiliary valves open their air ducts to the outside without a power supply, under the action of: the Air pressure on the piston o, - because at the same moment the air pressure increases the diaphragm valve has decreased significantly and a pressure difference has arisen as a result is. The brake valve acts even faster than any of the known ones Rapid brake valves.

Claims

PATENT CLAIMS r. Compressed air-actuated braking device for trailers of motor vehicles equipped with spring-loaded brakes, characterized in that the compressed air brake circuit of the trailer (or the brake circuits of the trailers) is (are) independent of that of the towing vehicle and is actuated by a gradually electromagnetically controlled valve built into the trailer itself . a. Braking device according to claim r, characterized in that the brake valve consists of several electromagnetically controlled individual valves arranged in a star shape around a control cylinder, which are connected to the inside of the control cylinder by channels arranged in steps and in connection with a step switch arranged on the drawbar and a slide switch in the control cylinder spring-loaded pistons enable the braking force to be regulated in stages. 3. Braking device according to claims i and -. characterized in that only the first individual valve is permanently energized, while the remaining individual valves are automatically switched off again after the brakes take effect. 4. Braking device according to claims i to 3, characterized in that the downstream individual valves are each equipped with a safety valve, switched off by «-elches when the trailer is torn off while driving, the step switch and a rapid braking effect is brought about. Braking device according to claims i to 4, characterized - ,: indicates that the valve even if the hzw. four. trailer acts as a safety valve. To distinguish the subject of the application from the state of the art, the following publications were taken into account in the granting procedure: German patents ..... No. 45 325, 43 537 # 6g5 6471 648,816.