DE2225357A1 - Hydraulische bremseinrichtung fuer anhaenger mit mechanisch gebremsten zugwagen - Google Patents

Hydraulische bremseinrichtung fuer anhaenger mit mechanisch gebremsten zugwagen

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DE2225357A1 DE2225357A DE2225357A DE2225357A1 DE 2225357 A1 DE2225357 A1 DE 2225357A1 DE 2225357 A DE2225357 A DE 2225357A DE 2225357 A DE2225357 A DE 2225357A DE 2225357 A1 DE2225357 A1 DE 2225357A1
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Description

19.5.1972 My/Gü
Anlage zur
Patent- und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung
ROBERT BOSCH GHBH, Stuttgart
Hydraulische Bremseinrichtung für Anhänger mit mechanisch gebremsten Zugwagen
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Bremsvorrichtung für Anhänger mit mechanisch gebremstem Zugwagen, insbesondere für Schlepper, bei der vom mechanischen Bremsgestänge des Zugwagens ein der Bremskraft entsprechendes Signal zur Betätigung eines in einen hydraulischen Kreislauf geschalteten Bremsventils abgeleitet wird, das einen mit-einer Druckmittelquelle verbundenen ersten Auslaß, einen mit der Anhänger-Bremse verbundenen zweiten Auslaß und einen mit einer zum Rücklauf führenden Steuerleitung verbundenen dritten Auslaß aufweist.
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Es ist eine Bremsvorrichtung bekannt, bei der zwei zueinander parallel verlaufende Zugstangen der mechanischen Schlepperbremse an einem Schwinghebel angelenkt sind, der unmittelbar mit dem Steuerschieber eines Bremsventils verbunden ist. Bei dieser Bremsvorrichtung legen die an einem Fußpedal und einem Nockenhebel der Schlepperbremse angelenkten Zugstangen die einzelnen Teile räumlich zueinander fest. Dadurch wird eine Anordnung des Bremsventils an einem bei Ackerschleppern ohnedies vorhandenen Ventilblock erschwert, da dieser Ventilblock meist wesentlich höher liegt als die Radbremse. Somit können gegebene Platzverhältnisse am Schlepper nicht optimal ausgenutzt werden.
Ferner ist eine Bremseinrichtung bekannt, bei der im mechanischen Bremsgestänge des Zugwagens ein Drosselventil angeordnet ist, das in eine vom Einlaß des Bremsventils zu einem Rücklauf abgezweigte Steuerleitung geschaltet ist. Das Drosselventil setzt eine Steuerkammer des Bremsventils unter einen der Bremskraft im Gestänge proportionalen Druck. Da Drosselventil und Bremsventil im Schlepper räumlich voneinander getrennt sind, bedarf es einer besonderen Steuerleitung zwischen beiden Ventilen, die außerdem das mit dem Bremsgestänge verbundene Drosselventil nicht an dessen Beweglichkeit hindern darf. Ferner benötigt das Bremsventil zwei aufwendige Schieberventile, nämlich ein Stromteilventil sowie ein Umschaltventil.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydraulische Bremsvorrichtung für Anhänger mit mechanisch gebremstem Zugwagen zu schaffen, die bei besonders einfachem Aufbau leicht an verschiedene Anwendungsfälle anpaßbar ist und außerdem verlustarm arbeitet.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß zwischen einen Schieber des Bremsventils und die Anhänger-Bremse ein letztere absicherndes Rückschlagventil geschaltet ist und von der Verbindung zwischen Rückschlagventil und Anhänger-Bremse
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eine Hilfsleitung zum Rücklauf abzweigt, in welche erste Magnetventil-Mittel geschaltet sind und daß in die Steuerleitung zweite Magnetventil-Mittel, geschaltet sind, welche mit einem elektrischen Regler in Wirkverbindung stehen, der zur Sollwerteingabe mit einem in der mechanischen Zugwagenbremse angeordneten, von der Bremskraft des Zugwagens abhängige, elektrische Signale liefernden, ersten Signalgeber und zur Istwerteingabe mit einem vom Druck in der Anhänger-Bremse abhängige, elektrische Signale liefernden, zweiten Signalgeber derart.in Wirkverbindung steht, daß der Druck in der Anhänger-Bremse abhängig von der Zugwagenbremskraft steuerbar ist.
Auf diese Weise läßt sich die Bremsvorrichtung an die jeweils gegebenen Platzverhältnisse sehr einfach anpassen, da zwischen dem elektrischen Geber im Zugwagen-Bremsgestange und den Magnetventil-Mitteln lediglich' eine elektrische Leitung benötigt wird. Dabei können die Magnetventil-Mittel unmittelbar am Bremsventil angeordnet werden,- das seinerseits an einem Kraftheber angebaut sein kann. · ·
Besonders vorteilhaft ist die einfache. Bauweise des' Bremsventils, das nur einen Schieber aufweist, der durch zwei 2/2-Magnetventile steuerbar ist. Außerdem·arbeitet das Bremsventil verlustarm, da bei gleichbleibendem Anhängerbremsdruck der Druckmittelstrom ungedrosselt zum,Verbraucher strömen kann. Überdies ist eine Begrenzung des Anhängerbremsdruckes sehr leicht möglich.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen sowie der Beschreibung zu "entnehmen.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der
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Zeichnung wiedergegeben; diese zeigt in
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer hydraulischen Bremsvorrichtung für Anhänger mit mechanisch gebremstem Zugwagen und mit einem vereinfacht dargestellten Bremsventil im Schnitt,
Fig. 2 ein Diagramm, das den Anhänger-Bremsdruckp, in Abhängigkeit von der Zugwagen-Bremskraft P„ zeigt,
Fig. 3 einen Teil einer zweiten Ausführungsform der Bremsvorrichtung mit anderen Magnetventil-Mitteln.
Die Fig. 1 zeigt eine Bremsvorrichtung 10-für einen Anhänger 11, dessen zugehöriger Zugwagen 12 mit einer mechanischen Bremse 13 ausgerüstet ist. Die Bremsvorrichtung 10 weist ein Bremsventil 14 auf, in dessen Gehäuse 20 ein hohl ausgebildeter Schieber 15 in einer Schieberbohrung 16 dicht und gleitend geführt ist. Die Schieberbohrung 16 weist als ringförmige Erweiterungen eine Einlaßkammer 17} eine Verbraucherkammer 18, eine' Bremsenkammer 19, eine Steuerkammer 21 und eine Druckkammer 22 auf. Die Einlaßkammer 17 ist über einen Einlaß 23 und eine Leitung mit einer Pumpe 25 verbunden, die Druckmittel aus einem Behälter 26 saugt. Ein Druckbegrenzungsventil 27 sichert die Druckseite der Pumpe 25 ab. Die Verbraucherkammer 18 steht mit einem ersten Auslaß 28 in Verbindung, von dem eine Leitung 29 über einen Verbraucher 31 i*1 den Behälter 26 führt. Von der Bremsenkammer 19 führt ein Kanal 32 zu einem zweiten Auslaß 33» den eine Leitung 34 mit einer Anhänger-Bremse 35 verbindet. Ein Kanal 36 verbindet die St'euerkammer 21 mit einem dritten Auslaß 37, von dem eine Leitimg 38 zum Behälter 26 führt. An einer Stirnseite des Schiebers 15 und einem Deckel 39 stützt sich eine in der Druckkammer 22 angeordneten Feder 41 ab, welche den am Schieber 15 angeordneten Sprengring 42 gegen einen gehäusefesten Anschlag 43 drückt. An der anderen Stirnseite des
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Schiebers· 15 ist eine erste Steuerkante 44 angeordnet; außen am Schieber 15 sind im Bereich der Bremsenkammer 19 eine zweite Steuerkante 45 und im Bereich der Steuerkamin er. 21 eine dritte' Steuerkante 46 angeordnet. Im Innern des hohlen Schiebers 15 sind der dritten Steuerkante 46 eine Drossel 47 und der zweiten Steuerkante eine Blende 48 vorgeschaltet. Alle Steuerkanten am Schieber 15'sind zusammen mit den zugeordneten Kanten des Gehäuses 20 so angeordnet,, daß in der gezeichneten Ausgangsstellung des Schiebers 15 der Einlaß 2> mit dem zweiten und dritten, -Auslaß---53 j ''57' Verbunden und vom ersten Auslaß 28 getrennt ist; ferner kann der Schieber 15 bei Auslenkung entgegen der Kraft der Feder 41 in einem gewissen Bereich sogenannte erste Arbeitsstellungen einnehmen, in denen er den Einlaß 23 gleichzeitig mit dem ersten und zweiten Auslaß 28 bzw. 33 verbindet; ferner kann der Schieber I5 bei zusätzlicher Auslenkung eine zweite Arbeitsstellung einnehmen, in der er den Einlaß 23 mit dem ersten Auslaß 28 verbindet und vom zweiten Auslaß 33 trennt,wobei die Verbindung vom Einlaß 23 zum dritten Auslaß 37 angedrosselt .ist. ■
Im Kanal 32 ist ein den zweiten Auslaß 33 absicherndes Rückschlagventil 49 angeordnet. Im Bereich zwischen Rückschlagventil 49 und zweiten Auslaß 33 zweigt vom Kanal 32 eine Hilfsleitung 51 zum Behälter 26 ab, in die ein erstes 2/2-Magnetventil 52 geschaltet ist; Das Magnetventil"'52 wird von einem ' elektronischen Regler 53 über eine elektrische Leitung 54 angesteuert. Der Kanal 36 und die-Leitung 38 bilden eine sogenannte Steuerleitung 55?' in die ein zweites 2/2-Magnetventil geschaltet ist, das über eine Leitung 57 vom Regler 53 ansteuerbar ist. " ■ ' · ' "
In die Bremsleitung 34 zur Anhänger-Bremse 35 ist ein Signalgeber 58 geschaltet, der ein dem jevreiligen hydraulischen Bremsdruck-proportionales elektrisches Signal über eine Leitung 59 an den Regler 53 meldet. Ferner ist im Bremsgestänge
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der mechanischen Zugwagenbremse 13 ein Signalgeber 61 angeordnet, der der jeweiligen Bremskraft im Gestänge proportionale, elektrische Signale über eine Leitung 62 dem Regler 53 eingibt.
Die Wirkungsweise der Bremsvorrichtung 10 wird wie folgt erläutert, wobei auch auf Fig. 2 Bezug genommen wird:'
Wird die mechanische Zugwagenbremse 13 nicht betätigt, so befinden sich die Schließglieder beider 2/2-Magnetventile 52, infolge Federbelastung in ihren Stellungen "Auf". Somit ist die Anhänger-Bremsleitung 34- zum Behälter 26 entlastet. Fördert gleichzeitig die Pumpe 25 Druckmittel in den Einlaß 23, so strömt ein kleiner Steuerölstrom vom Einlaß 23 in den Hohlschieber 15 und durch die Drossel 47, über die dritte Steuerkante 46, die Steuerleitung 55 und das offene Magnetventil 56 in den Behälter 26. Die infolge der Drossel 47 auftretende Druckdifferenz drückt den Schieber 15 entgegen der Kraft der Feder so weit nach links in eine sogenannte zweite Arbeitsstellung, daß die er.ste Stetterkante 44 die Verbindung vom Einlaß 23 zum ersten Auslaß 28 und damit zum Verbraucher 31 voll aufsteuert. Gleichzeitig steuert die zweite Steuerkante 45 die Verbindung zum zweiten Auslaß 33 zu; die dritte Steuerkante drosselt die Verbindung zur Steuerleitung 55 an, wodurch der ohnedies kleine Steuerstrom konstant gehalten wird. Somit übernimmt der Schieber 15 die Funktion eines Strombegrenzungsventils.
Wird nun die mechanische Zugwagenbremse 13 langsam betätigt, so meldet der Signalgeber 61 einen Sollwert an den Regler 53» dessen Größe proportional zur aufgebrachten Bremskraft ist. Gleichzeitig meldet der Signalgeber 58 an den Regler 53» daß der hydraulische Bremsdruck noch Null ist. Der Regler steuert nun, ausgehend vom Null-Punkt 70 (siehe Fig; 2) bei Punkt 71 das erste Magnetventil 52 zu und bei dem Punkt 72 das zweite Magnetventil 56 zu. Damit entfällt der Steuerölstrom über die Drossel 47 und die Feder 41 drückt den Schieber 15 in eine so-
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genannte erste Arbeitsstellung, in der er mit seiner ersten Steuerkante 44 die Verbindung zum Verbraucher'31 mehr oder weniger stark drosselt und die zweite Steuerkante 45 die Verbindung zur Anhängerbremse 35 aufsteuert. Der sich.im Einlaß 23 aufbauende Druck wirkt auch in der Anhängerbremse 35 und im Signalgeber 58? der ein entsprechendes Istwertsignal an das■Regelgerät 53 meldet. Diese Druckerhöhung steuert der Regler 53 "bei langsamen Bremsen längs der Kennlinie 73 für das zweite Magnetventil 56 bis z. B. zu einem Punkt 74, an dem der vom Signal-* geber 61 vorgegebenen Sollwert entspricht. Ist dieser Punkt 74 erreicht, so bewirkt der Regler 53 ein öffnen des zweiten Magnetventils 56, und das Rückschlagventil 49 verhindert ein Sinken des erreichten Bremsdruckes in der Bremsleitung 3^· Damit kann wieder ein Steuerölstrom fließen .und der. Schieber 15 Druckmittel vom Einlaß 23 zum Verbraucher 31 steuern. Wird nun anschließend die Zugwagenbremse 13 langsam entlastet, so sinkt der Sollwert vom Signalgeber■61 unter den Istwert vom Signalgeber und der Regler 53 steuert das Sinken des Bremsdruckes-längs der Kennlinie 75 "vom Punkt 76 bis zum Punkt 715 indem er das erste Magnetventil 52 öffnet und damit die Anhängerbremse 35 'zum Behälter 26 entlastet. Während dem Entlasten der Anhängerbremse·35 kann der Verbraucher 31 ebenfalls in vorteilhafter Weise mit Druckmittel versorgt werden.
Die bisherigen Ausführungen lassen erkennen, daß in einem ersten' Bereich 77 (siehe Fig. 2) zwischen den Kennlinien 73} 75 das erste Magnetventil 52 zu und das zweite Magnetventil 56 offen ist; in einem zweiten Bereich 78 zwischen der Kennlinie 75 und der Ordinate sind beide Magnetventile 52, 56 offen; in einem dritten Bereich 79 zwischen der Kennlinie 73 und der Abszisse sind beide Magnetventile 52, 56 zu. Somit sind nur drei Schaltkombinationen der Magnetventile 52, 56 erforderlich, abhängig davon, ob der Istwert gleich, kleiner oder größer als der Sollwert ist.
* geber 58 zurückgemeldete Istwert dem vom Signal-
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Der erwähnte erste Bereich 1JJ bewirkt eine gewisse Hysterese bei der Bremsvorrichtung 10, wie sie auch mechanischen Bremsvorrichtungen eigen und mit denen sie auch vergleichbar ist. Durch den abgeknickten Verlauf der Kennlinien 73} 75 wird zugleich der maximale Anhängerbremsdruck begrenzt, so daß keine zusätzlichen Ventile erforderlich sind.
Der geringe Abstand der Kennlinie 75 im Punkt 71 vom Null-Punkt ergibt in einfacher Weise eine definierte Offen-Stellung des ersten Magnetventils 52 bei nicht betätigter Zugwagenbremse 13· Die geringfügige Verschiebung der Kennlinien vom Null-Punkt beeinträchtigt die Wirkungsweise der Bremsvorrichtung nicht nachteilig.
Bei sehr schnellem, schlagartigen Betätigen der Zugwagenbremse 13 kann der geschilderte Druckanstieg vom Punkt 72 längs einer Linie 81 oder im Bereich zwischen dieser Linie 81 und der Kennlinie' 73 verlaufen. Bei schlagartigem Entlasten der Zugwagenbremse 13 kann der Druckabfall vom Punkt 76 -zum Punkt längs einer Linie 82 oder im Bereich zwischen dieser Linie 82 und der Kennlinie 75 verlaufen. Diese Druckänderungen spielen sich jedoch derart schnell ab, daß der Anhängerbremsdruck normalerweise kontinuierlich in einer durch den Verlauf der Kennlinien 73» 75 festgelegten Abhängigkeit von der Bremskraft in der mechanischen Zugwagenbremse 13 steuerbar ist. Dabei ergibt der schräg zur Abszisse verlaufende, gerade Teil der Kennlinien 73j 75 eine weitgehende Proportionalität zwischen beiden Größen; der parallel zur Abszisse verlaufende Teil der Kennlinien 73) 75 ergibt die Begrenzung des maximalen Anhängerbremsdruckes. - ■ -
Der Verlauf der Kennlinien 73} 75 läßt sich mit dem elektronischen Regler 53 auf einfache Weise dem jeweiligen Bedarfsfall anpassen. .
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Aus obigen Ausführungen geht auch hervor, daß die Steuerung des Anhängerbremsdruckes unabhängig davon ist," ob das zum Verbraucher 31 strömende Druckmittel unter niedrigem oder hohem Druck steht.
Fig. 3 zeigt einen -Teil einer zweiten Ausführungsform einer Bremsvorrichtung 90 > hei der die Magnetventil-Mittel aus einem 4/3-Wegeventil 91 gebildet sind, dessen Schaltstellungen 92, 93* 94- den drei Schaltkombinationen der Magnetventile 52, 56 in den Bereichen 78 5 7? bzxf. 79 entsprechen. Im übrigen entspricht die Wirkungsweise der Bremsvorrichtung 90 derjenigen der Bremsvorrichtung 10.
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Claims (11)

- 10 Robert Bosch GmbH · My/Gü R. q g Ansprüche
1. Hydraulische Bremsvorrichtung für Anhänger mit mechanisch gebremstem Zugwagen, insbesondere für Schlepper, bei der vom mechanischen Bremsgestange des Zugwagens ein der Bremskraft entsprechendes Signal zur Betätigung eines in einen hydraulischen Kreislauf geschalteten Bremsventil abgeleitet wird, das einen mit einer Druckmittelquelle verbundenen ersten Auslaß, einen mit der Anhänger-Bremse verbundenen zweiten Auslaß und einen mit einer zum Rücklauf führenden Steuerleitung verbundenen dritten Auslaß aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einen Schieber (15) des Bremsveiitils (14) und die Anhänger-Bremse (35) ©in letztere absicherndes Rückschlagventil (49) geschaltet ist und von der Verbindung zwischen Rückschlagventil (49) und Anhänger-Bremse (35) eine Hilfsleitung (51) zum Rücklauf (26) abzweigt, in welche ■erste Magnetventil-Mittel (52; 91) geschaltet sind und.daß in die Steuerleitung (55) zweite Magnetventil-Mittel (56; 91) geschaltet sind, welche mit einem elektrischen Regler (53) in Wirkverbiridung stehen, der zur Sollwerteingabe mit einem in der mechanischen Zugwagenbremse (13) angeordneten, von der Bremskraft des Zugwagens abhängige, elektrische Signale liefernden, ersten Signalgeber (61) und zur Istwerteingabe mit einem vom Druck in der Anhänger-Bremse .(35) abhängige, ,elektrische Signale liefernden, zweiten Signalgeber (58) derart in Wirkverbindung steht, daß der Druck in der Anhänger-Bremse (35) abhängig von der Zugwagenbremskraft steuerbar ist.
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Stuttgart " 22253 57.
2. Hydraulische Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (15) des Bremsventils (14) von einer in einem Druckraum (22) angeordneten Feder (41) in einer Ausgangsstellung gehalten'ist, in der er den Einlaß (23) mit der Anhänger-Bremse (35) verbindet und νοώ "Verbraucher (31) trennt, ferner wenigstens eine erste Arbeitsstellung aufweist, in der er den Einlaß (23) mit der Anhänger-Bremse (35) und dem Verbraucher (31) verbindet sowie \ienigstens eine zweite Arbeitsstellung hat, in der er den Einlaß (23) mit dem Verbraucher (31) verbindet und von der Anhänger-Bremse (35) trennt. . . ·
3. Hydraulische Bremsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch· gekennzeichnet, daß der Schieber als Hohlschiebe.r (15) ausgebildet ist, an dem ausgehend von der der Feder (41) abgewandten Stirnseite einendem ersten Auslaß (28).zugeordnete, erste Steuerkante (44), eine dem zweiten-Auslaß (33) zugeordnete, zweite Steuerkante (45) und eine, dem dritten Auslaß (37) zugeordnete, dritte Steuerkante (46) ausgebildet' sind, der eine Drossel (47) im Hohlschieber (15) vorgeschaltet ist. "■'..■' .
4. Hydraulische Bremsvorrichtung nach Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten Steuerkante (45) eine Blende (48) im Hohlschieber (15) vorgeschaltet ist.
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5. Hydraulische Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetventil-Mittel als zwei einzelne 2-Wege-2-Stellungs-Yentile (52, 56) ausgebildet sind.
6. Hydraulische Bremsvorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Schließglieder der Magnetventile (52, 56) in nicht betätigtem Zustand infolge Federzentrierung ihre Offenstellungen einnehmen,
7. Hydraulische Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetventil-Mittel als ein 4-Wege-3-Stellungs-Ventil (91) ausgebildet sind.
8. Hydraulische Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Gestänge der Zugwagenbremse (13) ein der jeweiligen Bremskraft proportionale, elektrische Signale liefernder Signalgeber (61) angeordnet ist.
9. Hydraulische Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (53) das Magnetventil (52) bei nicht betätigter Zugwagenbremse (13) in seine Offenstellung steuert.
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10. Hydraulische Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 ■ bis 9j dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (53) den
maximalen Druck der Anhänger-Bremse (35) mi"t Hilfe des ersten Magnetventils (52) begrenzt.
11. Hydraulische Bremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennlinien (735 75) des Reglers (53) für die Magnetventil-Mittel (52,'56; 91)-zueinander parallel verlaufen und daß bei steigender Zugwagen-Bremskraft die ersten Magnetventil-Mittel (52; 91) vor den zweiten Magnetventil-Mitteln (56; 9Ό angesteuert werden. · · J1
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