DE2643805C3

DE2643805C3 - Fahrzeugbremseinrichtung

Info

Publication number: DE2643805C3
Application number: DE2643805A
Authority: DE
Inventors: Sidney Alan Lippiatt
Original assignee: Bendix Westinghouse Ltd
Current assignee: Honeywell UK Ltd
Priority date: 1976-01-02
Filing date: 1976-09-29
Publication date: 1981-11-26
Also published as: SE431184B; SE7610774L; AT377948B; NL181639C; FR2336284A1; DE2643805A1; DE2643805B2; NL7610308A; FR2336284B1; GB1565208A; IT1071610B; BE846641A; ATA715576A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bremssystem für eine Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination, bei der die Anhängerbremsen über ein vom Zugfahrzeug-Bremsventil gesteuertes Relaisventil betätigbar sind, wobei das Relaisventil einen Relaiskolben aufweist, mit dem das Relaisventil in seine die Verbindung zwischen einer Druckmittelquelle und den Anhängerbremsen freigebende Stellung (Offenstellung) bewegbar und der in Richtung Offenstellung von dem vom Bremsventil ausgesteuerten Druck und in der Gegenrichtung von dem in der Anhängerbremsleitung herrschenden Druck beaufschlagt ist.

Ein derartiges Bremssystem ist bekannt (DE-OS 27 833). Bei diesem bekannten Bremssystem ist eine von der Beladung des Zugfahrzeuges abhängige Steuerung des Anhängerbremsdrucks nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einer Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination das Bremssystem der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß bei höherer Belastung des Zugfahrzeuges der Anhänger schwächer gebremst wird als bei geringerer Belastung.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

a) den Hinterradbremsen des Zugfahrzeuges in an sich bekannter Weise ein lastabhängig arbeitendes Drucksteuerventil vorgeschaltet ist;

b) im Relaisventil ein Steuerkolben angeordnet ist, durch den der Relaiskolben in Offnungsrichtung des Relaisventils bewegbar ist und der in der der Ventilschließrichtung zugeordneten Bewegungsrichtung mit dem vom lastabhängig arbeitenden Drucksteuerventil ausgesteuerten Druck und in der Gegenrichtung mit dem vom Bremsventil des Zugfahrzeuges ausgesteuerten Druck beaufschlagt ist.

ίο Hierdurch wird der Vorteil erzielt, daß das Zugfahrzeug und der Anhänger in Kombination beim Bremsen ausgerichtet bleiben bzw. der Anhänger nicht ausbricht, und zwar unabhängig davon, wie das Zugfahrzeug belastet ist

is Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung an Beispielen erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Relaisventil für ein Bremssystem gemäß der Erfindung,

F i g. 2 ein Bremssystem für eine Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination,

F i g. 3 eine Abwandlung des in F i g. 2 gezeigten Bremssystems,

Fig.4 eine bevorzugte Ausführungsform eines Relaisventils,

Fig.5 eine vereinfachte Ausführungsform des in F i g. 4 gezeigten Relaisventils,

Fig.6 eine Abwandlung eines Bremssystems im Vergleich zu den in den F i g. 2 und 3 gezeigten Bremssystemen,

F i g. 7 eine Ausführungsform eines Relaisventils mit einem Sperrventil und

Fig.8 ein selbstüberlappendes Ventil, welches als Alternative zum Sperrventil gemäß F i g. 7 verwendbar ist.

In F i g. 1 ist ein selbstüberlappendes Relaisventil gezeigt, welches in einem Ventilkörper 2 einen Eingang 1, einen Ausgang 3 und eine Auslaßöffnung 4 aufweist. Das Relaisventil umfaßt einen rohrförmigen Ventilteil 5, welcher im Ventilkörper 2 abgedichtt.. verschiebbar ist, vermittels einer Feder 6 nach oben in Richtung auf einen Ventilsitz 7 vorgespannt ist und welcher einem Auslaßventil 8 eine nach oben zeigende Ventilsitzfläche darbietet. Der Auslaßventilteil 8 ist an einem im folgenden als Relaiskolben bezeichneter Kolben 9 befestigt, welcher in einer zylindrischen Kammer eines zweiten Ventilkörpers 10 abgedichtet verschiebbar ist. Die Ventilkörper 2 und 10 sind aneinander befestigt. Der Relaiskolben 9 weist eine nach oben gerichtete Stange 11 auf, welche durch die obere Wand der so zylindrischen Kammer hindurch in eine zweite Kammer 12 abgedichtet hineingeht. Dort schlägt die Stange 11 an einen Steuerkolben 13 an. Die obere Öffnung des Ventilkörpers 10 ist durch einen Deckel 14 verschlossen. Es sind drei Steueröffnungen A, B und C vorgesehen. Die Steueröffnung A befindet sich oberhalb und die Steueröffnung B unterhalb des zweiten Steuerkolbens 13. Die Steueröffnung C befindet sich oberhalb des Relaiskolbens 9, während die Unterseite des Relaiskolbens 9 dem Ausgangsdruck und außerdem der Druckkraft einer Feder 15 ausgesetzt ist, welche sein Gewicht ausgleicht und das Relaisventil geschlossen hält.

In Fig. I sind auch die Steuerleitungen schematisch dargestellt. Die Steueröffnung A wird über ein Sperrventil 17 unter Druck gesetzt, an dessen Einginge der vordere und der hintere Bremsdruck Fund R für das Zugfahrzeug anliegen. Der Ausgang des Sperrventils 17 ist außerdem an den einen Eingang eines weiteren

Sperrventils 18 angelegt, dessen Ausgang mit der Steueröffnung C verbunden ist Am zweiten Eingang des Sperrventils 18 liegt der sekundäre Bremsdruck S des Zugfahrzeuges an. An der Steueröffnung B liegt ein Druck Rm, der von dem Ausgang eines nicht gezeigten Ventils für die variable Belastung der hinteren Achse des Zugfahrzeugs hergeleitet wird.

Der Ausgang 3 ist Ober die Anhängerkupplung mit der Betriebsbrervise des Anhängers verbunden, der Eingang 1 ist mit dem Druckbehälter des Zugfahrzeuges ι η verbunden, der unter Betriebsdruck steht

Bei voller Belastung des Zugfahrzeuges legt das nicht gezeigte Ventil für variable Belastung an den Steuereingang B einen Druck an, der beim Bremsen im wesentlichen gleich dem Betriebsbremsdruck ist, wel- '5 eher Ober das Sperrventil 17 an der Steueröffnung A anliegt Der Ausgangsdruck vom Sperrventil 17 gelangt über das Sperrventil 18 an die Steueröffnung C, weil die sekundäre Bremse nicht angelegt ist Unter diesen Bedingungen heben sich die Drücke am Steuerkolben 13 im wesentlichen gegeneinander auf, und der vom Relaisventil abgegebene Ausgangsdruck ist oaher im wesentlichen gleich dem Druck an der Steueröffnung C.

Wenn die sekundäre Bremse angelegt wird, gelangt der sekundäre Bremsdruck 5 über das Sperrventil 18 zum Steuereingang C, und das Relaisventil arbeitet auf den Bremsdruck S ansprechend wiederum als normales selbstüberlappendes Relaisventil.

Für den Fall, daß die Betriebsbremsen angelegt werden und die hintere Achse des Zugfahrzeuges nicht JO voll belastet ist, liegt am Steuereingang B ein wesentlich geringerer Druck als der Betriebsdruck an, was zu dem Resultat führt, daß der vom Relaisventil am Ausgang 3 abgegebene Druck erheblich höher ist als der Betriebsdruck. Mit einem leichter belasteten Zugfahrzeug wird daher eine stärkere Bremsung des Anhängers erzeugt.

Eine sekundäre Bremsung beim NichtVorhandensein einer Betriebsbremsung unter Teilbelastung der Zugmaschine läßt da* Relaisventil als normales selbstüberlap- « pendes Relaisventil arbeiten.

Bei Ausfall des vorderen Bremsstromkroises des Zugfahrzeuges, bleibt das verbleibende System funktionsfähig, weil das Sperrventil 17 die Steuereingänge A und Cmit Druck versorgt, was auch für den Ausfall des hinteren Bremsstromkreises zutrifft.

Das Bremssystem nach F i g. 2 enthält ein Relaisventil

29, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Das Bremssystem weist zwei separate Betriebsdruckbehälter 21 und 22 für das Zugfahrzeug, einen Druckbehälter 23 für den Anhänger und einen Behälter 24 für den sekundären Bremsdruck auf. Die Betriebsdruckbehälter 21 und 22 speisen die Eingänge eines Zweikreis-Fußventils 25, über welches der vordere und der hintere Bremskreis des Zugfahrzeuges gespeist werden. Die Bremsen werden über Schnellfreigabeventile 26 bzw. 27 betätigt, wobei der Druck für die hinteren Bremsen über ein Ventil 28 gesteuert wird, welches von der Belastung der hinteren Achse abhängig ist. Das Sperrventil 18 erhält den sekundären Bremsdruck 5 über ein Bremssteuerventil

30, welches aus dem Behälter 24 und weiterhin über Differentialschutzventile 32 und 33 gespeist wird. Das Relaisventil ist mit einer Kupplung 345 mit dem Anhänger verbunden. Weiterhin ist ein Relaisventil 35 vorgesehen, welches rrit dem Behälter 24 verbunden ist und einen Notleitungsdruck an einer Notkupplung 36£ über ein Speiseventil 37 erzeugt, welches auf eine Druckdifferenz zwischen dem Druck an der Kupplung 34 und am Ausgang des Zweikreis-Fußventils 25 anspricht.

In Abwandlung des in F i g. 2 dargestellten Bremssystems nach Fig.3, wird ein Zweikreis-Fußventil 45 aus zwei Behältern 41 und 42 gespeist, wobei der Behälter 42 lediglich die Anhängerbremsen eines Halb-A.nhängers speist, welcher mit dem Zugfahrzeug über eine Gelenkverbindung gekoppelt ist

Nach F i g. 3 sind einem Relaisventil 49 Sperrventile 50 und 51 zugeordnet Das Sperrventil 50 empfängt den Zugmaschinenbremsdruck an der einen Seite und den Anhängerbremsdruck an der anderen Seite, welche mit dem einen Eingang des Sperrventils 51 übereinstimmt. Der andere Eingang des Sperrventils 51 ist mit einem Bremssteuerventil 53 für die sekundäre Bremse verbunden. Weiterhin sind ein lastabhängiges Ventil 48 und ein Speiseventil 57 vorgesehen.

Das in F i g. 3 gezeigte Bremssystem arbeitet nach dem gleichen Prinzip, wie das bereits beschriebene Bremssystem.

In Fig.4 ist ein Relaisventil gezeigt v-elches dem in F i g. 1 gezeigten Relaisventil ähnlich ist, jedoch sind separate Steueröffnungen AF und AR nun mit separaten Kammern verbunden, die durch einen SteuerkrJ.ben 95 voneinander getrennt sind, so daß Sperrventile entfallen können. Der Ausgang des nicht gezeigten Ventils für die variable Last steht nun mit einem vom Druck beaufschlagten Bereich 92 des Relaiskolbens 91 in Verbindung. Um einen vom sekundären Bremsdruck beaufschlagten Bereich 93 zu schaffen, ist ein Kolben % vorgesehen, welcher außerdem dem Ausgangsdruck des Relaisventils ausgesetzt ist. Es wird bemerkt, daß die zu den Steueröffnungen A, B und C gehörenden Wirkungsbereiche der Kolben untereinander vertauscht worden sind, wodurch der Einfluß des Druckes an der Steueröffnung B eine größere Wirkung hat, je nachdem welcher der beiden Drücke an den Steueröffnungen AR oder AFgröä<-r ist.

Die in F i g. 5 gezeigte Ausführungsform des Relaisventils ist im Vergleich zur F i g. 4 vereinfacht, indem die Steueröffnung Cabgeschlossen und der untere Kolben 96 weggelassen worden ist. Dieses Relaisventil kann in einem Bremssystem gemäß der Erfindung pingesetzt werden, wo der Druck für die sekundäre Bremse aus dem einen Kreis eines Zweikreisbremssystems hergeleitet wird. In einem derartigen System ist lediglich ein Handventil für die Standbremse vorgesehen.

Fig.6 zeigt ein Zweikreis-Fußventil 71, welches in Abhängigkeit der von einem Fahrzeugführer ausgeübten Kraft Ausgangsdrücke zu den vorderen Bremsen (Ausgang F) und zu den hinteren Bremsen (Ausgang R) erzeugt Der Ausgang Fist ein Steuereingang zu einem Relaisventil 72, ein weiterer ist mit dem Ausgang R verbunden. Schließlich wird das Relaisventil 72 noch mit dem Druck Rm gespeist, welcher über ein Ventil 73 für variable Belastung geführt wird. Der Ausgang des Ventils 73 speist die hinteren Bremsen des Zugfahrzeuges in Übereinstimmung mit der Fahrzeugbelastung. Der Eingang Rm wird über ein Sperrventil 74 erhalten, welches zwischen die hinteren Bremsleitungen und das Relaisventil 72 gesetzt ist. Ein weiteres Sperrventil 75 ist zwischen die Eingänge Rm und R zum Relaisventil 72 geschaltet.

Wenn die Bremser angelegt werden, wird Druckluft zum Relaisventil 72 und zum Ventil 73 geführt. Wenn die Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination auf die Bremsen anspricht, tritt eine dynamische Lastübertragung von den hinteren zu den vorderen Achsen auf und das Ventil

73 neigt dazu, einen niedrigeren Druck als denjenigen auszugeben, welcher zu Beginn des Anlegens der Bremsen vorhanden war. Weil das Sperrventil 74 jedoch vorhanden ist, kann der an dem Steuereingang Am am Relaisventil 72 angelegte Druck dem Ausgang des Ventils 73 nicht folgen, sondern verbleibt auf dem maximalen Wert zu Beginn des Bremsens. Bei Freigabe der Bremsen wird der Eingang Rm des Relaisventils 72 über das Zweikreis-Fußventil 71 entlastet.

F i g. 7 zeigt ein selbstüberlappendes Relaisventil und ist dem in Fig.4 gezeigten ähnlich, jedoch mit der Ausnahme, daß der Ausgangsdruck nicht direkt mit der unteren Seite des Kolbens verbunden ist. Statt dessen ist eine Trennwand zwischen dem Bereich unter Ausgangsdruck und dem Bereich unterhalb des Kolbens vorgesehen und diese Bereiche sind über ein vorgespanntes bzw. vorbelastetes Sperrventil 62 miteinander verbunden.

Wenn die Bremsen angelegt werden, geht Druckluft vom Einlaß zum Auslaß des Relaisventils. Der Ausgangsdruck gelangt über einen Durchgang 61 zur unteren Seite des federbelasteten Sperrventils 62. Wenn der Druck die durch eine Feder 63 und eine Einstellschraube 64 eingestellte Vorspannung erreicht, öffnet das Sperrventil 62 und ermöglicht, daß Druckluft über eine Öffnung 65 zur unteren Seite des Kolbens % gelangt. Für eine kurze Zeitspanne ist keine nach oben gerichtete Wirkung des Kolbens % vorhanden, so daß der Ausgangsdruck nicht erhöht wird.

Wenn der Druck für die hinteren Bremsen des Zugfahrzeuges nach Anlegen der Bremse erhöht wird, wird das Sperrventil 62 durch die Feder 63 geschlossen, jedoch besteht ein Durchgang für den abfallenden Druck über die Öffnung 65, die in einer Richtung durch ein Ventil gesperrte Durchgange 66 im Sperrventil 62 und den Durchgang 61. Daher ist die Vorspannung bei fallenden Bremsdrücken unwirksam.

Bei diesem Relaisventil ist die Charakteristik des an den Anhänger angelegten Bremsdruckes in bezug auf den Betriebsbremsdruck für zunehmende Bremsdrücke mit Hilfe der Einstellschraube 64 wählbar, so daß diese an irgendeine gewünschte Charakteristik einer speziellen Ausrüstung angepaßt werden kann.

Falls eine einstellbare Vorspannung auch für abfallen-■ > de Bremsdrücke gewünscht wird, kann anstelle des Sperrventils ein selbstüberlappendes Sperrventil gemäß Fig.8 eingesetzt werden, welches ein zylindrisches Gehäuse 81 mit einem offenen Ende aufweist, welches durch eine Kappe 82 mit einer Auslaßöffnung

ίο abgeschlossen ist. Das Gehäuse 81 kann an ein Relaisventil, beispielsweise nach Fig. 7, anschraubbar ausgebildet sein. Innerhalb des Gehäuses 81 befindet sich ein abgedichtet verschiebbarer Kolben 83, welcher vermittels einer Feder 84 federbelastet ist. Der Kolben

;■· 83 trägt ein Einlaßventilteil 85, welches in Richtung auf eine Schließstellung durch eine leichte Feder 86 vorgespannt ist, wobei ein Auslaßventilsitz 87 durch einen rohrförmigen mit Hilfe einer Schraube einstellbaren Teil 88 in der Endkappe 82 gebildet ist.

Bei dem Relaisventil gemäß Fig. 8 erhöht sich der Druck im Durchgang 61 um einen bestimmten Betrag, welcher durch die Druckkraft festgelegt ist, die erforderlich ist, um die Feder 84 um ein solches Ausmaß zusammenzudrücken, daß der Auslaßventilsitz 87 durch

y, den Einlaßventilteil 85 geschlossen ist. Der Einlaßventilteil 85 löst sich dann von seinem Sitz und erzeugt eine Verbindung zwischen dem Durchgang 61 und der Öffnung 65, um Druck unterhalb des balancierenden Kolbens des Relaisventils (Fig. 7) anzulegen. Der

jo Druck in der Öffnung 65 und unterhalb des balancierenden Kolbens folgt dann demjenigen im Durchgang 61, ist jedoch kleiner als der Druck im Durchgang 61, und zwar um einen Betrag, der von der Stellung des Teils 88 abhängt. Weiterhin verbleibt dieser Zustand aufgrund

r, der selbstüberlappenden Natur des in Fig.8 gezeigten Relaisventil so für nachfolgende Verringerungen des Drucks im Durchgang 61 bei Verringerung des Bremsdrucks im Zugfahrzeug-Bremssystem bis zum Wert des Druckes, bei welchem der Ventiltcil 85 sich

4·ι vom Ventilsitz 87 löst.

Hie.mi 7 Rlatt

Claims

Patentansprüche:

1. Bremssystem für eine Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination, bei der die Anhängerbremsen über ein vom Zugfahrzeug-Bremsventil gesteuertes Relaisventil betätigbar sind, wobei das Relaisventil einen Relaiskolben aufweist, mit dem das Relaisventil in seine die Verbindung zwischen einer Druckmittelquelle und den Anhängerbremsen freigebende Stellung (Offenstellung) bewegbar und der in Richtung Offenstellung von dem vom Bremsventil angesteuerten Druck und in Richtung auf die geschlossene Stellung von dem in der Anhängerbremsleitung herrschenden Druck beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) den Hinterradbremsen des Zugfahrzeuges in an sich bekannter Weise ein lastabhängig arbeitendes Drucksteuerventil (28) vorgeschaltet ist;

b) im Relais entil(29;49,72) ein Steuerkolben (13; 95) angeordnet ist, durch den der Relaiskoiben (9, 91) in Öffnungsrichtung des Relaisventils bewegbar ist und der in der der Ventil-Schließrichtung zugeordneten Bewegungsrichtung mit dem vom lastabhängig arbeitenden Drucksteuerventil (28) ausgesteuerten Druck und in der Gegenrichtung mit dem vom Bremsventil des Zugfahrzeuges ausgesteuerten Druck beaufschlagt ist.

2. Bremssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ventile (74,75), durch deren Zusammenwirken ein von der Last, nicht jedoch von der Abnahme der Achsbelastung während des Bremsvorganges abhängiges Drucksign al speicherbar ist, wobei das eine Ventil ein Sperrventil (74) mit eint,' Freigabeleitung ist, mittels dessen das Maximaldrucksignal speicherbar ist.