DE3705911A1 - Brake system for commercial vehicles - Google Patents

Brake system for commercial vehicles

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Abstract

The invention relates to a brake system for commercial vehicles in which each brake has four brake discs carrying friction lining material. Arranged between the brake discs are application units which can be actuated directly by compressed air, these application units being assigned two independent actuating circuits and being capable of separate actuation by the driver. It is thus possible for all four wheel brakes, with a total of eight application devices, to be used for service braking and auxiliary braking. To obtain a parking brake, a spring brake cyclinder arrangement is used. <IMAGE>

Description

Omnibusse und schwere Lastkraftwagen werden noch fast aus­ schliesslich mit Trommelbremsen, also Bremsen mit zylindrischem Reibschluss, ausgerüstet. Die Einführung der Teilbelagschei­ benbremse bei Personenkraftwagen, welche wegen des ebenen Reib­ schlusses und nicht wegen einer wärmetechnischen Verbesserung erfolgte, wurde nicht auf schwere Nutzfahrzeuge ausgedehnt, weil die Belagstandzeit bei diesen Fahrzeugen auch nicht an­ nähernd den Erfordernisen entspricht. Bei der Trommelbremse wird die Wärme vorwiegend durch Konvektion, bei der Teilbe­ lagscheibenbremse zu einem grossen Teil durch Strahlung ab­ geführt, so dass die sowieso bei einer Teilbelagscheibenbremse gegenüber Trommelbremsen erheblich reduzierte Reibbelagober­ fläche ständig in einem höheren Temperaturniveau als bei Brem­ sen mit guter Wärmeableitung durch Konvektion betrieben werden muss.Buses and heavy trucks are almost out of stock finally with drum brakes, i.e. brakes with a cylindrical one Friction, equipped. The introduction of the partial topping benbrake in passenger cars, which because of the flat friction conclusion and not because of a thermal improvement was not extended to include heavy commercial vehicles, because the service life of these vehicles does not increase either approximates the requirements. With the drum brake the heat is predominantly by convection, at the partial large part of the disc brake by radiation performed so that anyway with a partial brake disc considerably reduced friction lining compared to drum brakes surface is always at a higher temperature level than at Brem operated with good heat dissipation by convection got to.

Ebener Reibschluss, grosse Reibbelagfläche und Abführung der Wärme überwiegend durch Konvektion, damit grosse Belagstand­ zeiten, können durch Anwendung von Vollbelagscheibenbremsen erreicht werden. Diese haben sich bis jetzt vorwiegend bei Radschleppern, dort fast ausschliesslich, sowie bei Militär­ fahrzeugen, d.h. schweren Vollkettenfahrzeugen, durchgesetzt. Trommelbremsen haben wegen ihres zylindrischen Reibschlusses, der Selbstverstärkung und wegen ihrer mechanischen Betätigungs­ krafteinleitung den Nachteil der ungleichmässigen Bremswirkung und der grossen Betätigungshysterese, so dass eine Antiblockier­ steuerung nur begrenzt anwendbar ist. Trommelbremsen sind also notgedrungen wegen ihrer grossen Belagfläche beibehalten wor­ den. Jedoch ist inzwischen bei Versuchen mit Omnibussen er­ mittelt worden, dass asbestfreie Reibbeläge nicht verwendet werden können und auch ihre unangenehme Geräuschentwicklung nicht zu beseitigen ist.Flat frictional engagement, large friction surface and removal of the Heat predominantly by convection, so that large deposit times, can be achieved by using full-pad disc brakes can be achieved. So far, these have mainly Wheel tractors, almost exclusively there, as well as in the military vehicles, i.e. heavy full track vehicles, enforced. Because of their cylindrical friction lock, drum brakes have the self-reinforcement and because of their mechanical actuation force introduction the disadvantage of the uneven braking effect and the large actuation hysteresis, so that an anti-lock control can only be used to a limited extent. So drum brakes are inevitably retained because of their large surface area the. However, he is now in trials with buses that asbestos-free friction linings have not been used  and their unpleasant noise cannot be eliminated.

Es sind bereits Nutzfahrzeug-Vollbelagscheibenbremsen bekannt, bei denen eine grössere Reibbelagfläche und praktisch eine gleich grosse bestrichene Bremsfläche wie bei einer Trommel­ bremse dadurch erzielt wird, dass insgesamt vier Reibflächen vorgesehen sind. Bei diesen Bremsen, die mit innen geschlosse­ nem Bremsgehäuse ausgerüstet sind, ist zwischen den mittleren Bremsscheiben ein axial beweglicher, hohler Gehäusering vorge­ sehen, der wegen seiner geringen Masse und seiner zu geringen Wärmeabführung durch Konvektion, wie dies bei einem innen ge­ schlossenen Gehäuse der Fall ist, einer höheren Temperatur als die übrigen Gehäuseteile ausgesetzt wird. Ausserdem wirkt sich bei dieser Lösung infolge der axialen Freigängigkeit des hohlen mittleren Bremsringen dessen axiale Wärmedehnung auf das Lüft­ spiel der Bremsbeläge aus.Commercial vehicle full-disc brakes are already known where a larger friction surface and practically one same-sized coated braking surface as with a drum brake is achieved by a total of four friction surfaces are provided. With these brakes, which are closed with the inside brake housing is between the middle Brake discs featured an axially movable, hollow housing ring see the because of its small mass and its too small Heat dissipation by convection, as is the case with an interior closed housing is the case, a higher temperature than the remaining housing parts is exposed. It also has an effect in this solution due to the axial freedom of movement of the hollow middle brake rings whose axial thermal expansion on the release play of the brake pads.

Vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gesetzt, eine Brems­ anlage mit Vollbelagscheibenbremsen zu schaffen, welche mindes­ tens dieselben bestrichenen Flächen, jedoch grössere Reibbe­ lagflächen als Trommelbremsen aufweisen und keine mechanisch zu betätigende Zuspannung aufweisen. Damit kann eine Anti­ blockiersteuerung wie bei Personenkraftwagen mit direkt zuge­ spannten hydraulischen Bremsen durchgeführt werden. Durch ent­ sprechende Ausbildung der wärmeaufnehmenden Teile kann dann trotz Verwendung von umweltfreundlichen Reibbelägen der Belag­ abrieb reduziert und Gewicht eingespart werden, um die unab­ gefederten Massen zu reduzieren. Ausserdem soll der Herstell­ aufwand verringert werden. Darüber hinaus sollen unter Einbe­ zug der technischen Vorteile einer neuen Nutzfahrzeugbremse durch Massnahmen, die Betätigungsanlage betreffend, Vorkeh­ rungen für eine vergrösserte Sicherheit bezüglich Fahrzeug­ stabilität und bei Ausfall von Betätigungsgliedern getroffen werden.The present invention has set itself the task of a brake to create a system with full-surface disc brakes, which is at least at least the same painted areas, but larger rubbing areas have surfaces as drum brakes and none mechanically have to be actuated. An anti blocking control as with passenger cars with direct tensioned hydraulic brakes. By ent speaking training of the heat-absorbing parts can then despite the use of environmentally friendly friction linings abrasion is reduced and weight can be saved to keep the to reduce sprung masses. In addition, the manufacturer effort can be reduced. In addition, under incl the technical advantages of a new commercial vehicle brake through measures relating to the actuation system, precaution  efforts to increase vehicle safety stability and if actuators fail will.

Die erfindungsgemässe Lösung der Bremsanlage der Aufgaben­ stellung besteht darin, dass jede Bremse mit vier Reibbelag tragenden Bremsscheiben ausgerüstet ist, wobei zwischen jedem in Umfangsrichtung festen, axial beweglich auf einem statio­ nären Bremsträger gelagerten Bremsscheibenpaar eine direkt durch Druckluft betätigte Zuspanneinrichtung angeordnet ist und die Bremsscheiben und Zuspanneinrichtungen in einem um­ laufenden, aussen geschlossenen, mehrteiligen Bremsgehäuse untergebracht sind, bei dem das mit radialen Kühlkanälen aus­ gerüstete Gehäusemittelteil axial fest mit den übrigen Ge­ häuseteilen verbunden ist.The solution of the brake system of the tasks according to the invention position is that each brake with four friction lining load-bearing brake discs, being between each fixed in the circumferential direction, axially movable on a statio a pair of brake discs mounted directly on the arranged by compressed air application device and the brake discs and brake application devices in one order running, externally closed, multi-part brake housing are housed in which with radial cooling channels armored middle part of the housing axially fixed with the other Ge parts of the house is connected.

Dadurch wird eine breite, aussen verrippte Zylinderfläche geschaffen, welche zusammen mit den Radialkanälen des Ge­ häusemittelteiles für eine solche Wärmeabfuhr durch Konvek­ tion sorgt, dass alle Bremsgehäuseteile bei jeder Belastung annähernd dieselbe Temperatur aufweisen. In weiterer Ausbil­ dung der Erfindung weist das Gehäusemittelteil an seinem Aussenumfang beidseitige, aussen längs verrippte Ringzylin­ derfortsätze auf.This creates a wide, externally ribbed cylinder surface created, which together with the radial channels of the Ge middle part of the house for such heat dissipation by Konvek tion ensures that all brake housing parts with every load have approximately the same temperature. In further training The invention has the middle part of the housing on its Outside circumference on both sides, outside with longitudinally ribbed ring cylinder of the processes.

Die in bekannter Weise zweikreisig ausgeführte Bremsanlage wird in weiterer Ausbildung der Erfindung von zwei unabhän­ gigen, vom Fahrer getrennt zu betätigenden Zweikreis-Brems­ ventilen gesteuert, wodurch jeweils beide Bremskreise, d.h. alle vier Radbremsen, mit insgesamt acht Zuspanneinrichtungen für die Betriebsbremsung und für die Hilfsbremsung herange­ zogen werden können. Zur weiterer Erhöhung der Sicherheit sind in noch weiterer Ausbildung der Erfindung die jeweils zwei Zuspanneinrichtungen jeder Radbremse über ein Sperrventil miteinander verbunden, welches bei Ausfall einer Zuspannein­ richtung diese vom Bremskreis abtrennt. Dadurch sind weitere Betriebsbremsungen und Hilfsbremsungen mit 7/8 der Bremskraft der intakten Anlage möglich.The brake system, which is designed as a double circuit in a known manner is in a further development of the invention of two independent two-circuit brakes to be operated separately from the driver valves controlled, whereby both brake circuits, i.e. all four wheel brakes, with a total of eight application devices for service braking and for auxiliary braking can be pulled. To further increase security are  in yet another embodiment of the invention, the two Application of each wheel brake via a check valve connected to each other, which in the event of failure of a tension direction separates them from the brake circuit. This means more Service braking and auxiliary braking with 7/8 of the braking force possible of the intact system.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird zur Erzielung der Feststellbremsung eine Feststelleinrichtung mit Federspeicher vorgesehen. Diese wirkt nicht auf die Radbremsen und kann bei­ spielsweise am Getriebeausgang angeordnet sein. Diese Einrich­ tung wird in noch weiterer Ausbildung der Erfindung erst bei Stillstand des Fahrzeugs dadurch wirksam, dass ihre Betäti­ gung erst ausgelöst wird, wenn ein die Fahrzeuggeschwindigkeit aufnehmender Drehzahlsensor niedrigste Drehzahl, d.h. nahe null Umdrehungen, meldet und die Einrastung der Feststellein­ richtung durch eine mit einem Reibungsglied verbundene mecha­ nische Sperreinrichtung erst bei absolutem Stillstand erfolgt.In a further embodiment of the invention, the Parking brake a locking device with spring intended. This does not affect the wheel brakes and can for example, be arranged at the transmission output. This facility device is only in further development of the invention The vehicle comes to a standstill in that its actuation is only triggered when the vehicle speed lowest speed sensor, i.e. Near zero revolutions, reports and the locking of the locking device direction through a mecha connected to a friction member African locking device only takes place when it is absolutely stopped.

In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs­ gegenstandes wiedergegeben. In Fig. 1 ist ein in Fig. 2 mit A-B gekennzeichneter Längsschnitt und in Fig. 2 ein in Fig. 1 mit C-D gekennzeichneter Querschnitt wiedergegeben. In Fig. 3 ist vergrössert die Anordnung der Rückstellfeder bei einer Zu­ spanneinrichtung der Bremse veranschaulicht. Fig. 4 gibt das vereinfachte Schema der Bremsanlage wieder.In the figures, an embodiment of the subject matter of the invention is shown. In Fig. 1 is a designated in Fig. 2 with AB longitudinal section and in Fig. 2 represented a marked in Fig. 1 with CD cross-section. In Fig. 3, the arrangement of the return spring is illustrated in a too clamping device of the brake. Fig. 4 shows the simplified diagram of the brake system.

In den Abbildungen Fig. 1 bis 3 ist mit 1 der Achskörper, mit 2 die Antriebswelle und mit 3 die Nabe, welche mit Kegel­ rollenlager 4 auf dem Achskörper gelagert ist, gekennzeichnet. Das Lager ist durch einen Dichtring 5 zum Bremsraum hin abge­ dichtet. Mittels der Radbolzen 6 sind die beiden Hinterräder 8 und 9 an der Nabe befestigt.In the figures, FIGS. 1 to 3 is connected to the axle body 1, with the drive shaft 2 and the hub 3, which is supported by tapered roller bearings 4 on the axle body, characterized. The camp is sealed by a sealing ring 5 to the brake chamber. The two rear wheels 8 and 9 are fastened to the hub by means of the wheel bolts 6 .

Das aus drei Teilen bestehende, umlaufende Bremsgehäuse ist durch Schrauben 10 an der Nabe 3 befestigt. Hierzu weist der Bremsdeckel 11 Augen 12 auf, die am Umfang gleichmässig verteilt angeordnet sind. Das umlaufende Bremsgehäuse wird durch Schrauben 13 zusammengehalten. Das Bremsgehäuse besteht aus dem Deckel 11, dem Gehäusemittelteil 14 und dem Aussen­ deckel 18. Die Deckel sind radial verrippt und das Gehäuse­ mittelteil weist Lüftungskanäle 15 auf, die am Innenumfang in Rippen auslaufen. Aussen weist das Gehäusemittelteil zylin­ drische Fortsätze 16 auf, auf deren zylindrischen Oberflächen Rippen 17 angeordnet sind.The three-part circumferential brake housing is fastened to the hub 3 by screws 10 . For this purpose, the brake cover 11 has eyes 12 which are arranged evenly distributed on the circumference. The circumferential brake housing is held together by screws 13 . The brake housing consists of the cover 11 , the housing middle part 14 and the outer cover 18th The covers are ribbed radially and the middle part of the housing has ventilation ducts 15 which run into ribs on the inner circumference. Outside, the middle part of the housing has cylindrical extensions 16 , on the cylindrical surfaces of which ribs 17 are arranged.

Zwischen den Reibflächen der Bremsdeckel 11 und 18 sowie des Gehäusemittelteils 14 sind die in Umfangsrichtung festen, axial beweglichen, den Bremsbelag tragenden Bremsscheiben 21 bis 24 angeordnet. Zwischen den Bremsscheiben sitzen Zu­ spanneinrichtungen, die aus jeweils zwei im Querschnitt Z-förmigen Ringen 26, 27 zusammengesetzt sind. Beide Zuspann­ einrichtungen 26 bis 32, 33 sind gleich ausgebildet. Deshalb ist nur eine Zuspanneinrichtung in ihren Einzelteilen gekenn­ zeichnet, die Zuspanneinrichtung 33 besitzt den gleichen Auf­ bau.Arranged between the friction surfaces of the brake covers 11 and 18 and the middle housing part 14 are the axially movable, axially movable brake disks 21 to 24 carrying the brake lining. Between the brake discs sit to tensioning devices, which are each composed of two cross-sectionally Z-shaped rings 26 , 27 . Both application devices 26 to 32 , 33 are of identical design. Therefore, only one application device is marked in its individual parts, the application device 33 has the same construction.

Die Abdichtung des Z-förmigen, mit Druckluft beaufschlagten Betätigungsraumes erfolgt durch Dichtungen 28 und 29. Die aus axiales Spiel aufweisenden Klemmringen 32 und einem Bol­ zen 30 bestehenden Nachstellvorrichtungen, von denen vier am Umfang gleichmässig verteilt angeordnet sind, sorgen für ein gleichbleibendes Lüftspiel zwischen Bremsbelägen und Gehäuse­ laufflächen. Bei der Bremsung übertragen die Bremsscheiben 21 bis 24 ihre Umfangskraft auf den mit dem Achskörper ver­ schraubten Bremsträger 10. Zu diesem Zweck ist an den Achs­ körper ein Ring 8 angeschweisst, der die Verbindungsschrauben 9 zwischen Bremsträger und Achse trägt. Die Bremsscheiben werden durch am Umfang gleichmässig verteilt angeordnete Rück­ zugfedern 31 nach der Bremsung in ihre Ausgangslage zurück­ geführt.The Z-shaped actuation chamber, which is pressurized with compressed air, is sealed by seals 28 and 29 . The axial rings having clamping rings 32 and a Bol zen 30 existing adjustment devices, four of which are evenly distributed on the circumference, ensure a constant clearance between the brake pads and the housing treads. During braking, the brake disks 21 to 24 transmit their circumferential force to the brake carrier 10 screwed to the axle body. For this purpose, a ring 8 is welded to the axle body, which carries the connecting screws 9 between the brake carrier and the axle. The brake discs are returned to their starting position by means of return springs 31, which are evenly distributed over the circumference, after braking.

Um die Bremsscheiben bei abgenutzten Reibbelägen wechseln zu können, sind sie, wie es Fig. 2 veranschaulicht, zweiteilig ausgebildet. Sie weisen Fortsätze 34 bis 37 auf, die sich an den Fortsätzen 25 des Bremsträgers 10 in Umfangsrichtung ab­ stützen. Auf der in der Symmetrieebene des Bremsträgers ange­ ordneten Trennfuge weist jede Bremsscheibe eine Aussparung 38 und einen Fortsatz 39 auf, die ineinandergreifen. Zum Wech­ seln der Bremsscheiben bei abgenutzten Belägen werden die Schrauben 13 gelöst, die Gehäuseteile auseinandergezogen, die Rückzugfedern 31 auf der einen Seite ausgehängt und die Bremsscheiben so zusammen mit den Zuspanneinrichtungen ver­ schoben, dass die Hälften der Bremsscheiben in die Zwischen­ räume zwischen den Fortsätzen 25 gelangen und radial nach aussen herausgenommen werden können.In order to be able to change the brake disks when the friction linings are worn, they are designed in two parts, as illustrated in FIG. 2. They have extensions 34 to 37 , which are supported on the extensions 25 of the brake carrier 10 in the circumferential direction. On the in the plane of symmetry of the brake carrier arranged joint, each brake disc has a recess 38 and an extension 39 which interlock. To change the brake discs when the pads are worn, the screws 13 are loosened, the housing parts are pulled apart, the return springs 31 are unhooked on one side and the brake discs are pushed together with the brake application devices such that the halves of the brake discs are in the spaces between the extensions 25 reach and can be removed radially outwards.

Der Belagwechsel erfolgt bei abgenommenen Rädern. Die Nabe 3 braucht nicht abgezogen zu werden. Um beim Wechseln der Brems­ scheiben die Rückzugfedern 31 leicht lösen und einhängen zu können, sind sie auf jeweils einer Bremsscheibe durch einen Aufsteckbügel 40 gehalten. Dadurch ist die Feder 31 nur auf der einen Bremsscheibe mit Hilfe eines Werkzeugs auszuhängen. Nach Verschieben der Zuspanneinrichtung kann dann die Brems­ scheibe, an der die Federn 31 durch die Bügel 40 gehalten sind, zusammen mit den Federn radial herausgenommen werden. The pads are changed when the wheels are removed. The hub 3 does not need to be removed. In order to easily loosen and hang the return springs 31 when changing the brake discs, they are held on a brake disc by a clip 40 . As a result, the spring 31 can only be detached on one brake disc with the aid of a tool. After moving the application device, the brake disc on which the springs 31 are held by the bracket 40 can then be removed radially together with the springs.

Die Betätigung der Bremse erfolgt durch zwei Bremsschläuche 41 und 42, die in die zwei Zuspanneinrichtungen 26 bis 32 sowie 33 einmünden. Die Schläuche werden zweckmässigerweise an einer Schelle am Achsrohr befestigt und sind dann mit fest verlegten Rohrleitungen des Fahrzeugs verbunden. Der Uebersichtlichkeit halber sind diese Schläuche in Fig. 1 nicht mit dargestellt.The brake is actuated by two brake hoses 41 and 42 , which open into the two application devices 26 to 32 and 33 . The hoses are expediently fastened to the axle tube by a clamp and are then connected to fixed pipelines of the vehicle. For the sake of clarity, these hoses are not shown in FIG. 1.

In Abbildung Fig. 4 ist das Schema einer Zweikreis-Druckluft- Bremsanlage mit Antiblockiersystem für zweiachsige Nutzfahr­ zeuge wiedergegeben. Darin sind die Luftbehälter mit 51 und 52 gekennzeichnet. Sie stehen über die Leitungen 51 1, 52 1, das Vierkreisschutzventil 53, den Druckregler 54 und die Leitung 55 mit dem Kompressor 56 in Verbindung und werden von diesem mit Druckluft aufgeladen. Ueber die Leitungen 51 2 und 52 2 sind die Luftbehälter 51 und 52 an das Zweikreis-Betriebs­ bremsventil 57 und das Zweikreis-Hilfsbremsventil 58 ange­ schlossen. Das Betriebsbremsventil ist als fussbetätigtes Trittplattenventil, das Hilfsbremsventil mit Handbetätigung ausgebildet. Vom Betriebsbremsventil führt die Leitung 59 über das Wechselventil 60 zum Vorderachsbremskreis und die Leitung 61 über das Wechselventil 62 zum Hinterachsbremskreis. Der Vorderachsbremskreis ist zudem über das Wechselventil 60 und die Leitung 63, der Hinterachsbremskreis über das Wechsel­ ventil 62 und die Leitung 64 an das Hilfsbremsventil 58 ange­ schlossen. Die Wechselventile 60, 62 gewährleisten die ge­ trennte Steuerung der beiden Bremskreise durch das Betriebs- und Hilfsbremsventil und erlauben die Benutzung der Radbremsen zur Betriebs- und Hilfsbremsung.In Fig. 4, the diagram of a dual-circuit compressed air braking system with anti-lock braking system for two-axle commercial vehicles is shown. The air tanks are marked with 51 and 52 . They are connected via lines 51 1 , 52 1 , four-circuit protection valve 53 , pressure regulator 54 and line 55 to compressor 56 and are charged by it with compressed air. Via the lines 51 2 and 52 2 , the air tanks 51 and 52 are connected to the dual-circuit operating brake valve 57 and the dual-circuit auxiliary brake valve 58 . The service brake valve is designed as a foot-operated tread plate valve, the auxiliary brake valve with manual operation. The line 59 leads from the service brake valve via the shuttle valve 60 to the front axle brake circuit and the line 61 leads to the rear axle brake circuit via the shuttle valve 62 . The front axle brake circuit is also connected via the shuttle valve 60 and line 63 , the rear axle brake circuit via the shuttle valve 62 and line 64 to the auxiliary brake valve 58 . The shuttle valves 60 , 62 ensure the separate control of the two brake circuits by the service and auxiliary brake valve and allow the use of the wheel brakes for service and auxiliary braking.

Der Vorderachsbremskreis umfasst die beiden Radbremsen 65 und 66 mit jeweils zwei Zuspanneinrichtungen 65 1, 65 2 und 66 1, 66 2, die jeweils zwischen die Zuführungen der Zuspanneinrichtungen einer Radbremse gesetzten Sperrventile 67 und 68 sowie die je­ weils einer Radbremse zugeordneten, elektrisch betätigbaren Magnet-Regelventile 69, 70 des Antiblockiersystems. Zur Auf­ nahme des Radbewegungszustandes dienen die Drehzahlsensoren 71, 72 mit den Polrädern 73, 74. Der Hinterachsbremskreis ist gleich aufgebaut und umfasst die Radbremsen 75 und 76 mit den Zuspanneinrichtungen 75 1, 75 2 und 76 1, 76 2, die Sperrventile 77 und 78 sowie die Magnetventile 79, 80 sowie die Drehzahl­ sensoren 81, 82 mit den Polrädern 83, 84.The front axle brake circuit comprises the two wheel brakes 65 and 66 , each with two application devices 65 1 , 65 2 and 66 1 , 66 2 , the blocking valves 67 and 68 respectively placed between the feeds of the application devices of a wheel brake and the electrically actuated magnet each associated with a wheel brake Control valves 69 , 70 of the anti-lock braking system. To take on the wheel movement state, the speed sensors 71 , 72 with the pole wheels 73 , 74th The rear axle brake circuit is constructed identically and comprises the wheel brakes 75 and 76 with the application devices 75 1 , 75 2 and 76 1 , 76 2 , the check valves 77 and 78 as well as the solenoid valves 79 , 80 and the speed sensors 81 , 82 with the pole wheels 83 , 84 .

Im Vorderachsbremskreis verbindet die Druckluftleitung 85 das Wechselventil 60 mit den beiden in die drei Stellungen "Druck erhöhen, Druck halten, Druck senken" schaltbaren Magnetventile 69 und 70. Vom Ventil 69 führt die Leitung 86 zum Sperrventil 67, welches die Druckluft über die Leitungszweige 86 1 und 86 2 den Zuspanneinrichtungen 65 1, 65 2 der rechten Vorderradbremse 65 zuführt. Die Zuspanneinrichtungen 66 1, 66 2 der linken Vor­ derradbremse 66 werden über die vom Magnetventil 70 zum Sperr­ ventil 68 führende Leitung 87 und über die von diesem weiter­ führenden Leitungszweige 87 1, 87 2 mit Druckluft versorgt. Im Hinterachsbremskreis stehen die Zuspanneinrichtungen 75 1, 75 2 der rechten Hinterradbremse 75 über die Leitungszweige 88 1, 88 2 mit dem Sperrventil 77 und die Zuspanneinrichtungen 76 1, 76 2 der linken Hinterradbremse 76 über die Leitungszweige 89 1, 89 2 mit dem Sperrventil 78 in Verbindung. Ueber die Leitungen 88, 89 und 90 sowie den dazwischen angeordneten Magnetventilen 79 und 80 des Antiblockiersystems sind die Sperrventile 77 und 78 der rechten und linken Hinterradbremse an das Wechselventil 62 angeschlossen.In the front axle brake circuit, the compressed air line 85 connects the shuttle valve 60 with the two solenoid valves 69 and 70 which can be switched to the three positions "increase pressure, maintain pressure, decrease pressure". The line 86 leads from the valve 69 to the shut-off valve 67 , which supplies the compressed air via the line branches 86 1 and 86 2 to the application devices 65 1 , 65 2 of the right front wheel brake 65 . The application devices 66 1, 66 2 of the left front of derradbremse 66 are supplied via the leading from the solenoid valve 70 to the check valve 68 and line 87 via the secondary of this line branches 87 1, 87 2 with compressed air. In the rear-axle stand the application devices 75 1, 75 2 of the right rear wheel brake 75 via line branches 88 1, 88 2 with the check valve 77 and the application devices 76 1, 76 2 of the left rear wheel brake 76 via line branches 89 1, 89 2 with the check valve 78 in connection. The blocking valves 77 and 78 of the right and left rear wheel brakes are connected to the shuttle valve 62 via the lines 88 , 89 and 90 and the magnetic valves 79 and 80 of the anti-lock braking system arranged between them.

Der Vorderachs- und Hinterachsbremskreis steht zusätzlich über die Leitung 91 und 92 mit dem Anhängersteuerventil 93 in Ver­ bindung, welches von der Leitung 94 und dem Vierkreisschutz­ ventil 53 mit Druckluft versorgt wird und über die Leitung 95 die Bremsen eines gekuppelten Anhängers ansteuert. Die von der Leitung 94 abzweigende Leitung 96 gewährleistet die Druck­ luftversorgung der Anhängerluftbehälter.The front axle and rear axle brake circuit is also connected via line 91 and 92 to the trailer control valve 93 , which is supplied with compressed air from line 94 and the four-circuit protection valve 53 and controls the brakes of a coupled trailer via line 95 . The line 96 branching off from line 94 ensures the compressed air supply to the trailer air tank.

Im Schema ist auch die Feststelleinrichtung des Fahrzeugs dar­ gestellt. Sie besteht aus der mechanischen Verriegelung 97, welche beispielsweise auf die Getriebeausgangswelle wirkt, und über den Federspeicherzylinder 98 betätigt wird. Der Feder­ speicher wird über den Verriegelungszylinder 99 mechanisch ge­ sperrt. Die Druckkammern von Federspeicherzylinder und Ver­ riegelungszylinder stehen über die Leitungen 99 1 und 98 1 mit dem Zweiwege-Magnetventil 100 in Verbindung, welches durch die Druckleitung 101 und das Vierkreisschutzventil 53 an die Luftbehälter 51, 52 angeschlossen ist. Betätigt wird die Fest­ stelleinrichtung über den elektrischen Schalter 102, welcher sein Signal an das elektrische Steuergerät 103 weitergibt. Dieses elektrische Steuergerät ist zugleich Teil des Anti­ blockiersystems. Es bezieht über die elektrischen Leitungen 71 1, 72 1, 81 1, 82 1 Information von den den Bewegungszustand der Räder aufnehmenden Drehzahlsensoren und schaltet über die elektrischen Leitungen 69 1, 70 1, 79 1, 80 1 die Magnetventile 69, 70, 79, 80. Ueber die elektrische Leitung 100 1 betätigt das Steuergerät das Magnetventil 100 der Feststelleinrichtung.The locking device of the vehicle is also shown in the diagram. It consists of the mechanical lock 97 , which acts on the transmission output shaft, for example, and is actuated via the spring-loaded cylinder 98 . The spring memory is mechanically locked via the locking cylinder 99 . The pressure chambers of the spring-loaded cylinder and locking cylinder are connected via lines 99 1 and 98 1 to the two-way solenoid valve 100 , which is connected through the pressure line 101 and the four-circuit protection valve 53 to the air containers 51 , 52 . The locking device is actuated via the electrical switch 102 , which forwards its signal to the electrical control unit 103 . This electrical control unit is also part of the anti-lock braking system. It receives information from the speed sensors recording the state of motion of the wheels via the electrical lines 71 1 , 72 1 , 81 1 , 82 1 and switches the solenoid valves 69 , 70 , 79 via the electrical lines 69 1 , 70 1 , 79 1 , 80 1 , 80th The control unit actuates the solenoid valve 100 of the locking device via the electrical line 100 1 .

Zur Orientierung des Fahrers über den Zustand der Bremsanlage sind Warnanzeigen in der Anlage angeordnet. Die Warnlampen 104 leuchten, falls eine der Zuspanneinrichtungen undicht und in­ folgedessen die Sperrventile betätigt werden. Die Warnlampe 105 zeigt einen grossen Druckabfall in den Luftbehältern 51, 52, die Lampe 106 im Federspeicherzylinder 98 an. Warning indicators are arranged in the system to provide the driver with information about the condition of the brake system. The warning lamps 104 light up if one of the application devices is leaking and the shut-off valves are actuated as a result. The warning lamp 105 indicates a large pressure drop in the air containers 51 , 52 , the lamp 106 in the spring-loaded cylinder 98 .

Die Funktionsweise des Antiblockiersystems braucht in diesem Zusammenhang im einzelnen nicht erläutert zu werden, da sie in bekannter Weise als Drei-Kanal-Regelung ausgebildet ist. Das System weist die Einzelregelung der Vorderachsbremsen und die gemeinsame Regelung der Hinterachsbremsen auf. Letz­ tere können von Fall zu Fall auch individuell geregelt werden. In üblicher Weise werden die Bewegungszustände der Räder von den ihnen zugeordneten Drehzahlsensoren 71, 72, 81, 82 erfasst und dem elektrischen Steuergerät 103 gemeldet. Bei Blockier­ neigung der Räder übernimmt das elektrische Steuergerät 103 die Druckregelung in den Zuspanneinrichtungen 65 1 bis 66 2, 75 1 bis 76 2 der zugeordneten Radbremsen durch Betätigen der entsprechenden Magnet-Regelventile 69, 70, 79, 80. Infolge der direkten pneumatischen Zuspannung erfolgt der Bremsmomen­ tenauf- und -abbau annähernd hysteresefrei, so dass Druckände­ rungen in den Zuspanneinrichtungen praktisch zeitgleiche Brems­ momentenänderungen bewirken und dadurch mit bisherigen Nutz­ fahrzeugbremsen nicht annähernd erzielbar grosse Regelfre­ quenzen mit genauer Nachführung des Bremsmomentes erzielt wer­ den können.The mode of operation of the anti-lock braking system need not be explained in detail in this context, since it is designed in a known manner as a three-channel control. The system has the individual control of the front axle brakes and the common control of the rear axle brakes. The latter can also be regulated individually on a case-by-case basis. In a conventional manner, the movement states of the wheels are detected by the speed sensors 71 , 72 , 81 , 82 assigned to them and reported to the electrical control unit 103 . If the wheels lock, the electrical control unit 103 takes over the pressure control in the application devices 65 1 to 66 2 , 75 1 to 76 2 of the assigned wheel brakes by actuating the corresponding solenoid control valves 69 , 70 , 79 , 80 . As a result of the direct pneumatic application, the braking torque build-up and breakdown is almost hysteresis-free, so that pressure changes in the application devices result in practically simultaneous braking torque changes and, as a result, with conventional commercial vehicle brakes it is not possible to achieve large control frequencies with exact tracking of the braking torque.

Die Bremsanlage ermöglicht Betriebsbremsungen, Hilfsbremsungen und Feststellung des Fahrzeugs. Die Betriebsbremsungen werden vom Fahrer durch das mit dem Fuss zu betätigende Trittplatten­ ventil 57 eingeleitet. Die am Ventil 57 anstehende Druckluft strömt über das Wechselventil 60 in den Vorderachsbremskreis sowie über das Wechselventil 62 in den Hinterachsbremskreis und beaufschlagt die Zuspanneinrichtungen 65 1 bis 66 2 der Vorderradbremsen 65, 66 und die Zuspanneinrichtungen 75 1 bis 76 2 der Hinterradbremsen. Gleichzeitig strömt die Druckluft auch zum Anhängersteuerventil 93 und löst die Beaufschlagung der Bremszylinder des Anhängers aus. The braking system enables service braking, auxiliary braking and parking of the vehicle. The service braking is initiated by the driver through the foot plate valve 57 . The compressed air at valve 57 flows through the shuttle valve 60 into the front axle brake circuit and via the shuttle valve 62 into the rear axle brake circuit and acts on the application devices 65 1 to 66 2 of the front wheel brakes 65 , 66 and the application devices 75 1 to 76 2 of the rear wheel brakes. At the same time, the compressed air also flows to the trailer control valve 93 and triggers the application of the brake cylinders of the trailer.

Tritt während der Bremsung eine Undichtigkeit in einer der Zuspanneinrichtungen auf, so schaltet das zugeordnete Sperr­ ventil 67, 68, 77 oder 78 durch den entstehenden Druckabfall die Zuführung der betroffenen Zuspanneinrichtung ab und ver­ hindert den totalen Bremskreisausfall. Das Sperrventil löst bei der Ventilbewegung das Aufleuchten einer Warnlampe aus, wodurch der Fahrer auf den nicht einwandfreien Zustand der Bremsanlage aufmerksam gemacht wird. Die nächsten Bremsungen können dann mit noch 7/8, also nahezu 90% der Bremskraft der intakten Anlage ausgeführt werden. Der totale Ausfall eines Kreises tritt erst bei einem unwahrscheinlichen, gleichzeiti­ gen Defekt beider Zuspanneinrichtungen einer Radbremse ein. Der Ausfall einer Zuspanneinrichtung erlaubt die Durchführung weiterer Bremsungen ohne grosse Auswirkungen auf die Fahrzeug­ stabilität. Auch eine Druckregelung durch das Antiblockier­ system bleibt weiterhin möglich.If a leak occurs in one of the application devices during braking, the associated shut-off valve 67 , 68 , 77 or 78 switches off the supply of the application device concerned due to the resulting pressure drop and prevents total brake circuit failure. The shut-off valve triggers a warning lamp to light up when the valve moves, which notifies the driver of the improper condition of the brake system. The next braking can then be carried out with 7/8, i.e. almost 90% of the braking force of the intact system. The total failure of a circuit only occurs in the event of an improbable, simultaneous defect in both application devices of a wheel brake. The failure of an application device allows further braking to be carried out without having a major impact on vehicle stability. Pressure control using the anti-lock braking system also remains possible.

Hilfsbremsungen leitet der Fahrer durch Betätigung des Hand­ bremsventils 58 ein. Dieses Ventil ist dem Betriebsbremsven­ til 57 parallel geschaltet und wirkt auf die gleiche Uebertra­ gungseinrichtung und die gleichen Radbremsen wie das Betriebs­ bremsventil. Hilfsbremsungen können somit mit der gleich grossen Bremskraft wie Betriebsbremsungen durchgeführt werden und auch die Anhängerbremsen werden gleichfalls durch das Hilfsbremsventil mit angesteuert. Ebenfalls möglich sind Hilfsbremsungen mit Antiblockierregelung.The driver initiates auxiliary braking by actuating the hand brake valve 58 . This valve is the Betriebsbremsven valve 57 connected in parallel and acts on the same transmission device and the same wheel brakes as the service brake valve. Auxiliary braking can thus be carried out with the same braking force as service braking and the trailer brakes are also controlled by the auxiliary brake valve. Auxiliary braking with anti-lock control is also possible.

Die Feststellung des Fahrzeugs bestimmt der Fahrer durch Betä­ tigung des elektrischen Schalters 102. Das Signal des ge­ schlossenen Schalters erhält das elektrische Steuergerät 103 gemeldet. Es überprüft mit Hilfe der Drehzahlsensoren 71, 72, 81, 82 die Raddrehzahlen und schaltet, falls diese Drehzahlen annähernd Null sind, über die elektrische Leitung 101 1 das Magnetventil 100 in Betätigungsstellung. Dadurch wird der Druckraum des Verriegelungszylinders 99 über die Leitung 101 belüftet und gleichzeitig der Federspeicherzylinder 106 entlüftet. Die mechanische Sperrung des Federspeichers wird aufgehoben und die Feststelleinrichtung 97 setzt nach Ueber­ windung einer mit einem Reibungsglied verbundenen mechanischen Sperreinrichtung, die eine Einrastung nur bei Stillstand zu­ lässt, das Fahrzeug fest.The driver determines the determination of the vehicle by actuating the electrical switch 102 . The electrical control unit 103 receives the signal from the closed switch. It uses the speed sensors 71 , 72 , 81 , 82 to check the wheel speeds and, if these speeds are approximately zero, switches the solenoid valve 100 into the actuating position via the electrical line 101 1 . As a result, the pressure chamber of the locking cylinder 99 is ventilated via the line 101 and, at the same time, the spring-loaded cylinder 106 is vented. The mechanical locking of the spring accumulator is released and the locking device 97 fixes the vehicle after overcoming a mechanical locking device connected to a friction member, which only allows it to lock when it is stationary.

Claims (6)

1. Bremsanlage für Nutzfahrzeuge mit Vollbelagscheibenbremsen, bei der jede Radbremse mit vier Reibbelag tragenden Brems­ scheiben ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwi­ schen jedem, in Umfangsrichtung festen, axial beweglich auf einem stationären Bremsträger (10) gelagerten Brems­ scheibenpaar (21, 22; 23, 24) eine direkt durch Druckluft betätigte Zuspanneinrichtung (26 bis 32; 33) angeordnet ist und die Bremsscheiben (21 bis 24) und Zuspanneinrichtungen (26 bis 33) in einem umlaufenden, aussen geschlossenen Brems­ gehäuse (11, 14, 18) untergebracht sind, bei dem das mit radialen Kühlkanälen (15) ausgerüstete Gehäusemittelteil (14) axial fest mit den übrigen Gehäuseteilen (11, 18) ver­ bunden ist.1. Brake system for commercial vehicles with full-pad disc brakes, in which each wheel brake is equipped with four friction-bearing brake discs, characterized in that between each rule, fixed in the circumferential direction, axially movable on a stationary brake carrier ( 10 ) brake disc pair ( 21 , 22 ; 23 , 24 ) a directly operated by compressed air application device ( 26 to 32 ; 33 ) is arranged and the brake discs ( 21 to 24 ) and application devices ( 26 to 33 ) housed in a circumferential, externally closed brake housing ( 11 , 14 , 18 ) are, in which the radial cooling channels ( 15 ) equipped middle housing part ( 14 ) is axially fixed to the other housing parts ( 11 , 18 ) connected. 2. Bremsanlage, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusemittelteil (14) an seinem Aussenumfang beidsei­ tige, aussen längs verrippte Ringzylinderfortsätze (16) aufweist.2. Brake system according to claim 1, characterized in that the housing middle part ( 14 ) has on its outer circumference both sides, the outer longitudinally ribbed ring cylinder extensions ( 16 ). 3. Bremsanlage, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie von zwei unabhängigen, vom Fahrer getrennt zu betäti­ genden Zweikreis-Bremsventilen (57; 58) gesteuert wird, wo­ durch jeweils beide Bremskreise (85 bis 87 2; 88 1 bis 90), also alle vier Radbremsen (65, 66, 75, 76), mit insgesamt acht Zuspanneinrichtungen (65 1, 65 2, 66 1, 66 2, 75 1, 75 2, 76 1, 76 2) für die Betriebsbremsung und die Hilfsbremsung herangezogen werden. 3. Brake system according to claim 1, characterized in that it is controlled by two independent, separately operated by the driver dual circuit brake valves ( 57 ; 58 ), where through both brake circuits ( 85 to 87 2 ; 88 1 to 90 ) , i.e. all four wheel brakes ( 65 , 66 , 75 , 76 ), with a total of eight application devices ( 65 1 , 65 2 , 66 1 , 66 2 , 75 1 , 75 2 , 76 1 , 76 2 ) for service braking and auxiliary braking be used. 4. Bremsanlage, nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die jweils zwei Zuspanneinrichtungen (65 1, 65 2; 66 1, 66 2; 75 1, 75 2; 76 1, 76 2) jeder Radbremse über ein Sperr­ ventil (67, 68, 77, 78) miteinander verbunden sind, welches bei Ausfall einer Zuspanneinrichtung diese vom Bremskreis abtrennt.4. Brake system according to claim 1 and 3, characterized in that the two respective application devices ( 65 1 , 65 2 ; 66 1 , 66 2 ; 75 1 , 75 2 ; 76 1 , 76 2 ) of each wheel brake via a locking valve ( 67 , 68 , 77 , 78 ) are connected to each other, which, in the event of failure of an application device, separates it from the brake circuit. 5. Bremsanlage, nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung der Feststellbremsung eine Feststellein­ richtung (97) mit Federspeicher (98) vorgesehen ist.5. Brake system according to claim 1 to 4, characterized in that a Feststellein direction ( 97 ) with spring accumulator ( 98 ) is provided to achieve the parking brake. 6. Bremsanlage, nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung der Feststelleinrichtung (97) erst aus­ gelöst wird, wenn ein die Fahrzeuggeschwindigkeit aufneh­ mender Drehzahlsensor (72) niedrigste Drehzahl meldet und die Einrastung der Feststelleinrichtung durch eine mit einem Reibungsglied verbundene mechanische Sperreinrichtung bei Stillstand des Fahrzeugs erfolgt.6. Brake system, according to claim 1 to 5, characterized in that the actuation of the locking device ( 97 ) is only triggered when a vehicle speed pick-up speed sensor ( 72 ) reports the lowest speed and the locking of the locking device by a connected with a friction member mechanical locking device takes place when the vehicle is stationary.
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DE-Z.: VDI-Nachrichten Nr. 18 vom 2.5.1975, S. 12 u. 13 *

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EP1063138A3 (en) * 1999-06-25 2003-01-15 MAN Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Efficiency control method and device for the parking brake of a disc brake system of an industrial vehicle

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DE3705911C2 (en) 1996-12-19

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