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Die Erfindung betrifft eine Ventileinheit für eine pneumatische Bremsanlage eines Anhängefahrzeugs. Daneben betrifft die Erfindung eine pneumatische Bremsanlage und ein Anhängefahrzeug.
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Anhängefahrzeuge können mit einer pneumatischen Bremsanlage und einem elektronischen Bremssystem ausgestattet sein. Die pneumatische Bremsanlage wird in diesem Fall über einen - gewöhnlich roten - Kupplungskopf „Vorrat“ vom Zugfahrzeug mit Vorratsdruck versorgt und weist einen Vorratsbehälter auf. Über einen - gewöhnlich gelben - Kupplungskopf „Bremse“ wird vom Zugfahrzeug Bremsdruck zugeführt, welcher auch als Steuerdruck bezeichnet werden kann. Die Funktion von Betriebsbremsen wird über eine oder mehrere Ventilanordnungen gesteuert, welche auch als Bremsmodulatoren oder Achsmodulatoren bezeichnet werden.
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Bei Ausfall des Vorratsdrucks bzw. bei Abriss einer Versorgungsleitung zwischen Zugfahrzeug und Anhängefahrzeug wird eine Notbremseinrichtung aktiviert, sodass das Anhängefahrzeug über Federspeicherbremsen oder über die Betriebsbremsen bremst.
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Nach dem Abstellen des Anhängefahrzeugs können Betriebszustände der pneumatischen Bremsanlage durch ein manuell zu betätigendes Parklöseventil verändert werden. Das Parklöseventil kann eine Ventileinheit oder Ventilanordnung mit mehreren Einzelventilen sein. Sinnvoll und erforderlich sind die Betriebszustände „Parken“, „Fahren“ und „Lösen“. Im Zustand „Parken“ werden Lösekammern der Federspeicherbremsen entlüftet, sodass das Anhängefahrzeug sicher eingebremst ist. Im Zustand „Lösen“ ist die automatische Notbremsung aufgehoben. Dieses geschieht prinzipabhängig entweder durch das Belüften der Lösekammern der Federspeicher-bremsen oder durch das Entlüften der Betriebsbremse. Die Funktion des Parklöseventils kann über ein oder zwei Bedienelemente gesteuert werden.
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Aus der
DE 10 2016 005 625 A1 ist eine pneumatische Bremsanlage eines Anhängefahrzeugs mit Parklöseventil und separatem Notbremsventil mit Überlastschutz bekannt. Das Parklöseventil ist mit einer Bedieneinheit zwischen drei Stellungen verstellbar und weist einen Anschluss „Vorrat“, einen Anschluss „Vorratsbehälterdruck“ und einen Druckausgang auf. Zusätzlich kann ein Anschluss „Bremsdruck“ für einen Steuereingang vorgesehen sein. Der Druckausgang führt zum Notbremsventil mit Überlastschutz, welches zwischen Parklöseventil und Bremsmodulator vorgesehen ist.
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Die
DE 10 13 975 A1 offenbart eine pneumatische Bremsanlage mit Parkventil und Löseventil, die separat zu bedienen sind. Zwischen beiden ist ein Anhängerbremsventil als Notbremseinrichtung vorgesehen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer einfach zu bedienenden, integrierten Ventileinheit mit der Funktion eines Parklöseventils und mit nur einem Bedienelement. Insbesondere soll das Parklöseventil an einen Kupplungskopf „Vorrat“, an einen Vorratsbehälter, an eine Ventilanordnung zur Ansteuerung von Lösekammern einer Federspeicherbremseinrichtung, an eine Entlüftung, an einen Kupplungskopf „Bremse“ und an eine Ventilanordnung zur Steuerung einer Betriebsbremse anschließbar sein. Vorzugsweise soll eine Notbremseinrichtung integriert sein. Vorteilhafterweise sollen auch ein Parksicherheitsventil und/oder ein mit Vorratsdruck ansteuerbares Rückschlagventil integriert sein.
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Zur Lösung der Aufgabe weist die erfindungsgemäße Ventileinheit die Merkmale des Anspruchs 1 auf, nämlich insbesondere:
- a) ein Versorgungsanschluss ist mit einem Kupplungskopf „Vorrat“ verbindbar,
- b) ein Vorratsbehälteranschluss ist mit einem Vorratsbehälter verbindbar,
- c) ein Federspeicheranschluss ist mit einer Ventilanordnung zur Ansteuerung von Lösekammern einer Federspeicherbremseinrichtung verbindbar,
- d) ein Entlüftungsanschluss,
- e) ein Steueranschluss ist mit einem Kupplungskopf „Bremse“ verbindbar,
- f) ein Bremsdruckanschluss ist mit einem Bremsdruckeingang einer Ventilanordnung zur Steuerung einer Betriebsbremse verbindbar,
- g) ein Bedienelement mit Stellungen „Fahren“, „Parken“ und „Lösen“.
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Bei der Ventileinheit handelt es sich vorteilhafterweise um ein kompaktes Bauteil, in welches die genannten Funktionen und Anschlüsse integriert sind. Die drei genannten Stellungen sind mit dem einzigen Bedienelement einnehmbar. Das Bedienelement ist vorzugsweise Teil eines Mehrwegeventils, mit dem insbesondere die Kernfunktionen eines Parklöseventils ausführbar sind. Die Anzahl der Anschlüsse ist insbesondere beschränkt auf die folgenden Anschlüsse, angegeben mit der für pneumatische Bremsanlagen in Fahrzeugen üblichen Bezifferung:
- Versorgungsanschluss (1-1),
- Vorratsbehälteranschluss (1-2),
- Bremsdruckanschluss (21),
- Federspeicheranschluss (22),
- Entlüftungsanschluss (3),
- Steueranschluss (4).
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die Ventileinheit ein Notbremsventil mit Steuereingang aufweisen, welcher in der Stellung „Fahren“ des Bedienelements vom Versorgungsdruck (Vorratsdruck) am Versorgungsanschluss als Steuerdruck beaufschlagbar ist. Das Notbremsventil ist in die Ventileinheit integriert und gerade nicht als externe Ventileinheit vorgesehen.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Notbremsventil
- - den Bremsdruckanschluss aufweist,
- - einen ersten Druckeingang aufweist, wobei letzterer mit dem Vorratsbehälteranschluss und dem Versorgungsanschluss verbunden ist,
- - einen zweiten Druckeingang aufweist, welcher mit dem Steueranschluss der Ventileinheit verbunden ist.
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Das Notbremsventil ist vorzugsweise ein 3/2-Wege-Ventil, welches zumindest in der Stellung „Fahren“ bei ausreichendem Versorgungsdruck am Versorgungsanschluss gegen die Wirkung einer Rückstellfeder in eine Position bewegt ist, in der der Steueranschluss der Ventileinheit mit dem Bremsdruckanschluss verbunden ist. Bei Abriss des Versorgungsdrucks (Vorratsdruck) fährt das Notbremsventil in eine Position, in der der Bremsdruckanschluss mit dem Federspeicheranschluss und/oder dem Vorratsbehälteranschluss zumindest mittelbar verbunden ist.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Steuereingang des Notbremsventils in der Stellung „Parken“ des Bedienelements mit dem Vorratsbehälteranschluss verbunden ist. Ist der Druck im Vorratsbehälter ausreichend groß, bleibt das Notbremsventil in einer Position, in der der Steueranschluss mit dem Bremsdruckanschluss verbunden ist.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Steuereingang des Notbremsventils in der Stellung „Lösen“ des Bedienelements mit dem Vorratsbehälteranschluss verbunden ist. Auch dabei geht es um die Sicherung der Funktion in Abhängigkeit von dem Druck im Vorratsbehälter. Alternativ oder zusätzlich kann der Steuereingang in der Stellung „Lösen“ des Bedienelements mit dem Federspeicheranschluss verbunden sein.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann mit dem Bedienelement ein 5/3-Wege-Ventil als Mehrwegeventil verbunden sein. Das Ventil weist genau drei mit dem Bedienelement korrespondierende Stellungen und fünf Anschlüsse auf. Dabei kann das 5/3-Wege-Ventil als Schieberventil, Sitzventil oder Kombination unterschiedlicher Ventilarten ausgebildet sein. Vorzugsweise handelt es sich um ein Schieberventil. Das Ventil beinhaltet die Kernfunktionen des Parklöseventils.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann in der Stellung „Parken“ der Federspeicheranschluss mit dem Entlüftungsanschluss verbunden sein. Dadurch können Lösekammern von Federspeicherbremsen auf möglichst kurzem Wege entlüftet werden.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in der Stellung „Lösen“ der Vorratsbehälteranschluss mit dem Federspeicheranschluss verbunden ist. Zum Lösen der Federspeicherbremsen können die Lösekammern aus dem Vorratsbehälter belüftet werden.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in der Stellung „Fahren“ und bei Druck am Versorgungsanschluss oberhalb eines Grenzwerts der Steueranschluss mit dem Bremsdruckanschluss verbunden ist, nicht jedoch unterhalb des Grenzwerts. Der Druck am Versorgungsanschluss schaltet den Steueranschluss auf den Bremsdruckanschluss. Ausgehend von einem Betriebsdruck der Bremsanlage von etwa 8,5 bar, liegt der Grenzwert vorzugsweise zwischen 2 bar und 3 bar.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in der Stellung „Fahren“ und bei Druck am Versorgungsanschluss unterhalb eines Grenzwerts der Steueranschluss gesperrt ist und der Bremsdruckanschluss mit dem Vorratsbehälteranschluss verbunden sein kann. Der Grenzwert liegt vorzugsweise zwischen 2 bar und 3 bar.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann vorgesehen sein, dass bei Druck am Vorratsbehälteranschluss oberhalb eines Grenzwerts eine Verbindung in Richtung vom Federspeicheranschluss zum Vorratsbehälteranschluss in der Stellung „Fahren“ gesperrt ist, nicht jedoch in Gegenrichtung. Der Grenzwert liegt vorzugsweise zwischen 1 bar und 3,5 bar.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Versorgungsanschluss mit dem Vorratsbehälteranschluss über ein Rückschlagventil verbunden ist, welches in Richtung zum Versorgungsanschluss sperrt. Vorzugsweise ist dieses Rückschlagventil nicht verstellbar, sondern stets wirksam. Verhindert wird ein Absinken des Drucks am Vorratsbehälteranschluss bei Abriss des Versorgungsanschlusses.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann ein zwischen einer Rückschlagstellung und einer Durchgangsstellung verstellbares Rückschlagventil zwischen dem Vorratsbehälteranschluss und einem mit dem Bedienelement verstellbaren Mehrwegeventil vorgesehen sein. Das verstellbare Rückschlagventil ist insbesondere ein 2/2-WegeVentil. In Rückschlagstellung ist vorzugsweise eine Strömung nur vom Vorratsbehälteranschluss zum Mehrwegeventil möglich, in Durchgangsstellung auch in Gegenrichtung.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann ein Parksicherheitsventil zwischen dem Versorgungsanschluss und dem Steuereingang des Notbremsventils vorgesehen sein, wobei das Parksicherheitsventil zwischen einer Sperrstellung und einer Durchlassstellung bewegbar ist. In Sperrstellung wird der Steuereingang des Notbremsventils entlüftet. Zwischen Parksicherheitsventil und Steuereingang des Notbremsventils ist noch das Mehrwegeventil mit dem Bedienelement angeordnet. Insbesondere in Stellung „Fahren“ des Bedienelements besteht eine durchgehende Verbindung zwischen dem Steuereingang des Notbremsventils und dem Parksicherheitsventil. Das Parksicherheitsventil ist vorzugsweise ein 3/2-Wege-Ventil. Insbesondere sind zwei Steuereingänge vorgesehen, mit denen eine Verstellung gegen eine Rückstellfeder möglich ist. Ein Steuereingang des Parksicherheitsventils kann mit dem Steueranschluss der Ventileinheit verbunden sein, der zweite Steueranschluss mit der Verbindung zwischen Parksicherheitsventil und dem mit der Bedieneinheit verbundenen Mehrwegeventil.
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Das Parksicherheitsventil gewährleistet erhöhte Sicherheit im Fall einer Fehlbedienung beim Ankoppeln eines Anhängefahrzeugs an eine Zugmaschine. Nach Vorschrift muss erst der gelbe Kupplungskopf („Bremse“) angeschlossen werden. Falls jedoch nach einer Notbremsung und deshalb eingelegter Fahrtstellung des Bedienelements das Anhängefahrzeug abgekoppelt ist und nach dem Ankoppeln zunächst der rote Kupplungskopf („Vorrat“) angeschlossen wird, wird die automatische Notbremsung aufgehoben und zugleich ist der gelbe Kupplungskopf („Bremse“) noch drucklos. Mit dem Parksicherheitsventil wird diese Situation vermieden. Vorratsdruck und Vorratsbehälterdruck sind in Fahrtstellung auf den Federspeicheranschluss und den Bremsdruckanschluss geschaltet, sodass eine Belüftung der Federspeicherbremsen einhergeht mit einer Erhöhung des Bremsdrucks der Betriebsbremsen, auch wenn am Steueranschluss der Ventileinheit noch kein Bremsdruck anliegt. Das Parksicherheitsventil hebt diesen Zustand erst auf, wenn Druck am Steueranschluss der Ventileinheit und am Versorgungsanschluss anliegt. Das Parksicherheitsventil schaltet dann in eine Durchgangsstellung, in der der Versorgungsanschluss über das Parksicherheitsventil durchgeschaltet ist zum mit der Bedieneinheit verbundenen Mehrwegeventil und von dort zum Steuereingang des Notbremsventils.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann der Steuereingang des Notbremsventils in der Stellung „Parken“ des Bedienelements mit dem Versorgungsanschluss verbunden sein. Das Notbremsventil erhält seinen Steuerdruck in dieser Variante aus dem Versorgungsanschluss, nicht aus dem Vorratsbehälteranschluss.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Federspeicheranschluss mit einem Anschluss des Notbremsventils verbunden ist und dass dieser Anschluss des Notbremsventils bei drucklosem Steuereingang des Notbremsventils mit dem Bremsdruckanschluss verbunden ist. Der Fall des drucklosen Steuereingangs des Notbremsventils tritt beispielsweise auf bei Fahrtstellung des Bedienelements und durch Notbremsung eingebremstem Fahrzeug.
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Das mit dem Bedienelement versehene Mehrwegeventil kann außerdem einen Steuerkolben aufweisen, der mit Druck aus dem Versorgungsanschluss beaufschlagbar ist. Der Steuerkolben ist zwischen einer Passivstellung und einer Aktivstellung bewegbar. In der Passivstellung ist der Steuerkolben eingefahren, sodass die Bedieneinheit frei bewegbar ist. In der Aktivstellung ist der Steuerkolben ausgefahren und zwingt das mit der Bedieneinheit versehene Mehrwegeventil aus der Stellung „Lösen“ in die Stellung „Fahren“. Für den Übergang von der Stellung „Fahren“ in die Stellung „Parken“ ist die Bedieneinheit frei bewegbar, unabhängig von der Stellung des Steuerkolbens.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein Anschluss des Notbremsventils in der Stellung „Parken“ des Bedienelements mit dem Entlüftungsanschluss verbunden ist. Dieser Anschluss des Notbremsventils ist dann vorzugsweise mit einem zum Bremsdruckanschluss führenden weiteren Anschluss des Notbremsventils verbunden. Auch können so über das Notbremsventil Bremsdruckanschluss und Federspeicheranschluss miteinander verbunden sein.
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Gegenstand der Erfindung ist auch eine pneumatische Bremsanlage nach Anspruch 18. Die Bremsanlage für ein Anhängefahrzeug weist vorzugsweise folgende Merkmale auf:
- - eine Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
- - einen Vorratsbehälter,
- - einen Kupplungskopf „Vorrat“,
- - einen Kupplungskopf „Bremse“,
- - Betriebsbremsen mit Bremszylindern,
- - Federspeicherbremsen mit Lösekammern,
- - eine Ventilanordnung zur Ansteuerung der Betriebsbremsen,
- - eine Ventilanordnung zur Ansteuerung der Lösekammern.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die Bremsanlage einen Vorderachsmodulator zur Ansteuerung der Betriebsbremsen für eine Vorderachse aufweisen sowie einen Hinterachsmodulator zur Ansteuerung der Betriebsbremsen von Hinterrädern, wobei der Hinterachsmodulator einen Bremsdruckverteiler aufweist, an den die Betriebsbremsen und die Ventilanordnung zur Ansteuerung der Lösekammern angeschlossen sind. Bei der Ventilanordnung zur Ansteuerung der Lösekammern handelt es sich vorzugsweise um einen Überlastschutz, derart, dass sich innerhalb der Bremsen die Kräfte aus Betriebsbremsdruck und Federspeicherbremsdruck nicht in voller Höhe addieren. Entweder sind nur die Betriebsbremsen oder nur die Federspeicherbremsen wirksam oder jeweils nur teilweise. An der Vorderachse sind vorzugsweise keine Federspeicherbremsen vorgesehen. Dies ermöglicht in einem Anhängefahrzeug mit beweglicher Deichsel eine leichtere Handhabung der letzteren.
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Gegenstand der Erfindung ist auch ein Anhängefahrzeug nach Anspruch 20. Dieses kann eine Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 17 oder eine pneumatische Bremsanlage nach Anspruch 18 oder 19 aufweisen.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist eine Vorderachse des Anhängefahrzeugs mit einer Deichsel bewegbar. Die Deichsel ist üblicherweise um eine vertikale Schwenkachse bewegbar.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung im Übrigen und aus den Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine erste Variante einer Ventileinheit in Parkstellung,
- 2 Ventileingänge eines Parklöseventils innerhalb der Ventileinheit,
- 3 die erste Variante der Ventileinheit in Fahrtstellung und ungebremst,
- 4 die erste Variante der Ventileinheit in Fahrtstellung und mit aktiver Notbremsung,
- 5 die erste Variante der Ventileinheit in Fahrtstellung und mit aktiver Notbremsung und ohne Vorratsbehälterdruck,
- 6 die erste Variante der Ventileinheit in Lösestellung,
- 7 die erste Variante der Ventileinheit mit integriertem Parksicherheitsventil in Fahrtstellung,
- 8 eine zweite Variante der Ventileinheit in Parkstellung,
- 9 die zweite Variante der Ventileinheit in Parkstellung und mit drucklosem Anschluss 1-1,
- 10 die zweite Variante der Ventileinheit in Fahrtstellung und mit aktiver Notbremsung,
- 11 die zweite Variante der Ventileinheit in Fahrtstellung und ungebremst,
- 12 Ventileingänge des Parklöseventils innerhalb der Ventileinheit,
- 13 die zweite Variante der Ventileinheit in Fahrtstellung mit aktiver Notbremsung und ohne Vorratsbehälterdruck,
- 14 die zweite Variante der Ventileinheit in Lösestellung,
- 15 eine pneumatische Bremsanlage für ein Anhängefahrzeug, dargestellt im Zustand bei abgekoppeltem Anhängefahrzeug und aktiver Notbremsung über Betriebsbremsen,
- 16 die pneumatische Bremsanlage gemäß 15, jedoch in Parkstellung mit aktiven Federspeicherbremsen und gelösten Betriebsbremsen,
- 17 eine schematische Darstellung eines Anhängefahrzeugs, passend zur pneumatischen Bremsanlage und mit schwenkbarer Deichsel an einer Vorderachse.
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Eine Ventileinheit 30 ist Teil einer pneumatischen Bremsanlage 31 und soll ein sicheres Umschalten zwischen den in den 2 und 10 gezeigten Zuständen
„Fahren‟ FD,
„Parken‟ PP,
„Lösen‟ LR
ermöglichen. Die Ventileinheit 30 weist Anschlüsse auf, die in den Figuren mit der in pneumatischen Bremsanlagen üblichen Bezifferung versehen sind:
- Versorgungsanschluss 1-1,
- Vorratsbehälteranschluss 1-2,
- Bremsdruckanschluss 21,
- Federspeicheranschluss 22,
- Entlüftungsanschluss 3,
- Steueranschluss 4.
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Die oben aufgeführte Bezifferung ist in den Figuren zur einfacheren Unterscheidung mit einem Umfangskreis versehen.
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Innerhalb der Ventileinheit 30 sind verschiedene Ventile vorgesehen, nämlich ein Parklöseventil 32 mit Bedieneinheit 33 und Steuerkolben 34, ein Notbremsventil 35, ein verstellbares Rückschlagventil 36 und ein einfaches Rückschlagventil 37. Zusätzlich kann ein Parksicherheitsventil 38 integriert sein, siehe 7.
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Das Parklöseventil 32 ist hier als 5/3-Wege-Ventil ausgebildet. Entsprechend sind fünf Eingänge vorhanden, die in der ersten Variante als Eingänge V1, V2, V3, V4, V5 bezeichnet werden, die aber von ihrer Funktion her Eingang oder Ausgang sein können. Dies gilt auch für die unten aufgeführten Eingänge.
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Der Eingang V1 ist mit dem Versorgungsanschluss 1-1 verbunden, der Eingang V2 mit dem Vorratsbehälteranschluss 1-2, der Eingang V3 mit dem Entlüftungsanschluss 3, der Eingang V4 mit einem Steuereingang NS des Notbremsventils 35, und der Eingang V5 mit dem Federspeicheranschluss 22. In der in 2 gezeigten Fahrtstellung FD ist Eingang V1 mit Eingang V4 verbunden und Eingang V2 mit Eingang V5. Eingang V3 ist gesperrt.
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In Parkstellung PP ist Eingang V1 gesperrt, Eingang V2 mit Eingang V4 verbunden und Eingang V3 mit Eingang V5 verbunden. In Lösestellung LR ist Eingang V1 gesperrt, Eingang V2 mit Eingang V4 und Eingang V5 verbunden. Eingang V3 ist gesperrt.
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Das Notbremsventil 35 weist den bereits erwähnten Steuereingang NS, einen mit dem Steueranschluss 4 verbundenen Eingang N1, einen mit dem Bremsdruckanschluss 21 verbundenen Eingang N2 und einen mit dem Vorratsbehälteranschluss 1-2 verbundenen Eingang N3 auf. Dabei ist das Notbremsventil 35 als 3/2-Wege-Ventil ausgebildet und zwischen einer Bremsdruckstellung (1) und einer Behälterdruckstellung (4) schaltbar. Die Umschaltung erfolgt durch ausreichenden Druck am Steuereingang NS gegen die Kraft einer Rückstellfeder 39. Bei ausreichendem Druck am Steuereingang NS nimmt das Notbremsventil 35 die in 1 gezeigte Bremsdruckstellung ein. Dabei wird über das Notbremsventil 35 eine Verbindung hergestellt zwischen Steueranschluss 4 und Bremsdruckanschluss 21. In der in 4 dargestellten Behälterdruckstellung besteht eine Verbindung von Bremsdruckanschluss 21 zum Vorratsbehälteranschluss 1-2 (oder zur Entlüftung 3, 8).
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Der Steuerkolben 34 des Parklöseventils 32 wird durch ausreichend Druck in einem Steuerdruckraum 40 zur Verstellung des Parklöseventils 32 beaufschlagt. Dabei sind Steuerdruckraum 40 und Steuerkolben 34 so dimensioniert, dass ein Steuerende 41 als freies Ende des Steuerkolbens 34 das Parklöseventil 32 aus der in 6 gezeigten Lösestellung LR in die in 3 gezeigte Fahrtstellung FD bewegen kann. Der anschließende weitere Übergang von der Fahrtstellung FD in die Parkstellung PP ist ausschließlich mit der Bedieneinheit 33 durchführbar.
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Zur Beaufschlagung des Steuerdruckraums 40 ist dessen Steuereingang VS mit einem zum Versorgungsanschluss 1-1 führenden Knoten 42 verbunden. Vom Knoten 42 besteht außerdem eine Verbindung zum Eingang V1 des Parklöseventils 32.
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Versorgungsanschluss 1-1 und Vorratsbehälteranschluss 1-2 sind über den Knoten 42 und zwei weitere Knoten 43, 44 verbunden. Knoten 44 ist dem Vorratsbehälteranschluss 1-2 nächstgelegen und mit dem Eingang N3 des Notbremsventils 35 verbunden. Knoten 44 ist direkt mit dem Knoten 43 verbunden. Zwischen den Knoten 43 und 42 ist das einfache Rückschlagventil 37 angeordnet, welches in Richtung vom Vorratsbehälteranschluss 1-2 zum Versorgungsanschluss 1-1 sperrt.
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Der Knoten 43 ist außerdem mit einem Steuereingang RS des verstellbaren Rückschlagventils 36 verbunden, sodass der Steuereingang RS mit Druck aus dem Vorratsbehälteranschluss 1-2 und dem Versorgungsanschluss 1-1 beaufschlagbar ist. Das verstellbare Rückschlagventil 36 weist hier zwei Eingänge R1, R2 auf. Der Eingang R1 ist mit dem Knoten 44 verbunden, der Eingang R2 mit dem Eingang V2 des Parklöseventils 32.
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Das verstellbare Rückschlagventil 36 ist ein 2/2-Wege-Ventil und durch den Druck am Steuereingang RS gegen eine Rückstellfeder 45 von einer Durchgangsstellung in die in 1 gezeigte Rückschlagstellung bewegbar. In der Rückschlagstellung sperrt das Rückschlagventil 36 in Richtung vom Parklöseventil 32 zum Knoten 44 bzw. zum Vorratsbehälteranschluss 1-2. In Durchgangsstellung ist das Rückschlagventil 36 in beide Richtungen durchgängig.
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In der in 1 bis 6 dargestellten Variante 1 erhält der Steuereingang NS des Notbremsventils 35 in Parkstellung Druck aus dem Vorratsbehälteranschluss 1-2, also über Knoten 44, Rückschlagventil 36 und Parklöseventil 32. Außerdem erhält der Eingang N3 des Notbremsventils 35 Druck aus dem Vorratsbehälteranschluss 1-2 über den Knoten 44, unabhängig von der Stellung des Parklöseventils 32.
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In der in 1 gezeigten Parkstellung PP des Parklöseventils 32 befindet sich das Notbremsventil 35 in der Bremsdruckstellung, da am Vorratsbehälteranschluss 1-2 ausreichend Druck anliegt, welcher am Steuereingang NS des Notbremsventils 35 wirksam ist und gegen die Rückstellfeder 39 wirkt. Dadurch ist der Steueranschluss 4 über die Eingänge N1 und N2 mit dem Bremsdruckanschluss 21 verbunden, während der Eingang N3 abgesperrt ist. Zugleich ist der Federspeicheranschluss 22 mit dem Entlüftungsanschluss 3 verbunden.
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Zum besseren Verständnis wird jetzt Bezug genommen auf die 15 bis 17. Die Ventileinheit 30 ist Bestandteil der pneumatischen Bremsanlage 31 für ein Anhängefahrzeug 46, welches zwei Hinterachsen 47, 48 und eine Vorderachse 49 aufweist. Die Vorderachse 49 ist mit einer Deichsel 50 verdrehbar.
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Die pneumatische Bremsanlage 31 wird aus einem nicht dargestellten Zugfahrzeug gespeist. Hierzu weist die Bremsanlage 31 in der üblichen Weise einen (gelben) Kupplungskopf 51 „Bremse“ und einen (roten) Kupplungskopf 52 „Vorrat“ auf. Der Kupplungskopf 52 ist mit dem Versorgungsanschluss 1-1 verbunden, der Kupplungskopf 51 mit dem Steueranschluss 4.
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In der Bremsanlage 31 ist ein Vorderachsmodulator 53 vorgesehen, der ein Relaisventil 54 und Steuerventile 55 enthält. Verbunden ist der Vorderachsmodulator 53 mit einem Vorratsbehälter 56 und dem Bremsdruckanschluss 21. Angesteuert werden durch den Vorderachsmodulator 53 Bremszylinder 57 von Betriebsbremsen 58 der Vorderachse 49.
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Weiterhin Bestandteil der Bremsanlage 31 ist ein Hinterachsmodulator 59, als zweikanaliges System mit zwei Relaisventilen 60 und Steuerventilen 61. Angeschlossen ist der Hinterachsmodulator 59 an den Vorratsbehälter 56 und den Bremsdruckanschluss 21.
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Betriebsbremsen 62, 63 an den Hinterachsen 47, 48 beinhalten zugleich die Funktion von Federspeicherbremsen und weisen deshalb Bremszylinder 64 für die Aufnahme von Betriebsbremsdruck und Lösekammern 65 mit Federspeichern auf. Gespeist werden die Bremszylinder 64 aus einem Bremsdruckverteiler 66 des Hinterachsmodulators 59.
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Vorderachsmodulator 53 und Hinterachsmodulator 59 sind mit je einem Bremsdruckeingang 67, 68 versehen, welche beide mit dem Bremsdruckanschluss 21 über einen Verteiler 69 verbunden sind.
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Der Federspeicheranschluss 22 ist mittelbar mit den Lösekammern 65 verbunden. Zwischen dem Federspeicheranschluss 23 und den Lösekammern 65 ist eine Ventilanordnung 70 zur Ansteuerung der Lösekammern 65 sowie ein Lösedruckverteiler 71 vorgesehen. Die Ventilanordnung 70 ist hier ein einfaches Oder-Ventil, welches auch als Wechselventil bezeichnet wird und zwei Eingänge 72, 73 und einen Ausgang 74 aufweist. Der Eingang 73 ist mit dem Federspeicheranschluss 22 verbunden, Eingang 72 mit dem Bremsdruckverteiler 66 und Ausgang 74 mit dem Lösedruckverteiler 71.
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Die Ventilanordnung 70 bildet einen Überlastschutz für die Betriebsbremsen 62, 63 mit integrierten Federspeicherbremsen. Wenn am Bremsdruckverteiler 66 kein Druck anliegt, ist auch der Eingang 72 drucklos und die Lösekammern 65 sind über den Federspeicheranschluss 22, den Eingang 73 und den Ausgang 74 je nach Betriebszustand belüftet oder auch nicht. Sofern keine Belüftung vorliegt, sind die Federspeicherbremsen wirksam. Sofern in diesem Fall die Betriebsbremse betätigt wird und am Bremsdruckverteiler 66 Bremsdruck anliegt, werden die Bremszylinder 64 mit Druck beaufschlagt, sodass in den Betriebsbremsen 62, 63 eine Doppelbelastung auftreten könnte. Die Doppelbelastung wird jedoch vermieden, weil über den Bremsdruckverteiler 66, den Eingang 72 und den Ausgang 74 zugleich die Lösekammern 65 mit Bremsdruck beaufschlagt werden, sodass die Wirkung der Federspeicherbremsen in dem Maße nachlässt, in dem die Bremszylinder 64 beaufschlagt werden.
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In die Betriebsbremsen 62, 63 integrierte Lösekammern 65 sind nur im Bereich der Hinterachsen 47, 48 vorgesehen. Dadurch ist bei dem Anhängefahrzeug 46 in Parkstellung der Ventileinheit 30 die Vorderachse 49 ungebremst, sodass die Deichsel 50 zum Ankoppeln an ein Zugfahrzeug bewegt werden kann.
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Die Parkstellung der Ventileinheit 30 ist in 1 dargestellt. Das Parklöseventil befindet sich in der Stellung „Parken“ PP. Der Federspeicheranschluss 22 ist mit dem Entlüftungsanschluss 3 verbunden, sodass die Lösekammern 65 entlüftet und die Federspeicherbremsen aktiv sind. Dabei wird davon ausgegangen, dass im Vorratsbehälter 56 ausreichend Druck vorhanden ist, sodass das verstellbare Rückschlagventil 36 über den Steuereingang RS beaufschlagt ist und sich in Rückschlagstellung befindet. Der Druck aus dem Vorratsbehälter 56 beaufschlagt außerdem den Steuereingang NS des Notbremsventils 35, welches sich dadurch in der Bremsdruckstellung befindet und den Steueranschluss 4 mit dem Bremsdruckanschluss 21 verbindet.
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3 zeigt die Stellung „Fahren“ FD des Parklöseventils 32. Das Anhängefahrzeug 46 ist mit einem nicht gezeigten Zugfahrzeug über die Kupplungsköpfe 51, 52 verbunden. Am Kupplungskopf 52 „Vorrat“ liegt Versorgungsdruck an, ebenso am Versorgungsanschluss 1-1. Auch weist der Vorratsbehälter 56 Druck auf, welcher am Vorratsbehälteranschluss 1-2 anliegt. Der Vorratsbehälteranschluss 1-2 ist mit dem Federspeicheranschluss 22 zur Belüftung der Lösekammern 65 verbunden. Das Anhängefahrzeug 46 ist ungebremst.
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Sobald der Versorgungsanschluss 1-1 drucklos wird, etwa durch Abkoppeln des Kupplungskopfes 52 „Vorrat“ oder durch Abriss der betreffenden Leitung, wird der Steuereingang NS drucklos. Das Notbremsventil 35 schaltet in die in den 4 und 5 gezeigte Behälterdruckstellung. Der Bremsdruckanschluss 21 ist nun nicht mehr mit dem Steueranschluss 4, sondern mit dem Vorratsbehälteranschluss 1-2 verbunden. Dadurch kann eine Notbremsung über die Betriebsbremsen durchgeführt werden, jedenfalls solange am Vorratsbehälteranschluss 1-2 ausreichend Druck anliegt. Der Druck in den Lösekammern 65 wird gehalten durch das Rückschlagventil 36, welches sich in Rückschlagstellung befindet, solange am Vorratsbehälteranschluss 1-2 ausreichend Druck anliegt.
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Gemäß 5 befindet sich das Parklöseventil 32 weiterhin in der Stellung „Fahren“ FD mit aktiver Notbremsung. Im Gegensatz zu 4 ist der Druck im Vorratsbehälter 56 unter einen Grenzwert abgesunken, sodass das Rückschlagventil 36 sich in Durchlassstellung befindet. Der Druck in den Lösekammern 65 wird nicht mehr gehalten und kann über den Federspeicheranschluss 22 absinken, sodass die Federspeicherbremsen wirken. Die Bremszylinder 57, 64 sind aufgrund des zu niedrigen Drucks im Vorratsbehälter 56 nicht mehr aktiv.
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6 zeigt das Parklöseventil 32 in der Stellung „Lösen“ LR. Diese Stellung ist nur einnehmbar, solange am Versorgungsanschluss 1-1 kein Druck anliegt. Bei Druck am Versorgungsanschluss 1-1 würde nämlich der Steuerkolben 34 das Parklöseventil 32 in die Stellung „Fahren“ FD drücken.
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In der gezeigten Stellung „Lösen“ LR werden die Lösekammern 65 über den Vorratsbehälteranschluss 1-2, das Rückschlagventil 36 in Rückschlagstellung, das Parklöseventil 32 und den Federspeicheranschluss 22 belüftet. Zugleich wird der Steuereingang NS aus dem Vorratsbehälteranschluss 1-2 beaufschlagt, sodass sich das Notbremsventil 35 in Bremsdruckstellung befindet und den Steueranschluss 4 mit dem Bremsdruckanschluss 21 verbindet. Das Anhängefahrzeug 46 ist nun rangierbar.
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Eine Erweiterung der ersten Variante zeigt 7. In die Ventileinheit 30 ist das Parksicherheitsventil 38 integriert. Das Parksicherheitsventil 38 ist hier ein 3/2-Wege-Ventil mit drei Eingängen P1, P2 und P3 und zwei Steuereingängen PS1 und PS2. Durch ausreichend Druck an wenigstens einem der Steuereingänge PS1 und PS2 ist das Parksicherheitsventil 38 bewegbar aus der in 7 gezeigten Entlüftungsstellung in eine Belüftungsstellung, gegen den Druck einer Rückstellfeder 75.
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In der gezeigten Entlüftungsstellung ist der mit dem Versorgungsanschluss 1-1 verbundene Eingang P1 gesperrt. Der mit dem Eingang V1 des Parklöseventils 32 verbundene Eingang P2 ist mit dem Eingang P3 verbunden, welcher zugleich ein Entlüftungsanschluss ist. In der Belüftungsstellung sind die Eingänge P1 und P2 miteinander verbunden, während der Eingang P3 abgesperrt ist. Zwischen dem Eingang P2 und dem Eingang V1 ist ein Knoten 76 vorgesehen, der zugleich mit dem Steuereingang PS2 verbunden ist. In der Belüftungsstellung ist somit das Parksicherheitsventil selbsthaltend durch den Druck am Steuereingang PS2.
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Der Steuereingang PS1 ist über einen Knoten 77 mit dem Steueranschluss 4 und dem Eingang N1 verbunden. Bei Druck am Steueranschluss 4, etwa durch Betätigung einer Bremseinrichtung am Zugfahrzeug, ist das Parksicherheitsventil 38 aus der gezeigten Entlüftungsstellung in die Belüftungsstellung bewegbar.
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Das Parksicherheitsventil 38 verhindert bei vorschriftswidrigem Ankoppeln des Kupplungskopfes 52 „Vorrat“ (vor dem Ankoppeln des Kupplungskopfes 51 „Bremse“) eine vorzeitige Verstellung des Notbremsventils 35 aus der in 7 gezeigten Behälterdruckstellung in die Bremsdruckstellung. In der gezeigten Behälterdruckstellung können die Betriebsbremsen des Anhängefahrzeugs aufgrund des Behälterdrucks wirksam sein. In der Bremsdruckstellung des Notbremsventils 35 muss am Steueranschluss 4 Bremsdruck anliegen.
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Es wird nun Bezug genommen auf die in den 8 bis 14 dargestellte zweite Variante. Das Parklöseventil 32 ist intern anders verschaltet als in der ersten Variante der 1 bis 7. Eingänge sind in der zweiten Variante deshalb mit den Ziffern W1, W2, W3, W4, W5 bezeichnet. Diese sind genau analog zu den Eingängen V1, V2, V3, V4, V5 angeordnet.
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In der Stellung „Parken“ PP ist Eingang W1 mit Eingang W4 verbunden, ebenso Eingang W3 mit Eingang W5. Eingang W2 ist versperrt.
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In der Stellung „Fahren“ FD sind die Eingänge W1 und W4 miteinander verbunden, ebenso die Eingänge W2 und W5. Eingang W3 ist versperrt. Dies entspricht der ersten Variante.
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In der Stellung „Lösen“ LR sind die Eingänge W1 und W3 gesperrt. Miteinander verbunden sind die übrigen Eingänge W2, W4, W5. Dies entspricht der ersten Variante.
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Der Federspeicheranschluss 22 ist über einen Knoten 78 mit dem Eingang W5 und dem Eingang N3 verbunden. Eingang N1 ist mit dem Steueranschluss 4 verbunden, der Steuereingang NS mit dem Eingang W4. Im Gegensatz zur Variante 1 besteht keine Verbindung vom Knoten 44 zum Eingang N3.
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In der in 8 gezeigten Parkstellung ist am Versorgungsanschluss 1-1 und am Vorratsbehälteranschluss 1-2 ausreichend Druck vorhanden. Das Rückschlagventil 36 befindet sich in Rückschlagstellung und der Steuereingang NS des Notbremsventils 35 wird mit Druck beaufschlagt, sodass sich letzteres in der Bremsdruckstellung befindet.
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Bei drucklosem Versorgungsanschluss 1-1 in Parkstellung gemäß 9 und ausreichendem Druck am Vorratsbehälteranschluss 1-2 befindet sich das Rückschlagventil 36 weiterhin in Rückschlagstellung, während das Notbremsventil 35 in eine andere Stellung geschaltet hat, die hier im Gegensatz zur Variante 1 nicht als Behälterdruckstellung, sondern als Umluftstellung bezeichnet wird. Der Federspeicheranschluss 22 ist über den Eingang W5 mit dem Entlüftungsanschluss 3 verbunden, außerdem über den Knoten 78 mit dem Bremsdruckanschluss 21.
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In der in 11 gezeigten Stellung „Fahren“ FD des Parklöseventils 32 liegt am Versorgungsanschluss 1-1 und am Vorratsbehälteranschluss 1-2 ausreichend Druck an. Das Rückschlagventil 36 befindet sich in Rückschlagstellung, das Notbremsventil 35 in Bremsdruckstellung.
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In 12 ist in der Stellung „Fahren“ FD eine Notbremsung aktiv. Der Versorgungsanschluss 1-1 ist drucklos. Dadurch ist das Notbremsventil 35 aus der Bremsdruckstellung herausbewegt in die Umluftstellung, in der nun der Bremsdruckanschluss 21 über den Knoten 78 mit dem Federspeicheranschluss 22 und über das Parklöseventil 32 und das Rückschlagventil 36 auch mit dem Vorratsbehälteranschluss 1-2 verbunden ist.
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Gemäß 13 befindet sich das Parklöseventil 32 in der Stellung „Fahren“ FD. Wie in 12 ist die Notbremsung aktiv. Jedoch ist in 13 neben dem Versorgungsanschluss 1-1 auch der Vorratsbehälteranschluss 1-2 drucklos, sodass sich das Rückschlagventil 36 in Durchgangsstellung befindet. Das Notbremsventil 35 befindet sich weiterhin in Umluftstellung.
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14 zeigt das Parklöseventil 32 in der Stellung „Lösen“ LD. Der Druck am Versorgungsanschluss 1-1 ist unerheblich, da der Eingang W1 gesperrt ist. Am Vorratsbehälteranschuss 1-2 liegt ausreichend Druck an, sodass das Rückschlagventil 36 in Rückschlagstellung steht. Der Eingang W2 ist mit den Eingängen W4 und W5 verbunden. Infolge dessen befindet sich das Notbremsventil in Bremsdruckstellung und der Federspeicheranschluss 22 wird über Parklöseventil 32 und Rückschlagventil 36 aus dem Vorratsbehälteranschluss 1-2 belüftet. Die Federspeicherbremsen sind inaktiv und das Anhängefahrzeug 46 kann bewegt werden.
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Die in den 15, 16 gezeigte pneumatische Bremsanlage 31 beinhaltet die Ventileinheit 30 in der ersten Variante. Es kann aber ebenso gut die Ventileinheit 30 der zweiten Variante vorgesehen sein, da dieselben Anschlüsse 1-1, 1-2, 21, 22, 3, 4 vorgesehen sind.
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15 zeigt die Bremsanlage 31 bei abgekoppeltem Anhängefahrzeug 46, also drucklosen Kopplungsköpfen 51, 52, und mit aktiver Notbremsung über die Betriebsbremsen. Entsprechend ist der Druck am Eingang 72 der Ventilanordnung 70 höher als am Eingang 73 und in den Bremszylindern 57, 64 liegt Druck an.
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Im Zustand der 16 ist das Anhängefahrzeug 46 ebenfalls abgekoppelt. Die Anschlüsse 1-1 und 1-2 sind drucklos. Das Parklöseventil 32 befindet sich in der Stellung „Parken“ PP. Die Lösekammern 65 sind entlüftet, sodass die Federspeicherbremsen aktiv sind. Die Bremszylinder 57, 64 sind nicht belüftet. Die Deichsel 50 kann aufgrund der ungebremsten Vorderachse 49 bewegt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1-1
- Versorgungsanschluss
- 1-2
- Vorratsbehälteranschluss
- 21
- Bremsdruckanschluss
- 22
- Federspeicheranschluss
- 3
- Entlüftungsanschluss
- 4
- Steueranschluss
- 30
- Ventileinheit
- 31
- pneumatische Bremsanlage
- 32
- Parklöseventil
- 33
- Bedieneinheit
- 34
- Steuerkolben
- 35
- Notbremsventil
- 36
- verstellbares Rückschlagventil
- 37
- einfaches Rückschlagventil
- 38
- Parksicherheitsventil
- 39
- Rückstellfeder
- 40
- Steuerdruckraum
- 41
- Steuerende (des Steuerkolbens)
- 42
- Knoten
- 43
- Knoten
- 44
- Knoten
- 45
- Rückstellfeder
- 46
- Anhängefahrzeug
- 47
- Hinterachse
- 48
- Hinterachse
- 49
- Vorderachse
- 50
- Deichsel
- 51
- Kopplungskopf „Bremse“
- 52
- Kopplungskopf „Vorrat“
- 53
- Vorderachsmodulator
- 54
- Relaisventil
- 55
- Steuerventil
- 56
- Vorratsbehälter
- 57
- Bremszylinder
- 58
- Betriebsbremsen
- 59
- Hinterachsmodulator
- 60
- Relaisventile
- 61
- Steuerventile
- 62
- Betriebsbremsen
- 63
- Betriebsbremsen
- 64
- Bremszylinder
- 65
- Lösekammern
- 66
- Bremsdruckverteiler
- 67
- Bremsdruckeingang
- 68
- Bremsdruckeingang
- 69
- Verteiler
- 70
- Ventilanordnung (Überlastschutz)
- 71
- Lösedruckverteiler
- 72
- Eingang
- 73
- Eingang
- 74
- Ausgang
- 75
- Rückstellfeder
- 76
- Knoten
- 77
- Knoten
- 78
- Knoten
- FD
- Stellung „Fahren“
- LR
- Stellung „Lösen“
- PP
- Stellung „Parken‟
- N1
- Eingang Notbremsventil
- N2
- Eingang Notbremsventil
- N3
- Eingang Notbremsventil
- NS
- Steuereingang Notbremsventil
- P1
- Eingang Parksicherheitsventil
- P2
- Eingang Parksicherheitsventil
- P3
- Eingang Parksicherheitsventil
- PS1
- Steuereingang Parksicherheitsventil
- PS2
- Steuereingang Parksicherheitsventil
- R1
- Eingang Rückschlagventil
- R2
- Eingang Rückschlagventil
- RS
- Steuereingang Rückschlagventil
- V1
- Eingang Parklöseventil erste Variante
- V2
- Eingang Parklöseventil erste Variante
- V3
- Eingang Parklöseventil erste Variante
- V4
- Eingang Parklöseventil erste Variante
- V5
- Eingang Parklöseventil erste Variante
- VS
- Steuereingang Parklöseventil erste und zweite Variante
- W1
- Eingang Parklöseventil zweite Variante
- W2
- Eingang Parklöseventil zweite Variante
- W3
- Eingang Parklöseventil zweite Variante
- W4
- Eingang Parklöseventil zweite Variante
- W5
- Eingang Parklöseventil zweite Variante
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016005625 A1 [0005]
- DE 1013975 A1 [0006]