DE2610653C2 - Zweileitungs-Zweikreis-Bremsaiüage - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine automatisch-lasiabhängig geregelte Zweileitungs-Zweikreis-Bremsanlage in Kraftfahrzeugen mit einem in der zur Anhängerkupplung der Anhänger-Bremsleitung führenden Leitung angeordneten Anhänger-Steuerventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Ein Anhänger-Steuerventil der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art ist durch die DE-OS 63 879 bekannt. Bei diesem bekannten Steuerventil ist die durch die Abstufung des Stufenkolbens gebildete Kolbenfläche nicht druckbeaufschlagt. Ferner ist in dieser Druckschrift nichts über eine lastabhängige Bremsdruckregelung in der Zugfahrzeug-Bremsanlage ausgesagt.

Zu den von einer Kommission der Europäischen Gemeinschaften ausgearbeiteten Richtlinien zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten in bezug auf Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen und deren Anhänger an den technischen Fortschritt 71/320/EWG vom 26. Juli 1971 wurden die Ergänzungsrichtlinien 75/524/EWG vom 25. Juli 1975 veröffentlicht.

In diesen Ergänzungsrichtlinien zeigen Auslegebänder die gesetzlich festgelegten Anforderungen hinsichtlich Verteilung der Bremskräfte auf den Fahrzeugachsen eines Fahrzeuges sowie die Vorschriften über Zuordnung der Bremswirkung von Zugfahrzeug und Anhängerfahrzeug bezogen auf den Bremsdruck in der zum Anhänger führenden Bremsleitung, gemessen am Kupplungskopf. Die Auslegebänder bezüglich Zuordnung der Bremswirkung von Zugfahrzeug und Anhängerfahrzeug sollen die Grundlage für eine freizügige Austauschbarkeit von Zugfahrzeug und Anhängerfahrzeug bilden, wobei insbesondere die Forderung, daß beim Abbremsen eines Lastzuges mit unbeladenem Zugfahrzeug, der Bremsdruck am Kupplungskopf der A.nhänger-Bremsleitung höher sein muß als der Druck in der Betriebs-Bremsanlage des Zugfahrzeugs von besonderer Wichtigkeit ist, da bei einem niedrigeren Bremsdruck am Kupplungskopf der Anhänger beim Abbremsen des Lastzuges aufschieben würde, was zu einer gefährlichen Situation führen kann, wobei der unterschiedliche Bremsbelagverschleiß nur ein wirtschaftliches Problem darstellt, das aber den Fahrzeughalter belastet.

Zur Füllung beider Forderungen wird z.Z. eine automatisch-lastabhängige Regelung auf der Hinterachse und teilweise auch auf der Vorderachse eingesetzt. Die Forderung hinsichtlich der Verteilung der Bremskräfte auf den Fahrzeugachsen, indem die Vorderachse in einem bestimmten Abbremsungsbereich vor der Hinterachse zu blockieren beginnt, kann mit den Mitteln einer lastabhängigen Bremskraftregelung gut erfüllt werden. Die gleichzeitige Erfüllung der zweiten Forderung, der Anpassung von Zugfahrzeug und Anhängerfahrzeug, macht häufig eine Korrektur der Reglereinstellung notwendig, die in der Regei zu einer Verschlechterung der Bremskraftverteilung auf die Achsen führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regelmöglichkeit zu schaffen, welche den Bremsdruck am Kupplungskopf der Anhänger-Bremsleitung gegenüber dem Bremsdruck in der Betriebs-Bremsanlage des unbeladenen Zugfahrzeuges erhöht und welche bei zunehmender Beladung des Zugfahrzeugs den höheren Druck im Kupplungskopf entsprechend abbaut, bis bei vollbeladenem Zugfahrzeug ein Verhältnis der beiden Bremsdrücke von 1 :1 erreicht ist, ohne daß dabei die automatisch-lastabhängige Regelung beeinflußt wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs aufgeführten Merkmale gelöst.

Durch die Teilung der unter dem Stufenkolben des Anhänger-Steuerventils befindlichen Anhänger-Bremsdruckkammer in zwei Kammern, wobei die eine Kammer weiterhin mit der Anhänger-Bremsleitung verbunden bleibt und die andere Kammer mit einem Betriebsbremskreis des Motorfahrzeugs, dessen Bremsdruck lastabhängig geregelt ist, verbunden wird, ist erreicht, daß die Druckhöhe in der zum Anhänger führenden Bremsleitung in gewünschter Weise, in Abhängigkeit vom Beladungsgewicht des Zugfahrzeugs, automatisch eingestellt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei eine ins Detail gehende Erläuterung der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung im Anschluß an die Funktionsbeschreibung des Anhänger-Steuerventils folgt. Es zeigt

F i g. 1 das Schema einer Zweileitungs-Zweikreis-Bremsanlage,

F i g. 2 den Schritt eines Anhänger-Steuerventils mit der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung.

Das in F i g. 1 dargestellte Schema einer Bremsanlage umfaßt mit einem Vorratsbehälter 1, einem Motorwagen-Bremsventil 2 und über einen automatisch-lastabhängigen Bremskraftregler 3 auf die Hinterachse wirkende Bremszylinder 4 einen ersten Bremskreis I

und mit einem Vorratsbehälter 5, dem Motorwagen-Bremsventil 2 und auf die Vorderachse wirkende Bremszylinder 6 einen zweiten Bremskreis II.

Ein als Anhänger-Steuerventil wirkendes Relaisventil 7 steht über Anschlüsse 8 und 9 und Leitungen 10 und 11 mit je einem der Bremskreise, über einen Anschluß 12 und Leitung 13 mit der Anhänger-Vcrratsleitung 14, über Anschluß 15 und Leitung 16 mit dem Kupplungskopf 17 der Anhänger-Bremsleitung sowie über Anschluß 18 und Leitung 19 mit einem Handbremsvenril 20 in Verbindung.

Ein Anschluß 21 stellt über eine Leitung 22 eine Verbindung mit der den automatisch-Iastabhängigen Bremskraftregler 3 und die Hinterachsbremszylinder 4 verbindende Leitung 23 iier.

Auf die durch das Handbremsventil 20 gesteuerte Federspeicherbremsanlage wird hier nicht näher eingegangen, da die Funktion dieser Anlage in Verbindung mit der Erfindung ohne Bedeutung ist

Das in F i g. 2 dargestellte Relaisventil 7 besteht aus einem Ventilgehäuse 24, in welchem zwei koaxial angeordnete Relaiskolben 25 und 26 abgedichtet axial verschiebbar sind, von denen der Relairkolben 26 über eine in einer Bohrung 27 des Ventilgehäuses 24 geführten Führungshülse 28 mit einem Membrankolben 29 fest verbunden ist. Der Relaiskolben 25 ist als Stufenkolben ausgebildet, dessen Oberseite eine Wirkfläche 30 aufweist und an dessen Unterseite zwei Wirkflächen 31 und 32 angeordnet sind und dessen unteres Kolbenende einen Ventilsitz 33 trägt Ein in der Führungshülse 28 abgedichtet angeordneter und axial verschiebbarer Doppelventilkörper 34 bildet mit einen; am Relaiskolben 26 angeordneten Ventilsitz 35 ein Einlaßventil 34/35 und mit dem Ventilsitz 33 des Relaiskolbens 25 ein Auslaßventil 33/34, wobei der Doppelventilkörper 34 mit einer Feder 36 derart belastet ist, daß er gegen den Ventilsitz 35 gedrückt wird.

Der Anschluß 8 des Bremskreises I steht über eine Bohrung 37 mit einer Gehäusekammer 38 oberhalb des Relaiskolbens 25, der Anschluß 9 des Bremskreises Il über eine Bohrung 39 mit einer Gehäusekammer 40 unterhalb des Membrankolbens 29 in Verbindung. Der für den Vorrat bestimmte Anschluß 12 ist mit einer unterhalb des Relaiskolbens 26 befindlichen Kammer 41 verbunden. Eine Gehäusekammer 42 oberhalb des Relaiskolbens 26 steht mit dem Anschluß 15 in Verbindung, wobei diese Gehäusekammer 42 außerdem über das Einlaßventil 34/55 mit der Kammei 41 und über das Auslaßventil 33/34, eine Bohrung 413 im Doppelventilkörper 34 und eine Bohrung 44 der Ventilhülse 28 mit der Atmosphäre verbindbar ist

Im Ventilgehäuse 24 ist ein Anschlag 45 für den Relaiskolben 25 vorgesehen. Darüber hinaus ist der Anschluß 18 über eine Bohrung 46 an eine Kam.rier 47 oberhalb des Membrankolbens 29 angeschlossen. Diese Kammer 47 steht normalerweise bei unbetätigtem Handbremsventil 20 unter dem Druck des Federspeicherkreises.

Die zweite unter dem Relaiskolben 25 angeordnete der Wirkfläche 32 zugeordnete Kammer 48 steht über eine Bohrung 49 mit dem Anschluß 21 in Verbindung.

Die Funktion des Relais-Ventils 7 in der in F i g. 1 dargestellten Bremsanlage als Anhänger-Steuerventil ist wie folgt:

Die Kammer 41 ist über den Anschluß 12 von einer Druckluftquelle aus ständig belüftet Die Kammer 47 wird in der Fahrtstellung über den Anschluß 18 vom Handbremsventil 20 aus mit dem Vorratsdruck beaufschlagt

Der Membranzylinder 23 ist in seiner unteren Endstellung. Die vom Anschluß 15 abgehende Anhänger-Bremsleitung ist über das Auslaßventil 33/34 und das Entlüftungsventil 50 entlüftet

Bei Betätigung des Motorwagen-Bremsventils 2 strömt Druckluft vom Kreis I über den Anschluß 8 in die Kammer 38 oberhalb des Kolbens 25 und bewegt diesen

ίο abwärts. Durch Aufsetzen des Ventilsitzes 33 des Kolbens 25 auf den Ventilkörper 34 wird der Auslaß 33/34 geschlossen und beim weiteren Hinabgehen der Einlaß 34/35 geöffnet Druckluft gelangt vom Anschluß 12 zum Anschluß 15 und belüftet die Anhänger-Bremsleitung entsprechend dem Motorwagenbremsdruck. Sobald der sich in der Kammer 42 aufbauende Druck die notwendige Gegenkraft erzeugt hat, wird der Kolben 25, unterstützt von der in der Kammer 48 sich aufbauenden Druckluft, deren Druckhöhe vom BeIadungszustand des Fahrzeuges abhängig ist gegen den Bremsdruck in der Kammer 38 angehoben.

Bei einer Teilbremsung schließt das nachfolgende Einlaßventil 34/35. Das Anhänger-Steuerventil 7 befindet sich in Abschlußstellung. Bei einer Vollbremsung hält der Kolben 25 dagegen das Einlaßventil 34/35 geöffnet

Gleichzeitig mit den Vorgängen im Kreis I erfolgt vom Motorwagen-Bremskreis II über den Anschluß 9 eine Belüftung der Kammer 40 unterhalb des Membrankolbens29.

Auf eine weitere Funktionsbeschreibung des Kreises Il bei Ausfall des Motorwagenbremskreises I sowie auf eine Funktionsbeschreibung bei Ansteuerung vom Handbremsventil kann verzichtet werden, da diese Funktionen in keinem Zusammenhang mit der Erfindung stehen.

Es folgt nun eine eingehende Erläuterung des mit der erfindungsgemäßen Einrichtung in Verbindung stehenden Funktionsvorganges.

4c Durch die Abstufung am Stufenkolben 25 wird die untere Kolbenfläche in zwei Kolbenflächen, nämlich in eine Fläche 31 und in eine Ringfläche 32 geteilt, denen mittels O-Ring 51 druckdicht voneinander getrennte Kammern 42 und 48 zugeordnet sind. Die der Kammer 42 zugeordnete nunmehr wesentlich kleinere Kolbenfläche 31 als die der gegenüberliegenden vom Druck ^:n der Kammer 38 beaufschlagten Kolbenfläche 30 bewirkt daß bei einer Bremsung der in dieser Kammer 42 sich aufbauende Druck zur Bildung einer Gegenkraft wesentlich höher sein muß als dies bei einer ungeteilten unteren Kolbenfläche der Fall ist, was bedeutet, daß der Bremsdruck am Kupplungskopf ebenfalls entsprechend höher ist.

Bei den soweit geschilderten Druckverhältnissen während eines Bremsvorganges blieb die Ringfläche 32 unberücksichtigt.

Bei einem Bremsvorgang wird die Ringfläche 32 des Kolbens 25 gleichzeitig von dem sich in Kammer 48 in Abhängigkeit vom Beladungszustand des Fahrzeugs geregelten Bremsdruck beaufschlagt Der bei unbeladenem Fahrzeug durch den automatisch-lastabhängigen Bremskraftregler 3 auf eine notwendigerweise nur niedrige Druckhöhe geregelte Bremsdruck im Zugfahrzeug unterstützt durch Beaufschlagung der Kolbenfläehe 32 die Bildung einer Gegenkraft nur schwach, was bedeutet, daß diese Gegenkraft über die Fläche 31 durch den Druck in der Kammer 42 in größerem Maße aufgebracht werden muß als dies bsi beladenem

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Fahrzeug mit einem höher geregelten, auf die Ringfläche 32 wirkenden Druck der Fall ist. Erst bei voll beladenem Fahrzeug wird ein Druckverhältnis der auf die beiden unteren Kolbenflächen 31 und 32 wirkenden Drücke zu dem auf die obere Kolbenfläche 30 wirkenden Druck von 1 :1 erreicht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Druckmittel-Zweikreisbremsanlage für Motorfahrzeuge mit einem aus einer von einer Druckmittelquelle zu einer Anhängerkupplung führenden Anhänger-Vorratsleitung und einer von einem Zweikreis-Motorwagenbremsventil zur anderen Anhängerkupplung führenden Anhänger-Bremsleitung bestehenden Zweileitungs-Anhängerbremsanschluß, mit einer von der Belastung des Fahrzeugs abhängigen automatischen Bremskraftregelung mindestens eines Kreises der beiden Betriebsbremskreise und mit einem zwischen das Motorwagen-Bremsventil und die Kupplung der Anhängerbremsleitung geschalteten Anhänger-Steuerventil, welches zwei gegenläufig axial verschiebbare Relaiskolben aufweist, die einerseits vom Bremsdruck in einem der beiden Betriebsbremskreise und andererseits vom Bremsdruck in der Anhänger-Bremsleitung beaufschlagt sind und je einen mit einem Doppelventilkörper zusammenarbeitenden Ventilsitz tragen, wobei einer der Relaiskolben als Stufenkolben ausgebildet ist, der auf seiner größeren Kolbenfläche vom Betriebsbremsdruck und auf der gegenüberliegenden kleineren Kolbenfläche vom Anhänger-Bremsdruck beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Kolbenabstufung gebildete Fläche (32) des Stufenkolbens vom lastabhängig geregelten Bremsdruck eines Betriebsbremskreises des Motorfahrzeugs beaufschlagt ist.