BR112013028680B1

BR112013028680B1 - Dispositivo de freio de estacionamento

Info

Publication number: BR112013028680B1
Application number: BR112013028680-6A
Authority: BR
Inventors: Michael Herges
Original assignee: Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2022-02-22
Also published as: US9157543B2; BR112013028680A2; DE102011101438B4; WO2012156306A2; US20140103237A1; EP2707260A2; CN103534152B; DE102011101438A1; EP2707260B1; WO2012156306A3; CN103534152A

Abstract

DISPOSITIVO DE FREIO DE ESTACIONAMENTO. A presente invenção refere-se a um dispositivo de freio de estacionamento que implementa uma válvula de freio de estacionamento (1) biestável por um pistão deslocável, carregado por uma mola (7) , com duas áreas de pistão (3, 4) coaxiais, que delimitam dois compartimentos (5, 6). O primeiro compartimento (5), em função da posição do pistão (2), é ativável com pressão de reserva, pressão atmosférica ou uma pressão intermediária, que pode ser aduzida à saída (A3) da válvula de freio de estacionamento (1). O segundo compartimento (6) pode ser unido por uma válvula (30) opcionalmente com pressão de reserva ou pressão atmosférica. As áreas de pistão (3, 4) são de tal maneira selecionadas que o pistão (2) é movido contra a força da mola (7), quando a soma das pressões nos dois compartimentos (5, 6) ultrapassa um valor predeterminado.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de freio de estacionamento conforme o preâmbulo da reivindicação 1.

[002] Tal dispositivo de freio de estacionamento é conhecido da DE 10 2008 007 877 B3. Ali, um cilindro de freio de mola acumuladora é ativado por uma válvula de relé, que por seu lado é ativada por uma válvula de segurança biestável. A biestabilidade é obtida por um acoplamento por reação pneumático, na medida em que uma válvula “select-low” comuta a menor de duas pressões, que é aplicada na saída ou na entrada da válvula de segurança, em uma entrada de controle da válvula de segurança. A válvula de segurança é uma válvula de 3/2 vias com duas entradas e uma saída. A primeira entrada pode ser unida por uma primeira válvula magnética opcionalmente com uma fonte de meio de pressão ou pressão atmosférica. A segunda entrada pode ser unida por uma segunda válvula magnética igualmente opcionalmente com fonte de meio de pressão ou pressão atmosférica. A válvula de segurança, dependendo da posição de comutação, une sua saída com uma das duas entradas. A biestabilidade da válvula de segurança é assim também garantida em caso de queda da corrente.

[003] A DE 10 2005 058 799 Al descreve um dispositivo de freio de estacionamento, em que o cilindro de freio de mola acumuladora é ativado por uma válvula de relé, que por seu lado por um dispositivo de freio de estacionamento é ativável uma válvula de segurança de 3/2 vias. Essa válvula de segurança une opcionalmente sua saída com uma fonte de ar comprimido ou pressão atmosférica. A finalidade desse dispositivo de freio de estacionamento é possibilitar ao motorista ativar o freio de estacionamento por ativamente do freio operacional em caso de queda do suprimento de corrente elétrica.

[004] A DE 10 2007 061 908 B4 mostra um dispositivo de freio de estacionamento com um cilindro de freio de mola acumuladora, que por uma válvula de relé pode opcionalmente ser unido com uma fonte de meio de pressão ou pressão atmosférica. Uma entrada de controle pneumática da válvula de relé pode ser unida por uma válvula de comutação monoestável opcionalmente com a fonte de meio de pressão ou pressão atmosférica. A saída de meio de pressão da válvula de relé está unida por uma outra válvula de comutação monoestável com a entrada de controle pneumática da válvula de relé. Com isso é provido um circuito de acoplamento de reação para a válvula de relé, que mantém a válvula de relé pneumaticamente respectivamente em uma posição estável. Com isso podem ser evitadas válvulas biestáveis para ativação da válvula de relé.

[005] A DE 103 36 611 Al mostra uma instalação de freio com um dispositivo de controle eletrônico, que mediante a recepção de um sinal de ativação elétrico promovendo a desativação de uma função de freio de estacionamento ativa válvulas eletricamente ativadas. É então empregada uma válvula biestável, que em um primeiro estado de comutação aduz meio de pressão a um ativador e em um segundo estado de comutação descarrega meio de pressão do atuador.

[006] Freios de estacionamento de veículos utilitários inclusive reboques são hoje, via de regra, equipados com cilindros de freio de mola armazenadora, que em posição solta ativam um compartimento de compressão de mola com ar comprimido e, com isso, mantêm a mola tensionada, enquanto que para a frenagem de estacionamento o compartimento de compressão de mola é evacuado, isto é, unido com pressão atmosférica, de modo que o cilindro de freio sob ação da mola produz uma força de frenagem (cf. Bosch, “Kraftfahrttechnisches Tas- chenbuch”, 22a edição, Düsseldorf, 1995, p. 648).

[007] Em geral são conhecidos tanto freios de estacionamento meramente operados pneumaticamente, que são operados com válvu- las de freio de estacionamento em geral biestáveis, a serem a ativadas pelo motorista, como também equipamentos eletro-pneumáticos com uma válvula eletromecânica biestável, que é controlada por uma válvula biestável eletromecânica. Ambas as posições de válvula para “fre- nagem de estacionamento” e “liberação” devem então ser “estáveis”, isto é, permanecer na posição respectivamente selecionada sem interferência de uma pessoa. Isso também pode se aplicar a uma falha de um suprimento de corrente elétrica para as válvulas.

[008] Um freio de estacionamento elétrico ou eletro-pneumático deve portanto possuir duas posições estáveis, a serem mantidas ou automaticamente assumidas mesmo com falha de corrente, ou seja,

[009] com freio de estacionamento engatado, esse estado deve ser mantido sem energia elétrica;

[0010] durante uma marcha, ao menos enquanto houver pressão de reserva, a mola acumuladora e a entrada do freio de estacionamento de uma válvula de controle de reboque devem permanecer ou ser ativadas a pressão.

[0011] Uma comutação inadvertida entre ambos os estados deve ser impedido menos no caso de erro. Como única exceção é admissível então que, no caso de rompimento de um conduto pneumático, o freio de mola acumuladora seja ativado. Nesse caso, também automaticamente deve ser evacuada a conexão para a válvula de controle de reboque.

[0012] A comutação de estado de estacionamento para o estado de marcha como também a comutação do estado de marcha para o estado de estacionamento deve ser disparado eletricamente controlado. É ainda desejável que possa ser ajustada uma pressão qualquer desejada entre zero e pressão de reserva no estado de marcha.

[0013] Constitui objetivo da invenção, portanto, prover um disposi tivo de freio de estacionamento, que satisfaça seguramente os requisi- tos acima.

[0014] Esse objetivo é alcançado pelas características indicadas na reivindicação 1. Outras configurações e execuções vantajosas da invenção podem ser depreendidas das sub-reivindicações.

[0015] A ideia básica da invenção reside em prever uma válvula de freio de estacionamento com um pistão, que possui duas áreas de pistão coaxiais. Pode se tratar de um pistão escalonado ou de um pistão com duas áreas de pistão situadas uma atrás da outra. Em sua posição básica, o pistão é comprimido por uma mola ou pela pressão de reserva ou ambas contra um primeiro batente, sendo que um primeiro compartimento é fechado acima da primeira área de pistão nessa posição contra uma conexão de pressão e unido com pressão ambiente. Um segundo compartimento acima da segunda área de pistão está permanentemente unida com uma segunda conexão, à qual opcionalmente é aduzida pressão de reserva ou pressão atmosférica. Ambas as áreas de pistão são suficientemente grandes, para deslocar o pistão contra a força de mola para o batente contraposto a partir de uma determinada pressão no respectivo primeiro ou segundo compartimento. Essa pressão é menor e especialmente essencialmente menor do que a pressão de reserva. Nessa posição de encosto deslocada contra a força da mola, o primeiro compartimento é ativado com pressão de reserva ou uma pressão regulada e bloqueado contra pressão atmosférica. Uma terceira conexão da válvula de freio de estacionamento une como saída o primeiro compartimento acima da primeira área de pistão com aparelhos a serem controlados.

[0016] Em um primeiro exemplo de execução da invenção, o apa relho a ser controlado é uma válvula de relé, cuja entrada de controle pneumática está unida com a terceira conexão da válvula de freio de estacionamento.

[0017] A primeira conexão da válvula de freio de estacionamento pode ser ativada por meio de uma disposição de válvula ativada eletricamente, que consiste em duas válvulas de 2/2 vias ou uma válvula de 3/2 vias, quer com pressão ambiente, com pressão de reserva ou uma pressão entre as mesmas. Essa disposição de válvula eletricamente ativada une no estado sem corrente com pressão de reserva. A segunda conexão da válvula de freio de estacionamento pode ser ativada por meio de uma válvula de comutação, como p.ex. por meio de uma válvula magnética de 3/2 vias, quer com pressão ambiente ou com pressão de reserva. Essa válvula de comutação comuta no estado sem pressão para pressão ambiente.

[0018] A válvula de freio de estacionamento com o pistão é assim biestável e, com queda de corrente do suprimento de corrente para as válvulas eletricamente ativadas, não altera seu estado respectivamente anteriormente assumido.

[0019] Com o exemplo de execução da invenção até agora des crito podem ser realizadas as seguintes cinco funções:

Função 1: Estado de estacionamento estável

[0020] Todas as válvulas elétricas ou instalações de válvula não estão ativadas a corrente. Essas instalações de válvula ou válvulas são, por exemplo, válvulas magnéticas. Mas podem ser também válvulas eletricamente ativadas de outra maneira, por exemplo válvulas ativadas piezo eletricamente ou motoramente. Na primeira conexão da válvula de freio de estacionamento está aplicada pressão de reserva, na segunda conexão e no segundo compartimento, pressão ambiente. O pistão se encontra em posição básica. A pressão de reserva aplicada à primeira conexão está bloqueada. O primeiro compartimento e, com isso, também a terceira conexão estão unidos com pressão ambiente. Eventuais não estanqueidades seriam evacuadas por essa união com pressão ambiente.

Função 2: Estado de marcha estável

[0021] O pistão se encontra em posição ativa, estando portanto deslocado contra a força da mola. O primeiro compartimento e, com isso, também a terceira conexão estão unidos com pressão de reserva pela primeira conexão e pela disposição de válvula sem corrente. Eventuais não estanqueidades seriam posteriormente ventiladas pela pressão de reserva. Havendo uma conexão para um módulo de controle de reboque, então essa conexão está unida com a primeira conexão. Havendo uma válvula de teste de reboque com uma conexão para um segundo módulo de controle de reboque, então seu pistão de controle está unido por uma válvula de duas vias com a mais alta de ambas as pressões, portanto nessa posição com a pressão na primeira conexão. Eventuais perdas por não estanqueidades são copensa- das por posterior ativação a corrente pelas válvulas elétricas.

Função 3: Comutação elétrica de estado de estacionamento para o estado de marcha

[0022] A válvula de comutação é ativada a corrente. Pela segunda conexão é ventilado o segundo compartimento. O pistão é movido contra a força da mola para sua posição inferior. O primeiro compartimento é separado da pressão ambiente e unido com a primeira conexão, na qual se encontra pressão de reserva. A primeira área de pistão no primeiro compartimento é suficiente para manter o pistão nessa posição. Em seguida, a válvula de comutação é de novo desligada. Está produzido o estado de marcha estável.

Função 4: Regulagem elétrica de uma pressão desejada

[0023] Deve ser regulada uma pressão desejada entre zero e pressão de reserva. A válvula de comutação é ativada com corrente. Assim, a pressão no segundo compartimento mantém o pistão estável no batente inferior contra a força da mola. Com as demais válvulas, que atuam como válvula de entrada e saída, pode ser regulada uma pressão desejada entre pressão ambiente e pressão de reserva no primeiro compartimento e, com isso, também na terceira conexão. Com queda de corrente, de fato o segundo compartimento é evacuado, mas o primeiro compartimento ventilado. O pistão permanece, portanto, em sua posição de baixa pressão. Cabe atentar apenas para o fato de que as seções transversais de fluxo de passagem das válvulas elétricas e as áreas de pistão do pistão são de tal maneira selecionadas que a soma das pressões no primeiro e segundo compartimentos sempre são suficientemente grandes para manter o pistão seguramente contra a força da mola no batente inferior.

Função 5: Comutação elétrica do estado de marcha para o estado de estacionamento

[0024] Situação de saída no estado de marcha estável (função 2). Com as válvulas elétricas é evacuada a pressão na primeira conexão e, com isso, também no primeiro compartimento e na terceira conexão. A mola desloca o pistão para seu batente superior. Com isso, o primeiro compartimento é separado da primeira conexão e unido com pressão ambiente. As válvulas elétricas podem ser desligadas. O estado de estacionamento estável está atingido.

[0025] A válvula de freio de estacionamento do tipo até então des crito pode também ser equipada com uma ou várias conexões de controle de reboque para ativação pneumática de um módulo de controle de reboque ou válvula de controle de reboque.

[0026] Em uma primeira variante há uma conexão de controle de reboque de um primeiro tipo (ASM1), que está unida com a primeira conexão da válvula de freio de estacionamento. Com isso, nas funções 1, 2 e 3 a conexão de controle de reboque está ativada com pressão de reserva e o reboque assim não está freado. Na função 4, a conexão para a conexão de controle de reboque recebe a mesma pressão que a válvula de relé. O reboque freia portanto precisamente com a mesma intensidade que os freios de mola acumuladora. Na função 5, a cone- xão de controle de reboque é colocada sem pressão pro curto tempo durante a operação de comutação. Em seguida, é novamente ventilada. O reboque freia portanto por curto tempo com o freio de mola acumuladora e está então não freado na posição de estacionamento estável.

[0027] Em uma variante da ativação de reboque é prevista uma conexão de controle de reboque de um segundo tipo (ASM2), que é ativada por uma válvula de teste de reboque. Na posição de marcha estável (função 2) durante uma regulagem de pressão escalonada (função 4), durante a comutação para a posição de marcha estável (função 3) e na posição de estacionamento estável (função 1) deve ser ativada com a mesma pressão que o freio de mola acumuladora. Como em todas essas funções sempre há pressão de reserva ao menos em uma da primeira ou segunda conexões da válvula de freio de estacionamento, a maior dessas duas pressões é conduzida por uma válvula de duas vias para a conexão de controle de uma válvula de teste de reboque. Esta une então a terceira conexão da válvula de freio de estacionamento com a conexão de controle de reboque. Na função 5, a conexão de controle de reboque é colocada sem pressão por curto tempo. Comuta então por curto tempo pressão de reserva para a conexão de controle de reboque. O reboque solta portanto por curto tempo seus freios, o que corresponde ao comportamento na função 6 a seguir descrita.

[0028] Nessa segunda variante do controle de reboque, prescreve o legislador que o motorista a todo tempo deve poder desativar os freios do reboque, para verificar se a união com o veículo é mantida apenas com as molas acumuladoras do veículo de tração.

[0029] O motorista deve verificar isso a cada vez quando do enga te do freio de estacionamento. Disso resulta a implementação de uma sexta função adicional.

Função 6: Função de teste

[0030] A liberação dos freios de reboque é produzida por ventila ção da conexão de controle de reboque do segundo tipo. As válvulas elétricas são ligadas após evacuação. Assim, ambas as conexões da válvula de duas vias estão sem pressão. O terceiro compartimento é evacuado. Uma mola da válvula de teste de reboque desloca de volta seu elemento de controle e a conexão para o segundo módulo de controle de reboque é unido com a pressão de reserva.

[0031] A válvula de teste de reboque pode ser uma válvula de 3/2 vias pneumaticamente controlada, que com conexão de controle sem pressão une a conexão de controle de reboque do segundo tipo com pressão de reserva, com conexão de controle ativada a pressão com a pressão da terceira conexão da válvula de freio de estacionamento ou a pressão da válvula de relé. A válvula de teste de reboque pode ser executada como válvula de corrediça ou válvula de sede dupla.

[0032] Em uma terceira variante da ativação de reboque, há cone xões de controle de reboque de primeiro e segundo tipo. Assim, com um único tipo de dispositivo de válvula de freio de estacionamento com distintos veículos podem ser empregado opcionalmente um de ambos os tipos da ativação de reboque.

[0033] Para as válvulas elétricas, a invenção prevê duas variantes. Uma primeira variante tem duas válvulas, das quais uma é uma válvula de ventilação e a outra uma válvula de evacuação.

[0034] Segundo uma alternativa, pode ser uma válvula de 3/2 vias, com que igualmente é possível uma regulagem de pressão. Em rápida sucessão, essa válvula é unida para um respectivamente primeiro intervalo com pressão ambiente e, depois, para um segundo intervalo, com pressão de reserva. Após curto tempo se estabelece uma pressão média, cujo montante é dependente da relação entre primeiro e segundo intervalos. A relação dos intervalos pode ser controlada em função de uma pressão teórica com base em um campo característico ou em um circuito de regulagem fechado por meio de sensor de pressão.

[0035] Para ajuste mais preciso e/ou mais rápido da pressão na função 4 acima mencionada e para garantir um melhoramento da monitoração dessa função, outros sensores de pressão ou comutadores de pressão podem ser previstos na primeira e/ou na terceira conexão da válvula de freio de estacionamento e/ou na saída da válvula de relé.

[0036] Segundo uma configuração da invenção, pode também ser prevista uma função “anti-compound”, com a qual é impedido que os freios de roda sejam sobrecarregados por sobreposição das forças de aplicação de freios operacionais e de estacionamento. Sendo ativado também o freio operacional simultaneamente para a frenagem de estacionamento, então pelo efeito da função “anti-compound” o efeito do freio de mola acumuladora é cancelado por sua ventilação na mesma medida em que o freio operacional é aplicado. A função “anticompound” pode ser implementada por uma válvula de duas vias para a câmara de controle da válvula de relé, um segundo pistão de relé ou por uma válvula de duas vias a jusante da saída da válvula de relé.

[0037] Segundo outra configuração da invenção, o ar comprimido para a conexão de controle do reboque do segundo tipo pode ser controlado conforme duas variantes. Na primeira variante, o ar, que é conduzido normalmente, isto é, fora da função de teste, para o segundo módulo de controle de reboque, provém diretamente da terceira conexão da válvula de freio de estacionamento. Com isso, a pressão para a conexão de controle de reboque do segundo tipo na função 4 é estacionariamente precisamente igual à pressão para a conexão de controle de reboque do primeiro tipo. Além disso, a pressão para a conexão de controle de reboque do segundo tipo é sempre independente de eventuais modificações de uma função “anti-compund”.

[0038] Na segunda variante, o ar, que é conduzido normalmente, isto é, fora da função de teste, para a conexão de controle de reboque do segundo tipo, é captado só depois da válvula de relé. Com isso, o volume de controle, em que o dispositivo de válvula elétrico deve regular a pressão, é independente do volume do módulo de controle de reboque. Também não vedabilidades após a conexão de controle de reboque do segundo tipo são automaticamente compensadas pela válvula de relé.

[0039] A invenção será mais detalhadamente explicada a seguir com base em exemplos de execução com relação ao desenho. Mostram:

[0040] Fig. 1 - o dispositivo de freio de estacionamento em posição de estacionamento estável;

[0041] Fig. 2 - o dispositivo de freio de estacionamento mediante a comutação para a posição de marcha;

[0042] Fig. 3 - o dispositivo de freio de estacionamento na posição de marcha estável;

[0043] Fig. 4 - o dispositivo de freio de estacionamento mediante a regulagem de pressão;

[0044] Fig. 5 - o dispositivo de freio de estacionamento mediante a comutação para a posição de estacionamento bem como quando do teste de reboque;

[0045] Fig. 6 - o dispositivo de freio de estacionamento com uma válvula de 3/2 vias para regulagem da pressão;

[0046] Fig. 7 - o dispositivo de freio de estacionamento com uma válvula de 3/2 vias com uma válvula de teste de reboque em forma de uma válvula de sede dupla;

[0047] Fig. 8 - o dispositivo de freio de estacionamento com ape nas uma conexão de controle de reboque do primeiro tipo;

[0048] Fig. 9 - o dispositivo de freio de estacionamento sem cone- xão de controle de reboque;

[0049] Fig. 10 - o dispositivo de freio de estacionamento com uma primeira variante de uma função “anti-compound”;

[0050] Fig. 11 - o dispositivo de freio de estacionamento com uma segunda variante de uma função “anti-compound”;

[0051] Fig. 12 - uma variante do dispositivo de freio de estaciona mento, em que ar é fornecido para conexão de controle de reboque do segundo tipo pela válvula relé;

[0052] Fig. 13 - uma variante do dispositivo de freio de estaciona mento com conversores de pressão/tensão para medição de diversas pressões; e

[0053] Fig. 14 - um segundo exemplo de execução de uma válvula de freio de estacionamento com duas áreas de pistão situadas uma depois da outra.

[0054] No primeiro exemplo de execução das figs. 1 a 5, está mos trada uma válvula de freio de estacionamento 1 com um pistão 2, que é formado como pistão escalonado, que apresenta uma primeira área de pistão 3 e uma segunda área de pistão 4. A primeira área de pistão 3 delimita um primeiro compartimento 5 e a segunda área de pistão 4 um segundo compartimento 6. As duas áreas de pistão 3 e 4 são coaxiais entre si e respectivamente grandes o bastante para deslocar o pistão 2 a partir de uma pressão predeterminada contra força de mola para um batente, sendo essa pressão predeterminada menor do que a pressão de reserva. O pistão 2 é carregado por uma mola 7, que pressiona o pistão 2 em uma direção, em que as duas áreas de pistão 3 e 4 reduzem os dois compartimentos 5 e 6.

[0055] A válvula de freio de estacionamento 1 apresenta um se gundo pistão 8 deslocável, que é protendido por uma segunda mola 9 em direção do pistão 2 e em direção de uma primeira sede de válvula 10. No fundo do segundo pistão 8 está prevista uma abertura 11, que aponta para o primeiro compartimento 5.

[0056] O pistão 2 porta uma segunda sede de válvula 12, que co opera com o primeiro pistão 8. O pistão 2 e o segundo pistão 8 estão guiados deslocáveis respectivamente por vedações 13, 14, 15 em paredes de alojamento da válvula de freio de estacionamento 1. O pistão 2 tem um primeiro compartimento de mola 16, em que está disposta a mola 7. Esse compartimento de mola 16 está evacuado por uma abertura de alojamento 17 para a atmosfera. O segundo pistão 8 tem um segundo compartimento de mola 19, em que está disposta a mola 9, apresentando o segundo compartimento de mola 19 uma primeira conexão A1, à qual está conectado um conduto de pressão de controle 20.

[0057] A primeira sede de válvula 10, com o segundo pistão 8 des locado para fora, separa o primeiro compartimento 5 de uma câmara de evacuação 21, que envolve o segundo pistão 8 e, através de uma abertura de alojamento 22, é evacuada para a atmosfera.

[0058] O primeiro compartimento 5 apresenta uma terceira cone xão A3, que forma a saída da válvula de freio de estacionamento 1 e está conectada a um conduto 23. O segundo compartimento apresenta uma segunda conexão A2, à qual está conectado um conduto de pressão de controle 20.

[0059] O conduto de pressão de controle 20 está unido por uma primeira válvula 25 e uma válvula de retenção 26 com pressão de reserva, por exemplo com um recipiente de pressão de reserva 27. A primeira válvula 25 pode, por exemplo, ser uma válvula de 2/2 vias, que está comutada no estado sem corrente e bloqueada no estado ativado com corrente. Além disso, a saída da primeira válvula 25 está unida com uma segunda válvula 28, que pode ser igualmente uma válvula de 2/2 vias. No estado sem corrente, a segunda válvula 28 em posição de bloqueio e no estado ativado com corrente une o conduto de pressão de controle 20 com um conduto de evacuação 29. A primeira válvula 25 atua, portanto, como válvula de entrada e a segunda válvula 28 atua como válvula de saída. Ambas formam juntas uma primeira disposição de válvula.

[0060] O primeiro conduto 24 conduzindo ao segundo comparti mento 6 está conectado a uma terceira válvula 30, que serve como válvula de comutação e é, por exemplo, uma válvula de 3/2 vias. No estado ativado com corrente, a terceira válvula 30 une o primeiro conduto 24 com pressão de reserva da válvula de retenção 26 e ativa, portanto, a segunda conexão A2 e, com isso, o segundo compartimento 6 da válvula de freio de estacionamento 1 com pressão de reserva, no estado não ativado com corrente com pressão ambiente.

[0061] A primeira válvula 25 une no estado sem corrente a pres são de reserva com o conduto de pressão de controle 20 e ativa, portanto, a primeira conexão A1 e, com isso, segundo pistão 8 com pressão de reserva, que ativa através da abertura 11 e a sede de válvula 12 aberta o primeiro compartimento 5 igualmente com pressão de reserva.

[0062] O primeiro compartimento 5 está unido pela terceira cone xão A3 e o primeiro conduto 23 com a válvula de relé 31, a saber, com sua entrada de controle 32 pneumática. Uma entrada de meio de pressão 33 da válvula de relé 31 está unida por um conduto 34 com pressão de reserva, a saber, com a saída da válvula de retenção 26. Uma saída de pressão 35 da válvula de relé 31 está unida com um ou vários cilindros de freio de mola acumuladora 72.

[0063] A válvula de relé 31 apresenta dois pistões 36 e 37 deslo cáveis, que formam juntos uma sede de válvula 38. Além disso, o segundo pistão 37 forma com uma parede divisória de alojamento 39 uma segunda sede de válvula 40. O segundo pistão 37 está protendi- do por uma mola 41 em direção do primeiro pistão 36 e possui em seu fundo de pistão uma abertura 42, que leva a um compartimento de mola 43, que é evacuado por uma abertura 44 no alojamento da válvula de relé 31 para a atmosfera.

[0064] Os condutos 20 e 24 estão conectados a entradas de uma válvula de duas vias 45, cuja saída está unida com uma entrada de controle 46 de uma válvula de teste de reboque 47. A válvula de duas vias é uma válvula “select-high”, que comuta a pressão superior em suas entradas para a saída.

[0065] Além disso, o conduto de pressão de controle 20 leva a uma primeira conexão de controle de reboque ASM1, enquanto que uma saída 48 da válvula de teste de reboque 47 leva a uma segundo conexão de controle de reboque ASM2.

[0066] A válvula de teste de reboque 47 é uma válvula de comuta ção pneumaticamente controlada, cuja entrada de controle 46 está unida com a saída da válvula de duas vias 45. Suas duas entradas de pressão estão unidas com a terceira conexão A3 da válvula de freio de estacionamento 1 e com o conduto de reserva 34. Sua saída 48 está unida com a segundo conexão de controle de reboque ASM2. No exemplo de execução da Fig. 2, há quatro compartimentos 49, 50, 51 e 52 vedados entre si com um cursor 5, que é carregado por uma mola 54.

[0067] A saída da válvula de duas vias 45, que leva à entrada de controle 46 da válvula de teste 47, está unida com o primeiro compartimento 49 (figs. 2-5). A mola 54 pressiona o cursor 53 em direção do primeiro compartimento 49. O segundo compartimento 50 da válvula de teste de reboque 47 está conectado ao conduto 23, que une com o primeiro compartimento da válvula de freio de estacionamento 1. O terceiro compartimento 51 da válvula de teste de reboque 47 está unido, dependendo da posição do cursor 53, com o segundo compartimento 50 ou vedado com relação ao mesmo. O segundo comparti- mento 51 está unido com a saída 48 da válvula de teste de reboque 47, que leva à segunda conexão de controle de reboque ASM2.

[0068] O quarto compartimento 52 da válvula de teste de reboque 47 está unido com o conduto 34 e, com isso, permanentemente ativado com pressão de reserva. Dependendo da posição do cursor 53, o quarto compartimento 52 está unido com o terceiro compartimento 51 ou separado dele. Na posição de união do cursor 52, com isso pressão de reserva passa do conduto 54 para a saída 48 da válvula de teste de reboque 47.

[0069] A seguir será explicado o funcionamento em conexão com as figs. 1 a 5.

[0070] A Fig. 1 mostra o estado de estacionamento estável. As três válvulas 25, 28 e 30 não estão ativadas a corrente. A primeira válvula 25 conduz pressão de reserva pelo conduto de pressão de controle 20 para a conexão A1 da válvula de freio de estacionamento 1. A segunda válvula 28 está bloqueada. A terceira válvula 30 evacua a conexão A2 do segundo compartimento 6. O pistão 2 é pressionado pela mola 7 para uma posição limite, em que a sede de válvula 12 fica fechada e a sede de válvula 15 fica aberta. Com isso, o primeiro compartimento 5 é evacuado pela câmara de evacuação 21 e pela abertura de alojamento 22 e a conexão A3 e, com isso, a entrada de controle 22 da válvula de relé 21 ficam assim evacuaras, de modo que o pistão 37 da válvula de relé 31 fecha pela mola 41 a sede de válvula 40. Uma pressão residual dos cilindros de freio de mola acumuladora desloca o pistão 36 da válvula de relé, de modo que a sede de válvula 38 abre e pressão pode fluir dos cilindros de freio de mola acumuladora pela abertura 42 no pistão 38 e pelo compartimento de mola 43 pela abertura 44. Os cilindros de freio de mola acumuladora ficam evacuados e a situação de estacionamento estável é garantida.

[0071] A Fig. 2 mostra o estado da comutação para uma posição de marcha, em que os cilindros de freio de mola acumuladora 72 devem ser ativados com pressão. A primeira e a segunda válvulas 25 e 28 estão sem corrente, a válvula de comutação 30 está ativada a corrente. Com isso, pressão de reserva passa do conduto 34 pela válvula de comutação para a segunda conexão A2 e o segundo compartimento 6 fica ativado com pressão de reservam com o que o pistão 2 é comprimido contra a força da mola 7 para uma posição limite inferior. Pressão de reserva permanece na primeira conexão A1 da válvula de freio de estacionamento 1, com o que a primeira sede de válvula 10 é fechada. A segunda sede de válvula 12 está aberta pelo pistão 2 comprimido, de modo que pressão de reserva chega pelo conduto de pressão de controle 20, pela conexão A1, pela abertura 11 no segundo pistão 8 e pela sede de válvula 12 aberta ao primeiro compartimento 5 e, com isso, à conexão A3. O pistão 36 da válvula de relé 31 é comprimida contra o pistão 37, com o que a sede de válvula 40 abre e a sede de válvula 38 fecha. Com isso, pressão de reserva passa do conduto 34 para a saída de meio de pressão 35 da válvula de relé 31 e solta o cilindro de freio de mola acumuladora.

[0072] A Fig. 3 mostra o estado da posição de marca 20 estável após a operação de comutação da Fig. 2. As três válvulas 25, 28 e 30 estão sem corrente. O primeiro compartimento 5 está ativado com pressão de reserva, com que o pistão 2 permanece na posição comprimida contra a força da mola 7 contra o batente. O segundo compartimento 6 está evacuado, mas a pressão no primeiro compartimento 5 basta para manter comprimido o pistão 2. Na conexão A3 há assim pressão de reserva, que pressiona o pistão 36 da válvula de relé 37 contra o pistão 37, com o que a sede de válvula 40 permanece aberta e pressão de reserva passa para a saída 35 da válvula de relé 31 e, como isso, para os cilindros de freio de mola acumuladora. O freio de mola acumuladora fica assim solto. A entrada de controle 46 da válvu- la de teste de reboque 47 está ativada pela válvula de duas vias 45 com pressão de reserva. A pressão de reserva da conexão A3 passa assim da câmara 50 para a câmara 51 e, com isso, para a segunda conexão de controle de reboque ASM2. A primeira conexão de controle de reboque ASM1 5 fica diretamente suprida pela primeira válvula 25 com pressão de reserva.

[0073] A Fig. 4 mostra o estado da regulagem elétrica de uma pressão desejada entre zero e pressão de reserva no estado de marcha. A válvula de comutação 30 está ativada a corrente. Na segunda conexão A2 há pressão de reservam que mantém o pistão 2 estável na posição limite inferior contra a força da mola 7. Pelas duas válvulas 25 e 28 pode então ser ajustada uma pressão desejada entre pressão ambiente e pressão de reserva no primeiro compartimento 5 e, como isso, na terceira conexão A3.

[0074] Com queda de corrente, de fato o segundo compartimento 6 é evacuado, mas o primeiro compartimento 5 é ventilado, de modo que a pressão regulada permanece mantida nas duas conexões de controle de reboque ASM1 e ASM2 e nos cilindros de freio de mola acumuladora 72. Apenas há que se atentar para o fato de que a soma das pressões no primeiro e segundo compartimentos 5 e 6 sempre é suficientemente grande para manter o pistão 2 seguramente contra a mola 7 no batente inferior.

[0075] A Fig. 5 mostra o estado da comutação para a posição de estacionamento. A primeira e a segunda válvulas 25 e 28 estão ativadas a corrente. A válvula de comutação 30 está sem corrente. O primeiro compartimento 5 e o segundo compartimento 6 estão evacuados. A mola 7 comprime o pistão 2 para cima contra o pistão 8, fecha a sede de válvula 12 e abre a sede de válvula 10. O primeiro compartimento 5 é evacuado pela abertura de evacuação 22. A conexão A3 está sem pressão e a válvula de relé 31 pode evacuar os cilindros de freio de mola acumuladora 72 pela sede de válvula 38 aberta com sede de válvula 40 fechada pelas aberturas 42 e 44.

[0076] A entrada de controle 46 da válvula de teste de reboque 47 está sem pressão e o cursor 53 é deslocado pela mola 54 contra um batente extremo, de modo que as câmaras 51 e 52 ficam unidas entre si e a segunda conexão de controle de reboque ASM2 é ativada pela válvula de teste de reboque 47 com pressão de reserva. Todas as válvulas 25, 28 e 30 eletricamente ativadas podem ser desligadas e é alcançado um estado de estacionamento estável.

[0077] A Fig. 6 mostra uma variante da invenção, em que a primei ra válvula 25 é uma válvula de duas vias, como p.ex. uma válvula magnética de 3/2 vias. A válvula de freio de estacionamento 1 e a válvula de relé 31 estão respectivamente em posição de marcha, isto é, o freio de mola acumuladora 72 está ativado com pressão e assim solto. As duas conexões de controle de reboque ASM1 e ASM2 estão ativadas com pressão de trabalho, que pode ser eletricamente regulada pela primeira válvula 25.

[0078] A Fig. 7 mostra uma variante da invenção, em que a válvula de teste de reboque 47 é executada como válvula de sede dupla e apresenta à semelhança da válvula de relé 31 dois pistões 57 e 58 deslocáveis, dos quais o pistão 58 é protendido por uma mola 59. Uma primeira sede de válvula 60 é formada entre os dois pistões 57 e 58 e uma segunda sede de válvula 61 entre o segundo pistão 58 e uma parede de alojamento 62. Havendo ar cumprindo na conexão de controle 46, então a sede de válvula 60 é fechada e a sede de válvula 71 aberta. Meio de pressão passa então da conexão A3 para a saída 48 e, com isso, para a conexão de controle de reboque ASM2.

[0079] Na variante da Fig. 8 está omitida a segunda conexão de controle de reboque ASM2. Em posição de estacionamento estável, o módulo de controle de reboque ASM1 está ventilado e o freio de mola armazenadora 72 está evacuado. As demais posições são assumidas analogamente ao exemplo de execução das figs. 1 a 5.

[0080] A Fig. 9 mostra uma variante sem reboque. As duas cone xões de controle de reboque ASM1 e ASM2 estão omitidas bem como também a válvula de teste de reboque. A saída A3 da válvula de freio de estacionamento 1 está assim unida apenas com a válvula de relé 31.

[0081] As variantes das figs. 10 e 11 têm ainda uma assim cha mada função “anti-compound”, com a qual é evitado que os freios de roda sejam sobrecarregados por sobreposição das forças de aplicação de freio operacional e de estacionamento (freio de mola acumuladora). Sendo simultaneamente ao freio de estacionamento ativado também o freio operacional, então é cancelado o efeito do freio de mola acumuladora na mesma medida por ventilação.

[0082] Para essa finalidade, entre a conexão A3 da válvula de freio de estacionamento 1 e a entrada de controle 32 pneumático da válvula de relé 31 é conectada uma segunda válvula de duas vias 55, cuja primeira entrada 63 está unida com a saída A3 e cuja segunda entrada 64 está unida com um conduto de pressão 65 do freio operacional e cuja saída 65 está unida com a entrada de controle 32 pneumática da válvula de relé 31. Na posição de estacionamento estável sendo aplicada pressão ao freio operacional, a sede de válvula 38 fecha e a sede de válvula 40 abre, de modo que o freio de mola acumuladora é ativado com pressão de freio operacional e, com isso, compensada a força de ajuste do freio operacional.

[0083] Na variante da Fig. 11, a válvula de duas vias 55 está unida com sua primeira entrada 63 com a saída de meio de pressão 35 da válvula de relé e com sua segunda entrada 64 com o conduto de meio de pressão do freio operacional. Também com isso é implementada a desejada função “anti-compound”. Em ambas as variantes, a válvula de duas vias 55 é uma válvula “select-high”.

[0084] A Fig. 12 mostra uma variante da invenção, em que a vál vula de teste de reboque 47 recebe ar de suprimento da saída de meio de pressão 35 da válvula de relé 31. Com isso, à conexão de controle de reboque ASM2 é aduzida, em resultado, a mesma pressão que do freio de mola acumuladora 72. A variante de função “anti-compound” com válvula de duas vias na conexão de controle 32 da válvula de relé não está prevista nessa variante.

[0085] A Fig. 13 mostra uma variante com sensores de pressão 68, 69 e 70 nos condutos 20, 23 e no conduto 71 unido com a saída de meio de pressão 35 da válvula de relé 31, que leva ao freio de mola acumuladora.

[0086] Pelos sensores de pressão, que são conversores de pres- são/tensão, podem ser medidos os valores de pressão e avaliados em uma unidade de controle eletrônica, podendo a unidade de controle eletrônica ativar as válvulas elétricas 25, 28 e 30 para regular pressões desejadas.

[0087] A Fig. 14 mostra uma variante da válvula de freio de estaci onamento 1 com as conexões A1, A2 e A3, que pode ser empregada no dispositivo de freio de estacionamento das figs. 1 a 13. Em oposição aos exemplos de execução das figs. 1 a 13, trata-se aqui de uma válvula de freio de estacionamento com um pistão, que apresenta duas áreas de pistão 3 e 4 situadas axialmente uma depois da outra, as quais delimitam ambos os compartimentos 5 e 6. As duas áreas de pistão 3 e 4 têm portanto o mesmo diâmetro externo. Está claro para o profissional que o pistão escalonado mostrado nas figs. 1 a 13 pode exercer as mesmas funções que a válvula de freio de estacionamento da Fig. 14. Um pistão conforme a Fig. 14 tem, em comparação com um pistão escalonado, a vantagem da forma de construção mais estreita, o pistão escalonado a vantagem da forma de construção mais curta.

[0088] A válvula de freio de estacionamento 1 da Fig. 14 tem ainda uma parede divisória 73 com vedação 74, que forma um outro compartimento 75, que está unido por uma abertura 76 com pressão ambiente, para garantir a deslocabilidade do pistão 2.

[0089] Finalmente cabe ainda assinalar que os pistões 8, 37 e 58 acima descritos podem ser também guarnições de válvulas de sede dupla.

Claims

1. Dispositivo de freio de estacionamento com uma válvula de freio de estacionamento (1) biestável, uma válvula de relé (31), um freio de mola acumuladora (42) e válvulas (25, 28, 30) eletricamente ativáveis, sendo que as válvulas (25, 28, 30) eletricamente ativáveis unem a válvula de freio de estacionamento (1) opcionalmente com pressão de reserva ou pressão atmosférica, uma saída (A3) da válvula de freio de estacionamento (1) ativa a válvula de relé (31) e a válvula de relé (31) ativa o freio de mola acumuladora (72), a válvula de freio de estacionamento (1) apresenta um pistão (2) deslocável, carregado por uma mola (7), caracterizado pelo fato de que o pistão (2) possui duas áreas de pistão (3, 4) coaxiais, que delimitam um primeiro compartimento (5) e um segundo compartimento (6), o primeiro compartimento (5), em função da posição do pistão (2), é ativável com pressão de reserva, pressão atmosférica ou uma pressão situada entre essas duas pressões, que é aduzível à saída (A3) da válvula de freio de estacionamento (1), e o segundo compartimento (6) pode ser unido por uma válvula (30) eletricamente ativável opcionalmente com pressão de reserva ou pressão atmosférica.

2. Dispositivo de freio de estacionamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a válvula de freio de estacionamento (1) apresenta um segundo pistão (8) deslocável, carregado por uma segunda mola (9), que forma com uma parede de alojamento (10’) uma primeira sede de válvula (10) e com o pistão (2) uma segunda sede de válvula (12), sendo que as sedes de válvula (10, 12) estão de tal maneira dispostas que, mediante a ultrapassagem de uma pressão predeterminada nos dois compartimentos (5, 6), a primeira sede de válvula (10) está fechada e a segunda sede de válvula (12) está aberta e então pressão de reserva passa de uma primeira conexão (A1) da válvula de freio de estacionamento (1) para o primeiro compartimento (5) e, com isso, para a válvula de relé (31).

3. Dispositivo de freio de estacionamento de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que as sedes de válvula (10, 12) estão de tal maneira dispostas que, mediante ultrapassagem de uma pressão predeterminada em ambos os compartimentos (5, 6), a primeira sede de válvula (10) abre e a segunda sede de válvula (12) fecha e então o primeiro compartimento (5) e, com isso, a terceira conexão (A3) está unida por uma abertura (22) da válvula de freio de estacionamento (1) com pressão atmosférica.

4. Dispositivo de freio de estacionamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que uma segunda conexão (A2), que está unida com o segundo compartimento (6), pode ser unida por uma válvula (30) eletricamente controlável opcionalmente com pressão de reserva ou pressão atmosférica.

5. Dispositivo de freio de estacionamento de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a primeira conexão (A1) da válvula de freio de estacionamento (1) pode ser unida por meio ao menos de uma válvula (25, 28) opcionalmente com pressão de reserva ou pressão atmosférica.

6. Dispositivo de freio de estacionamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a saída (A3) da válvula de freio de estacionamento (1) está unida adicionalmente com uma válvula de teste de reboque (47), cuja entrada de controle (46) pneumática está unida por uma válvula de duas vias (45) com a mais alta das pressões na primeira conexão (A1) e na segunda conexão (A2).

7. Dispositivo de freio de estacionamento de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a válvula de teste de reboque (47) é uma válvula corrediça ou uma válvula de sede dupla.

8. Dispositivo de freio de estacionamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que entre a saída (A3) da válvula de freio de estacionamento (1) e a entrada de controle (32) pneumática da válvula de relé (31) está ligada uma válvula de duas vias (64), cuja primeira entrada (63) está unida com a saída (A3) da válvula de freio de estacionamento (1) e sua segunda entrada (64) com um conduto de meio de pressão de um freio operacional, sendo que a válvula de duas vias (55) conduz a mais alta das pressões em suas duas entradas (63, 64) à entrada de controle (32) da válvula de relé (31).

9. Dispositivo de freio de estacionamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a saída (35) da válvula de relé (31) está unida com uma entrada (63) de uma válvula de duas vias (55), cuja segunda entrada (64) está unida com meio de pressão de um freio operacional, e cuja saída (66) está unida com o freio de mola acumuladora (72).

10. Dispositivo de freio de estacionamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 9, caracterizado pelo fato de que uma entrada de meio de pressão da válvula de teste de reboque (47) está unida com a saída (35) da válvula de relé (31).

11. Dispositivo de freio de estacionamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que sensores de pressão (68, 69, 70) estão conectados à primeira conexão (A1) e/ou à saída (A3) da válvula de freio de estacionamento (1) e/ou à saída (35) da válvula de relé (31).

12. Dispositivo de freio de estacionamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a válvula de freio de estacionamento (1) apresenta um pistão escalonado (2) com duas áreas de pistão coaxiais.

13. Dispositivo de freio de estacionamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que as válvulas (25, 28, 30) eletricamente ativáveis são válvulas magnéticas.