BR112017015169B1

BR112017015169B1 - Dispositivo de freio de serviço com válvula de liberação rápida

Info

Publication number: BR112017015169B1
Application number: BR112017015169-3A
Authority: BR
Inventors: Falk Hecker; Michael Herges; Gerhard Wieder; Jacques LANQUETOT; Vincent Boehler
Original assignee: Knorr-Bremse Systeme Fuer Nutzfahrzeuge Gmbh
Priority date: 2015-02-13
Filing date: 2016-02-09
Publication date: 2022-08-23
Also published as: US10214194B2; US20170341635A1; CN107223100B; CN107223100A; DE102015102127A1; WO2016128416A1; BR112017015169A2; EP3256357A1; EP3256357B1

Abstract

DISPOSITIVO DE FREIO DE SERVIÇO COM VÁLVULA DE LIBERAÇÃO RÁPIDA. A invenção refere-se a um dispositivo de freio de serviço para veículos contendo pelo menos um cilindro de freio de serviço (22) acionado a ar comprimido com pelo menos um pistão e/ou um diafragma (28), o qual ou os quais limitam por um lado a câmara de pressão (24) que é acionável para a aplicação do freio de serviço com ar comprimido e purgável para liberação do ar comprimido e por outro lado uma câmara de mola (30) que aloja os meios de mola (38) que pré-tensionam o pistão e/ou o diafragma (28) na posição de liberação do freio de serviço, em que a câmara de pressão (24) dispõe de uma conexão de pressão (26) que pode ser ventilada e purgável por uma linha de freio (56). A invenção prevê uma válvula de liberação rápida (1) controlada pela pressão dominante na linha de freio (56), que com sua primeira conexão (2) é conectada à linha de freio (56), com sua segunda conexão (4) é conectada à conexão de pressão (26) do cilindro de freio de serviço (22) e com sua terceira conexão (6) é conectada à câmara de mola (30) do cilindro de freio de serviço (22) e que conecta com base em uma queda (...).

Description

[0001] A invenção refere-se a um dispositivo de freio de serviço para veículos, que compreende pelo menos um cilindro de freio de serviço atuado com ar comprimido com pelo menos um pistão e / ou um diafragma que, por um lado, limita uma câmara de pressão que pode ser atuada por ar comprimido para aplicar o freio de serviço, e pode ser aliviada para liberação do ar comprimido, e por outro lado, uma câmara de mola que aloja o pistão e/ou o diafragma na posição de liberação do elemento de mola que pré-tensiona o freio de serviço, em que a câmara de pressão dispõe de uma entrada de pressão, que pode ser ventilada ou purgada de acordo com o conceito geral da reivindicação 1.

[0002] Tais dispositivos de freio de serviço geralmente possuem regulação ABS. O objetivo de um sistema de freio anti-bloqueio (AntiBlockier-System, ABS) é regular ou limitar um deslizamento de frena- gem sobre rodas para um deslizamento ideal. Um deslizamento de frenagem ideal é, por exemplo, 12%. O deslizamento de frenagem é determinado comparando a velocidade da roda em questão com uma velocidade de referência central. Para este fim, o controle de ABS pode abaixar a pressão de freio nos cilindros de freio de um nível correspondente à respectiva demanda de freio (controle de pressão), retenção (pressão) e aumentar novamente para o nível de saída correspon-dente à demanda do freio (aumento de pressão).

[0003] No caso de um dispositivo de freio de serviço conhecido por exemplo a partir do documento de patente DE 10 2013 000 275 A1 estão presentes cilindros de freio de serviço pneumáticos ativos em execução de diafragma e/ou pistão que por sua vez são atuados com ar comprimido através de válvulas de controle de pressão ABS dispos- tas nas linhas de freio. No caso de todos os processos de ventilação ou de purga o ar comprimido precisa ser conduzido através das válvulas de controle de pressão ABS, o que em função da razão de pressão avança de forma relativamente lenta. Em sistemas de freio regulados (pela pressão de freio) eletronicamente (EBS) os cilindros de freio são ventilados ou purgados através de módulos de regulação de pressão, que controlam a pressão de freio nas linhas de freio inclusive no âmbito da regulação de deslizamento de freio (ABS). No documento de patente de tipo genérico DE 10 2013 000 275 A1 entre a válvula de freio de serviço e as válvulas de controle de pressão ABS do eixo dianteiro fica disposta uma válvula de liberação rápida. Essa válvula de liberação rápida responde a uma liberação rápida do pedal de freio pelo mo-torista e possibilita uma purga rápida das linhas de freio.

[0004] No caso de uma frenagem de emergência com regulação de ABSo gradiente de redução de pressão durante a diminuição de pressão desempenha um papel importante para a qualidade de regu- lagem e, portanto, também para a distância de frenagem. Oportuno no caso da queda de pressão no âmbito de uma intervenção de regula- gem ABS é um gradiente de redução de pressão o mais elevado possível com alívio de pressão rápido do cilindro de freio.

[0005] É tarefa da invenção aperfeiçoar um dispositivo de freio de serviço do tipo inicialmente referido de tal forma que seja possível um alívio de pressão o mais rápido possível do cilindro de freio. Esse alívio de pressão rápido deve ser possível principalmente no caso de uma intervenção de regulação ABS.

[0006] Essa tarefa é solucionada de acordo com a invenção através das características da reivindicação 1.

[0007] Descrição da Invenção

[0008] A invenção se baseia na ideia de que uma válvula de liberação rápida controlada pela pressão dominante na linha de freio, que é conectada por sua primeira conexão à linha de freio, por sua segunda conexão à conexão de pressão do cilindro de freio de serviço e por sua terceira conexão à câmara de mola do cilindro de freio de serviço, e que é previsto que devido a uma queda de pressão produzida na linha de freio ela bloqueia a primeira conexão e conecta a segunda conexão à terceira conexão.

[0009] Entende-se por “queda de pressão produzida na linha de freio" uma queda da pressão com relação a uma pressão ali anteriormente dominante. Consequentemente a pressão diminuída é inferior à pressão dominante anteriormente na linha de freio.

[0010]

[0011] Então no caso de uma fase de queda de pressão iniciada especialmente através de uma regulação ABS a pressão na linha de freio é reduzida por exemplo por uma válvula de controle de pressão ABS à montante no cilindro de freio de serviço e essa pressão reduzida é controlada na primeira conexão da válvula de liberação rápida, em que essa cria uma ligação entre sua segunda e terceira conexão em que a câmara de pressão e a câmara de mola do cilindro de freio de serviço são conectados entre si. A primeira conexão da válvula de liberação rápida é neste caso bloqueado preferivelmente. Desse modo o ar comprimido, que está ainda sob pressão mais elevada pouco antes da fase de queda de pressão de uma fase de manutenção de pressão ou de aumento de pressão, circula da câmara de pressão para a câmara de mola e produz no lado traseiro do pistão ou do diafragma uma força de separação, que atua adicionalmente às forças de mola do elemento de mola, que pré-tensionam ou colocam o pistão ou o diafragma na posição de separação. Essa força de separação adicional possibilita então uma separação mais rápida do cilindro de freio ou do freio de serviço tal como é vantajoso especialmente no âmbito de uma fase de queda de pressão para uma regulação ABS. Especi- almente desse modo no caso de regulação de ABS - o assim chamado primeiro declínio de roda é bastante reduzido.Então, o ar comprimido deve ser conduzido em fases rápidas de queda de pressão, tal como elas ocorrem por exemplo no âmbito da uma regulação ABS, não mais como no documento de patente DE 10 2013 000 275 A1 por uma linha de freio pneumática longa até uma válvula de liberação rápida disposta distante do cilindro de freio ou até a válvula de controle de pressão ABS ou até o módulo de regulação de pressão a fim ser purgado ali primeiramente, o que exige um certo tempo. Se a válvula de liberação rápida for disposta em contrapartida preferivelmente diretamente e imediatamente no cilindro de freio de serviço, o trajeto de purga ou de circulação do ar comprimido da câmara de pressão para a câmara de mola do cilindro de freio de serviço será muito curto, já que ambas as câmaras ficam dispostas hermeticamente entre si. É especialmente vantajoso que uma válvula de liberação rápida simples e comercial seja totalmente suficiente a fim de executar as funções acima descritas.

[0012] Não é necessário construir, portanto válvula de liberação rápida especialmente para o dispositivo de freio de serviço de acordo com a invenção. Isso ajuda a economizar custos de fabricação. A primeira conexão da válvula de liberação rápida representa de certo modo uma conexão de controle da válvula de liberação rápida, que (também) em função da pressão presente na primeira conexão conecta sua primeira conexão com sua segunda conexão ou sua segunda conexão com sua terceira conexão.Através das medidas concretizadas nas reivindicações dependentes aperfeiçoamentos vantajosos e melhorias da invenção indicada na reivindicação 1 são possíveis.

[0013] Especialmente preferivelmente o dispositivo de freio de serviço apresenta uma regulação ABS, em que a pressão dominante na linha de freio no caso de uma regulação ABS ativada é controlada pela regulação de ABS. Especialmente preferivelmente na linha de freio é prescrito à válvula de liberação rápida uma válvula de controle de pressão ABS ou um módulo de regulagem de pressão com funcionalidade ABS, que produz a queda de pressão na linha de freio no âmbito da regulagem ABS. Em outras palavras a válvula de controle de pressão ABS ou o módulo de regulação de pressão especifica a pressão de controle na primeira conexão da válvula de liberação rápida no âmbito da regulação ABS.

[0014] Alternativamente, a pressão na linha de freio e na primeira conexão da válvula de liberação rápida também pode ser especificada sem a presença de um ABS ou sem uma intervenção de regulação de ABS em função da respectiva exigência de freio através do motorista ou através de um sistema de assistência ao motorista. Então, o dispositivo de freio de serviço pode reagir através da válvula de liberação rápida muito rapidamente a um cancelamento de uma solicitação de frenagem, o que é precisamente vantajoso com relação à qualidade de regulação de sistemas de regulação de dinâmica de condução que especificam por exemplo a pressão na linha de freio (temporariamente).

[0015] Especialmente preferivelmente a válvula de liberação rápida é projetada de forma que ela devido a uma manutenção de pressão produzida na linha de freio no âmbito da regulação ABS conecte a primeira conexão à segunda conexão e bloqueie a terceira conexão. Essa propriedade apresenta já a válvula de liberação rápida acima descrita do estado da técnica de forma que tal possa ser utilizado também para um aperfeiçoamento preferido. Para a manutenção de pressão ou aumento de pressão neste caso como já acima esclarecido o valor de pressão temporalmente anteriormente ou por último adotado na linha de freio representa a escala.

[0016] A pressão dominante na linha de freio, que (co)controla a válvula de liberação rápida na primeira conexão, é controlada por essa razão preferivelmente no caso de uma regulação ABS ativada ou presente por uma regulação ABS. Em outras palavras, são ciclicamente geradas pela regulação ABS fases da manutenção de pressão, da queda de pressão e do aumento de pressão, que geram então uma pressão correspondente na linha de freio, que controla então a válvula de liberação rápida.

[0017] A válvula de liberação rápida apresenta um elemento de fechamento de válvula móvel, que é direcionada a fechar (também) em função da pressão presente na primeira conexão a primeira conexão e neste caso conectar a segunda conexão com a terceira conexão ou fechar a terceira conexão e neste caso conectar a primeira conexão com a segunda conexão. No caso da válvula de liberação rápida aqui empregada trata-se preferivelmente de uma válvula de liberação rápida comum comercialmente que é aqui utilizada preferivelmente por motivos de custos.

[0018] Como acima já referido, a válvula de liberação fica disposta diretamente e imediatamente no cilindro de freio de serviço e nela fica fixada. Desse modo, obtém-se um trajeto de circulação muito curto entre a câmara de pressão e a câmara de mola do cilindro de freio de serviço, o que atua vantajosamente sobre a velocidade de reação, na resposta de uma solicitação de frenagem e principalmente quanto à qualidade de regulação de uma regulação ABS.

[0019] Principalmente no caso do dispositivo de freio de serviço pode se tratar de um dispositivo de freio de serviço pneumático principalmente com função ABS adicional ou de um dispositivo de freio de serviço eletropneumático como por exemplo de um sistema de frena- gem eletronicamente regulado no qual a pressão de freio é regulada por exemplo por meio de um ou vários módulos de regulação de pressão em pelo menos um eixo.

[0020] De acordo com um aperfeiçoamento é prevista uma válvula de retenção através da qual a câmara de mola pode ser purgada em relação à atmosfera, por exemplo na forma de uma válvula de charneira. Neste caso, através do tamanho da seção transversal de circulação e da taxa de elasticidade dos elementos de mola da válvula de retenção, a pressão dinâmica de ar e, portanto, as relações de forças no diafragma ou no pistão do cilindro de freio de serviço podem ser influenciados. A válvula de retenção impede vantajosamente uma penetração de sujeira e umidade vindos pelo lado de fora, pois ela impede uma circulação em sentido contrário, ou seja, da atmosfera para dentro da câmara de mola. A válvula de retenção diminui por exemplo pressão na câmara de mola, quando seu volume diminuir na posição de freio e desse modo o ar presente nele é comprimido. Isso também pode ser o caso quando o cilindro de freio de serviço é combinado com um cilindro de freio de mola formando um cilindro combinado e, portanto, o cilindro de freio de mola é travado. Então a haste do pistão de freio de mola pressiona o diafragma ou o pistão do cilindro de freio de serviços também na posição de freio.

[0021] A construção precisa do dispositivo de freio de serviço de acordo com a invenção fica clara através da descrição a seguir de um exemplo de concretização.

[0022] Desenho

[0023] No desenho,

[0024] A figura 1 mostra uma representação em corte de uma válvula de liberação rápida de acordo com o estado da técnica;

[0025] A figura 2 mostra um plano de comutação esquemática de um cilindro de freio de serviço, no qual uma válvula de liberação rápida de acordo com a figura 1 de acordo com uma forma de concretização preferida da invenção fica disposta;

[0026] A figura 3 mostra uma concretização construtiva concreta da figura 2.

[0027] Descrição do exemplo de concretização

[0028] A figura 1 mostra uma válvula de liberação rápida 1 controlada pneumaticamente mostra de acordo com o estado da técnica em representação em corte. A válvula de liberação rápida 1 possui uma primeira conexão 2, uma segunda conexão 4 e uma terceira conexão 6, em que a primeira conexão 2 representa uma conexão de controle para o controle de uma pressão de controle pneumática. A primeira conexão 2 e a terceira conexão 6 são por exemplo dispostas coaxial mente em relação a um eixo central 8, ao longo do qual um elemento de fechamento de válvula 10 é móvel axialmente. O eixo da segunda conexão 4 se situa preferivelmente perpendicularmente em relação ao eixo central 8. A segunda conexão 4 desemboca em um canal 12 no interior de uma carcaça de válvulas 14, que se situa visto na direção perpendicular com um outro canal 16 em conexão no sentido de fluxo, que fica em sentido coaxial com o eixo central 8. No outro canal 16 fica alojado uma tubuladura 18 que se estende em uma direção desde a primeira conexão 2 até a terceira conexão 6. Todas as três conexões 2, 4 e 6 são projetadas de forma de tubuladura, a fim de poder conectar acessórios para linhas pneumáticas ou poder se projetar em conexões de aparelhos pneumáticos.

[0029] O elemento de fechamento de válvula 10 é projetado por exemplo em formato cilíndrico e em formato de tampa e apresenta em sua borda radialmente externa lábios elásticos 20, que podem se mover ao longo de uma parede interna do outro canal 16 na carcaça de válvula 14. Por exemplo, o elemento de fechamento de válvula 10 preferivelmente em peça única é composto de um elastômero. A tubuladura 18 apresenta um segmento inicial cilíndrico no qual o elemento de fechamento de válvula 10 pode embater como em seu assento de válvula hermeticamente e fechar assim a terceira conexão 6.

[0030] Na posição mostrada nas figuras 1 a 3 do elemento de fe- chamento de válvula 10 esta fecha a primeira conexão 2. Nessa primeira posição de comutação do elemento de fechamento de válvula 10, que é ocupada por uma mínima pressão na primeira conexão 2, a segunda conexão 4 e a terceira conexão 6 ficam em conexão entre si no sentido de fluxo. Se com base em um estabelecimento de pressão na primeira conexão 2 o elemento de fechamento de válvula 10 for empurrado ao longo do eixo central 8 na direção à tubuladura 18 e nessa esbarra hermeticamente, de acordo com uma segunda posição de comutação a terceira conexão 6 será fechada e uma conexão no sentido de fluxo será estabelecida entre a primeira conexão 2 e a segunda conexão 4. A tubuladura 18 formas, portanto um assento de válvula para o elemento de fechamento de válvula 10.

[0031] Os lábios elásticos 20 do elemento de fechamento de válvulas 10 são curvados sob pressão correspondentemente elevada na primeira conexão 2 de modo que seja possível uma ligação entre a primeira conexão 2 e a segunda conexão 4 assim como a terceira conexão 6 ainda que o elemento de fechamento de válvula 10 se encontre em uma posição próxima à ou na primeira conexão 2. A estrutura e o modo de funcionamento de uma tal válvula de liberação rápida 1 são suficientemente conhecidos. Por essa razão, esses pontos não serão abordados mais adiante.

[0032] As figuras 2 e 3 mostram então a aplicação de uma tal válvula de liberação rápida 1 em um cilindro de freio de serviço 22 pneumático de um dispositivo de freio de serviço pneumático ou eletrop- neumático. O cilindro de freio de serviço 22 é representado na verdade separado, ele, porém pode ser conectado estruturalmente e funcionalmente também com um cilindro de freio de mola aqui não mostrado formando um assim chamado cilindro combinado.

[0033] O cilindro de freio de serviço 22 apresenta uma câmara de pressão 24, na qual uma primeira entrada 26 se estende, através da qual para o acionamento do cilindro de freio de serviço 22 é introduzido e purgado ar comprimido. O ar comprimido atua sobre um diafragma 28 utilizado dentro do cilindro de freio de serviço 22, que se apóia pelo seu primeiro lado 34 que apresenta uma câmara de mola 30 em uma peça de pressão na forma de um prato de diafragma 36 rígido. Mais precisamente o diafragma 28 separa a câmara de pressão 24 preenchível ou purgável com ar comprimido do cilindro de freio de serviço 22, da câmara de mola 30, que aloja uma mola de retorno 38 apoiada no prato de diafragma 36 e no fundo do cilindro de freio de serviço 22. O diafragma 28 apresenta neste caso um segundo lado 40 que aponta para a câmara de pressão 24.

[0034] O prato de diafragma 36 é conectado com uma barra de pressão 42 que interage com um mecanismo de acionamento fora do cilindro de freio de serviço 22. Neste caso, pode se tratar por exemplo de elementos de acionamento de um freio a disco de um veículo, especialmente de um veículo utilitário pesado. O cilindro de freio de serviço 22 é um cilindro de freio ativo, ou seja, o freio de serviço é aplicado por ventilação da câmara de pressão 24 e é liberado pela purga de ar. A mola de retorno 38 apoiada por um lado no prato de diafragma 36 e por outro lado no fundo do cilindro de freio de serviço 22 possibilita que a barra de pressão 42 é em câmara de pressão 24 purgada reconduzida para a posição de liberação (posição de acordo com a figura 3). Por outro lado, a mola de retorno 38 é comprimida, quando a câmara de pressão 24 é ventilada e desse modo o diafragma 28 é deslocado juntamente com o prato de diafragma 36 para a posição de freio (na figura 3 para a direita).

[0035] Uma borda de fixação radialmente externa 44 do diafragma 28 apresenta uma seção transversal em formato de cunha, que se afunila para dentro radialmente. Essa borda de fixação radialmente externa 44 do diafragma com a seção transversal em formato de cu nha, que se afunila para dentro radialmente é presa em um elemento de alojamento moldado complementarmente com seção transversal de formato em cunha, que se estende radialmente para fora entre uma primeira parte de carcaça 46 e uma segunda parte de carcaça 48 do cilindro de freio de serviço 22. A primeira parte de carcaça 46 limita a câmara de pressão 24 e a segunda parte de carcaça 48 a câmara de mola 30 do cilindro de freio de serviço 22, em que suas bordas voltadas entre si são projetadas como flange curvado radialmente para fora 46a, 48a, cujas áreas internas voltadas entre si formam o elemento de alojamento com seção transversal em formato de cunha entre si. Uma braçadeira 50 que se sobrepõe ao e circunda o flange 46a, 48a pelo lado de fora prende as duas partes de carcaça 46, 48 em que a borda de fixação 44 do diafragma é presa no elemento de alojamento. Uma parte livre, central do diafragma 28 elástico pode se mover de modo restrito então na direção do eixo central 51 do cilindro de freio de serviço 22 entre a posição de liberação e a posição de freio.

[0036] Imediatamente e diretamente junto à carcaça de válvula 14 do cilindro de freio de serviço 22 é então colocada uma válvula de liberação rápida 1, como mostrado na figura 1. Neste caso, a segunda conexão 4 em formato de tubuladura se projeta para dentro da primeira entrada 26 da câmara de pressão 24. A terceira conexão 6 fica em conexão através de uma linha pneumática curta 52 com uma segunda entrada 54 da câmara de mola 30. A primeira conexão 2 fica em conexão através de uma linha de freio 56 com uma válvula de controle de pressão ABS 58 disposta por exemplo distante do cilindro de freio de serviço 22. Uma tal válvula de controle de pressão ABS 58 é bastante conhecida e contém uma combinação de válvula de admissão/escape, em que a válvula de admissão aberta controla a pressão de freio e fechada a bloqueia. A válvula de escape purga a pressão de freio presente na parte a montante da linha de freio, para a atmosfera.

[0037] Como o dispositivo de freio de serviço no presente caso é preferivelmente um dispositivo de freio de serviço pneumático com regulação ABS e com dois canais pneumáticos (canal de eixo dianteiro e canal de eixo traseiro), a regulação de deslizamento de freio é feita de modo conhecido com auxílio de válvulas de controle de pressão ABS 58, que controlam a pressão de freio controlada pelo respectivo canal de uma válvula de freio de serviço em função de um desvio de um deslizamento de freio real em relação a um deslizamento de freio teórico. Nesse caso, as válvulas de controle de pressão ABS 58 são projetadas pelo fato de elas controlarem a pressão de freio controlada pelo respectivo canal da válvula de freio de serviço inalterada até a primeira conexão 2 (aumento de pressão), a manterem, ou seja, a bloquearem em relação à primeira conexão 2 (retenção de pressão) ou a diminuírem (redução de pressão). Com isso, as fases que passam no âmbito de um ciclo típico de ua regulação ABS de manutenção de pressão, redução de pressão e aumento de pressão são aqui controladas por meio das válvulas de controle de pressão ABS 58, em que então no caso de intervenção ABS uma pressão de controle correspondente é aplicada na primeira conexão 2 da válvula de liberação rápida 1 e controla a válvula de liberação rápida 1. Neste caso, por exemplo é atribuído a cada roda frenada com auxílio de um cilindro de freio de serviço 22 uma própria válvula de controle de pressão ABS 58. Porém é também possível por exemplo no caso de uma regulação Select-Low ou Select-High-ABS sendo atribuída às rodas ou cilindros de freio de serviço 22 em um eixo apenas uma única válvula de controle de pressão ABS 58.

[0038] Alternativamente a válvulas de controle de pressão ABSn 58 a regulação ABS também pode ser feita com auxílio de módulos de regulação de pressão aqui não ilustrados que dispõem respectivamente de uma combinação de admissão / de escape, uma válvula backup, uma válvula relé, um sensor de pressão assim como de um aparelho de controle eletrônico local em que um tal módulo de regulação de pressão é controlado preferivelmente eletricamente. Neste caso o dispositivo de freio de serviço é eletropneumático e é composto por exemplo em um sistema de freio eletronicamente regulado (EBS) de regulação de pressão de freio. As rotinas ABS são neste caso integradas parcialmente no aparelho de controle eletrônico de um tal módulo de regulação de pressão em que então o módulo de regulação de pressão em caso de intervenção ABS, ou seja, no caso de deslize de freio excessivo controla um ciclo de pressões correspondente ao deslize de freio respectivamente presente excessivo (com ou sem intervenção ABS) na primeira conexão 2.

[0039] No total, por essa razão a válvula de liberação rápida 1 disposta no cilindro de freio de serviço 22 diretamente fica a jusante da válvula de controle de pressão ABS 58 atribuída e da válvula de freio de serviço aqui não mostrada. Em outras palavras a válvula de controle de pressão ABS 58 fica disposta entre a válvula de liberação rápida 1 e a válvula de freio de serviço. No caso de um dispositivo de freio de serviço eletromagnético a válvula de liberação rápida 1 fica disposta a jusante do módulo de regulação de pressão.

[0040] É perfeitamente viável com base na figura 1 que o comportamento de comutação da válvula de liberação rápida 1 seja não apenas dependente da pressão presente na primeira conexão 2, mas também das pressões como elas se encontram presentes respectivamente na segunda conexão 4 e na terceira conexão 6, já que essas pressões também atuam sobre o elemento de fechamento de válvula 10 respectivamente em direção oposta.

[0041] A câmara de mola 30 fica em conexão por exemplo através de uma válvula de retenção 60 por exemplo na forma de uma válvula de charneira com a atmosfera. A válvula de retenção 60 permite o flu- xo de ar comprimido na direção da câmara de mola 30 para a atmosfera, a bloqueia, porém em sentido contrário. A válvula de charneira contém pelo menos um elemento 62 carregado por mola e/ou elemento elástico 62, que é preso contra um orifício de passagem 64 na segunda parte de carcaça 48 do cilindro de freio de serviço 22 a fim de fechar a mesma hermeticamente. Se a pressão na câmara de mola 30 ultrapassar uma contrapressão pré-determinada então a válvula de retenção 60 abrirá em que o elemento elástico 62 é levantado pela borda do orifício de passagem 64 e curvado para fora em que uma conexão no sentido de fluxo é criada entre a câmara de mola 30 e a atmosfera e o ar comprimido circulam para fora da câmara de mola 30 para o lado externo. Essa situação é mostrada na figura 3 e simbolizada por uma primeira seta 66.

[0042] Se não for feita nenhuma intervenção de regulação ABS, então a válvula de controle de pressão ABS 58 conecta a pressão de freio controlada pelo canal correspondente da válvula de freio de serviço de modo inalterado à primeira conexão 2. Como essa pressão de freio em geral é superior à pressão atmosférica que domina no estado de liberação na câmara de mola 30, a pressão na primeira conexão 2 é superior àquela na terceira conexão 6 ou também na segunda conexão 4, na qual a pressão menor antes do processo de frenagem está presente na câmara de pressão 24, de modo que o elemento de fechamento de válvula 10 é deslocado contra a tubuladura 18 como assento de válvula e fecha a terceira conexão 6. Então uma conexão é estabelecida entre a primeira conexão 2 e a segunda conexão 4 em que a pressão de freio chega na câmara de pressão 24 e o segundo lado 40 do diafragma 28 é submetido a carga. Como a pressão na câmara de mola 30 é menor do que a pressão na câmara de pressão 24 a peça central do diafragma 28 se move juntamente com o prato de diafragma 36 e a barra de pressão 42 contra a ação da mola de retor- no 38 na posição de freio, em que o freio de serviço é aplicado. Como neste caso a terceira conexão 6 é fechada pelo elemento de fechamento de válvula 10, a pressão de freio presente na primeira conexão 2 não chega na câmara de mola 30. Pressão excessiva na câmara de mola 30 que diminui então com relação ao seu volume é reduzida através da válvula de retenção 60 conforme se observa pela primeira seta 66 na figura 3.

[0043] Durante uma fase de queda de pressão dentro de um ciclo de regulação ABS a válvula de controle de pressão ABS 58 purgas rapidamente a pressão de freio conduzida a ela pela válvula de freio de serviço jogando-a na atmosfera. Então a pressão de controle na primeira conexão 2 da válvula de liberação rápida 1 cai, em que a pressão de freio ainda levada pela fase de manutenção de pressão ou de aumento de pressão anterior na câmara de pressão 24 ou na segunda conexão 4 possibilita que o elemento de fechamento de válvula 10 seja deslocado distante da tubuladura 18 na direção da primeira conexão 2. Essa situação é mostrada nas figuras 2 e 3. Então a segunda conexão 4 e a terceira conexão 6 entram em conexão no sentido de fluxo, em que o ar comprimido ainda sob elevada pressão de freio na câmara de pressão 24 circula desta para a linha 52 e na segunda entrada 54 para dentro da câmara de mola 30 como podemos observar pela segunda seta 68 na figura 3. Esse ar comprimido circulado na câmara de mola 30 gera no primeiro lado 34 do diafragma 28 um ar comprimido, que empurra a parte central do diafragma 28 na posição de liberação mostrada na figura 3 para a direita. Essa força de pressão é sustentada pela força da mola de retorno 38. Desse modo, o cilindro de freio de serviço 22 durante uma fase de queda de pressão dentro de um ciclo de regulação ABS chega rapidamente na posição de liberação.

[0044] Quando no âmbito do ciclo ABS da fase de queda de pres- são é feita uma fase de aumento de pressão então a válvula de controle de pressão ABS 58 comuta a pressão de freio pré-determinada pelo motorista ou por um sistema de assistência ao motorista eletrônico novamente para a primeira conexão 2 em que o elemento de fechamento de válvula 10 fecha por sua vez como acima descrito a terceira conexão 6 e libera a conexão no sentido de fluxo entre a primeira conexão 2 e a segunda conexão 4 para que a câmara de pressão 24 possa ser ventilada e o cilindro de freio de serviço 22 desse modo possa chegar novamente na posição de freio.

[0045] Ao invés de um diafragma 28 com prato de diafragma 36 um pistão rígido 70 também pode separar a câmara de mola 30 da câmara de pressão 24 e servir como elemento de acionamento do cilindro de freio de serviço 22, o que é ilustrado na figura 2. A válvula de liberação rápida 1 é então disposta ou interconectada de modo idêntico ao cilindro de freio de serviço 22.

[0046] Fica claro também que a pressão na linha de freio 56, que controla finalmente (também) a válvula de liberação rápida 1 não só pode ser controlada através de uma regulação ABS mas também pode ser gerada através de uma solicitação de frenagem correspondente através do motorista ou um sistema de assistência ao motorista sem que seja feita uma intervenção ABS ou sem que esteja presente principalmente uma regulação ABS. A pressão na linha de freio 56, que (co)controla na primeira conexão 2 a válvula de liberação rápida 1 é então gerada automaticamente em função da respectiva solicitação de freio através do motorista, ou seja, por uma válvula de freio de serviço ou por um sistema de assistência ao motorista. Fundamental para o controle puramente pneumático da válvula de liberação rápidas 1 disposta diretamente no cilindro de freio de serviço 22 ou por sua posição de comutação são por essa razão as pressões em suas três conexões 2, 4 e 6, em que especialmente a pressão na primeira conexão 2 pode ser gerada por diferentes fontes (por exemplo ABS, solicitação de fre- nagem pelo motorista, sistema de assistência ao motorista).

[0047] Lista de sinais de referência

[0048] 1 válvula de liberação rápida

[0049] 2 primeira conexão

[0050] 4 segunda conexão

[0051] 6 terceira conexão

[0052] 8 eixo central

[0053] 10 elemento de fechamento de válvula

[0054] 12 canal

[0055] 14 carcaça de válvula

[0056] 16 outor canal

[0057] 18 tubuladura

[0058] 20 lábios

[0059] 22 cilindro de freio de serviço

[0060] 24 câmara de pressão

[0061] 26 primeira entrada

[0062] 28 diafragma

[0063] 30 câmara de mola

[0064] 34 primeiro lado

[0065] 36 prato de diafragma 38 mola de retorno

[0066] 40 segundo lado

[0067] 42 barra de pressão

[0068] 44 borda de fixação

[0069] 46 primeira peça de carcaça 46a flange

[0070] 48 segunda peça de carcaça

[0071] 48a Flansch

[0072] 50 braçadeira

[0073] 51 eixo central

[0074] 52 linha

[0075] 54 segunda entrada

[0076] 56 linha de freio

[0077] 58 válvula de controle de pressão ABS

[0078] 60 válvula de retenção 62 elemento elástico

[0079] 64 orifício de passagem

[0080] 66 primeira seta

[0081] 68 segunda seta

[0082] 70 pistão

Claims

1. Dispositivo de freio de serviço para veículos, contendo pelo menos um cilindro de freio de serviço (22) acionado a ar comprimido com pelo menos um pistão (70) e/ou uma diafragma (28), o qual e/ou os quais a) limitam por um lado uma câmara de pressão (24) que é ativável para aplicação do freio de serviço por ar comprimido e pur- gável para liberação do ar comprimido, e b) por outro lado limita uma câmara de mola (30) que aloja os meios de mola (38) que pré-tensionam o pistão (70) e/ou o diafragma (28) na posição de liberação do freio de serviço em que c) a câmara de pressão (24) dispõe de uma conexão de pressão (26) que é ventilável ou purgável por uma linha de freio (56) , caracterizado pelo fato de que d) uma válvula de liberação rápida (1) controlada pela pres-são dominante na linha de freio (56), que é conectada com sua primeira conexão (2) à linha de freio (56), com sua segunda conexão (4) à conexão de pressão (26) do cilindro de freio de serviço (22) e com sua terceira conexão (6) à câmara de mola (30) do cilindro de freio de serviço (22), e e) que é projetada em que ela devido a uma queda de pressão produzida na linha de freio (56) conecta a segunda conexão (4) com a terceira conexão (6).

2. Dispositivo de freio de serviço de acordo com a reivindi-cação 1, caracterizado pelo fato de que apresenta uma regulação ABS em que a pressão dominante na linha de freio (56) é controlada pela regulação ABS no caso de uma regulação ABS ativada.

3. Dispositivo de freio de serviço de acordo com a reivindi-cação 2, caracterizado pelo fato de que na linha de freio (56) está a montante da válvula de liberação rápida (1) uma válvula de controle de pressão ABS (58) ou um módulo de regulação de pressão que produz no âmbito da regulação ABS a queda de pressão na linha de freio (56).

4. Dispositivo de freio de serviço de acordo com a reivindi-cação 2 e 3, caracterizado pelo fato de que a válvula de liberação rápida (1) é formada, que devido a uma manutenção de pressão ou ao aumento de pressão produzidos na linha de freio (56) no âmbito da regulação ABS conecta a primeira conexão (2) com a segunda conexão (4) e bloqueia a terceira conexão (6).

5. Dispositivo de freio de serviço de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a válvula de liberação rápida (1) apresenta um elemento de fechamento de válvula (10) móvel que é direcionado em função da pressão presente na primeira conexão (2), a fechar a primeira conexão (2) e neste caso conectar a segunda conexão (4) com a terceira conexão (6) ou fechar a terceira conexão (6) e neste caso conectar a primeira conexão (2) com a segunda conexão (4).

6. Dispositivo de freio de serviço de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a válvula de liberação rápida (1) fica disposta diretamente ou imediata-mente junto ao cilindro de freio de serviço (22).

7. Dispositivo de freio de serviço de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que é um dispositivo de freio de serviço pneumático ou um eletropneumático.

8. Dispositivo de freio de serviço de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma válvula de retenção (60) é prevista através da qual a câmara de mola (30) é purgada em relação à atmosfera.