DE102005019478B3

DE102005019478B3 - Überströmventil zum Einbau in eine Leitung einer Druckluftbremsanlage eines luftgefederten Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE102005019478B3
Application number: DE200510019478
Authority: DE
Inventors: Georg Sulzyc
Original assignee: Haldex Brake Products GmbH
Current assignee: Haldex Brake Products AB
Priority date: 2005-04-27
Filing date: 2005-04-27
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2025-04-28

Abstract

Ein Überströmventil zum Einbau in eine Leitung einer Druckluftbremsanlage eines luftgefederten Kraftfahrzeuges ist mit einem Gehäuse versehen, in dem zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss eine federbelastete bewegliche Wand vorgesehen ist. Das Überströmventil (1) weist eine Sperrstellung und eine Durchgangsstellung auf. Dem Überströmventil (1) ist ein Umschaltventil (2) zugeordnet, das in einer die bewegliche Wand überbrückenden Leitung (4) angeordnet ist und eine Sperrstellung (37) und eine Durchgangsstellung (36) aufweist. Das Umschaltventil (2) ist in Abhängigkeit vom Stillstand des Kraftfahrzeuges und bei ausgeschalteter Zündung in die Durchgangsstellung (36) schaltbar ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Überströmventil zum Einbau in eine Leitung einer Druckluftbremsanlage eines luftgefederten Kraftfahrzeuges, mit einem Gehäuse, in dem zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss eine federbelastete bewegliche Wand vorgesehen ist, wobei das Überströmventil eine Sperrstellung und eine Durchgangsstellung aufweist. Bei solchen Kraftfahrzeugen, die einerseits eine Druckluftbremsanlage und andererseits eine Luftfederanlage aufweisen, kann es sich um Motorfahrzeuge wie auch um Anhänger handeln. Die Druckluftbremsanlage weist mindestens einen Druckluftbehälter zum Speichern der für die Betätigung der Bremsanlage erforderlichen Druckluft auf. Auch die Luftfederanlage weist einen eigenen Vorratsbehälter zum Speichern der in der Luftfederanlage benötigten Druckluft auf. Die beiden Vorratsbehälter sind über eine Leitung verbunden, wobei die Verbindung auch über ein Mehrkreisschutzventil einer gemeinsamen Druckluftaufbereitungseinrichtung erfolgen kann. In der zum Druckluftvorratsbehälter der Luftfederanlage führenden Leitung ist ein Überströmventil angeordnet, welches der Absicherung der Bremsanlage dient.

Ein Überströmventil der eingangs beschriebenen Art ist aus der DE 37 34 617 C1 bekannt. Da sich diese Druckschrift im Wesentlichen mit einem Achsliftventil beschäftigt, ist nur die Luftfederanlage des Kraftfahrzeuges dargestellt. Für einen Fachmann ist es jedoch klar, dass ein mit einer Luftfederanlage ausgerüstetes Kraftfahrzeug auch eine Druckluftbremsanlage aufweist und von einem Vorratsbehälter für Druckluft zur Betätigung der Bremsanlage eine Leitung ausgeht, die zu einem Druckluftvorratsbehälter zur Versorgung der Luftfeder anlage führt. In dieser Leitung ist ein Schutzventil vorgesehen, welches als Überströmventil ohne Rückströmung ausgebildet sein kann. Ein solches Überströmventil weist bekanntlich ein Gehäuse auf, in dem zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss eine federbelastete bewegliche Wand vorgesehen ist. Das Überströmventil besitzt eine Sperrstellung und eine Durchgangsstellung, wobei die bewegliche Wand mit entsprechend gestalteten Gehäuseteilen zusammenarbeitet, um einmal in der Sperrstellung den Durchgang zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss abzusperren und zum anderen in der Durchgangsstellung diesen Durchgang freizugeben. Die bewegliche Wand kann bekanntlich durch eine Kolbenbauart oder eine Membranbauart realisiert sein. Charakteristisch für ein solches Überströmventil ist, dass die bewegliche Wand anströmseitig eine erste Wirkfläche und abströmseitig eine zweite Wirkfläche aufweist, wobei diese beiden Wirkflächen auf der gleichen Seite der beweglichen Wand angeordnet sind, während die Feder auf der anderen Seite der beweglichen Wand angeordnet ist.

Im Bereich der Luftfederanlage wird einerseits ein Niveauregelventil eingesetzt, welches die Aufgabe hat, bei unterschiedlichen Beladungen des Fahrzeugs die vorgesehene Fahrgestellhöhe über den Achsen immer wieder ein- bzw. nachzuregeln. Andererseits ist es erforderlich, z. B. bei einer Beladung eines Kraftfahrzeugs an einer Rampe, den Fahrzeugaufbau willkürlich anzuheben oder abzusenken, um ihn an die jeweilige Rampenhöhe anzupassen. Bei fortgesetzter Be- oder Entladung an einer Rampe ändert sich dabei fortwährend der Höhenabstand zwischen der Ladefläche und der Rampe, so dass eine entsprechende Nachregelung erforderlich ist. Durch die beschriebenen Regelungen tritt ein relativ großer Luftverbrauch im Bereich der Luftfederanlage auf, der zusätzlich noch größer ausfällt, wenn in der Luftfederanlage ein Leck vorhanden ist. Ein solcher Luftverbrauch wirkt sich in dem Druckluftvorratsbehälter der Luftfederanlage entsprechend aus. Das in der Zuleitung zu dem Druckluftbehälter der Luftfederanlage angeordnete Umschaltventil geht in seine Sperrstellung über und schützt so den Druckluftbehälter der Bremsanlage vor einem weiteren Druckabfall. Damit steht zum Einregeln oder Nachregeln der Höhendifferenz nur noch das durch die Größe des Druckluftvorratsbehälters der Luftfederanlage bestimmte Luftvolumen zur Verfügung, welches sich bei fortgesetzten benötigten Regelvorgängen entsprechend erschöpft.

Aus der DE 102 20 789 A1 ist der grundsätzliche Aufbau von Überströmventilen bekannt, wie sie beispielsweise auch einem Mehrkreisschutzventil nachgeschaltet vor den jeweiligen Vorratsbehältern der betreffenden Kreise zu finden sind. Ein solches Überströmventil weist eine federbelastete Wand auf, die auf der Eingangsseite zwei voneinander getrennte Wirkflächen besitzt, von denen die eine Wirkfläche im geschlossenen und beide Wirkflächen im geöffneten Zustand beaufschlagt werden, so dass die bekannte Hysteresis entsteht und die Wirkeigenschaften, wie sie mit einem Überströmventil mit begrenzter Rückströmung bekannt und verbunden sind.

Aus der DE 101 43 888 A1 ist eine kombinierte Ventileinrichtung für Bremsdruck- und Niveau-Regelung mittels einer Druckluftsteuerung bekannt. Es sind hier einerseits die Betriebsbremszylinder der Bremse und andererseits die Luftfederbälge der Luftfederung erkennbar. Sowohl die Bremsanlage wie auch die Luftfederanlage sind zweikreisig ausgebildet. Die kombinierte Ventileinheit besitzt ein elektromagnetisch betätigbares 2/2-Wegeventil, welches als Einlassventil benutzt wird. Dem Einlassventil ist u. a. ein "Umschaltventil" nachgeschaltet, welches dazu dient, Druckluft entweder in die Bremsanlage oder in die Luftfederbälge zu leiten, also zwischen diesen beiden Leitungsteilen umzuschalten.

AUFGABE DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Überströmventil der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, das es ermöglicht, ohne konstruktive Vergrößerung des Druckluftvorratsbehälters der Luftfederanlage eine vergleichsweise größere Druckluftmenge für die Niveauregelung nutzen zu können.

LÖSUNG

Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass der Luftverbrauch in der Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs bei einem stillstehenden Fahrzeug bekanntlich gering ist, zumal dann, wenn keine Rangiervorgänge stattfinden und die Druckluftbremsanlage über Federspeicherbremszylinder verfügt. Gerade in dieser Betriebssituation, z. B. bei einem an einer Rampe stillstehenden Fahrzeug, welches be- oder entladen wird, liegt einer hoher Luftverbrauch im Bereich der Luftfederanlage durch die entsprechende Niveaunachregelung vor. Umgekehrt ist es im Betriebszustand des Fahrzeugs, insbesondere während der Fahrt. Hier ergibt sich der wesentliche Luftverbrauch im Bereich der Druckluftbremsanlage, während die Luftfederanlage keinen oder nur einen geringen Luftverbrauch hat. Hierauf basierend ist dem Überströmventil ein Umschaltventil zugeordnet, welches eine Durchgangsstellung und eine Sperrstellung aufweist und so angeordnet ist, dass es das Überströmventil überbrückt. Damit wird erreicht, dass das Überströmventil in der Sperrstellung des Umschaltventils seine normale vorgesehene Funktion erbringen kann, während seine Wirkung in der Durchgangsstellung des Umschaltventils ausgeschaltet ist. Damit profitiert einerseits die Bremsanlage während der Fahrt und andererseits die Luftfederanlage während des Stillstands des Fahrzeugs. Insbesondere für die Niveaunachregelung des Aufbaus des Kraftfahrzeuges durch die Luftfederanlage bei Be- oder Entladung des Kraftfahrzeugs an einer Rampe steht nunmehr das gesamte Luftvolumen aus dem Druckluftbehälter der Luftfederanlage und das Luftvolumen des Vorratsbehälters der Bremsanlage gemeinsam zur Verfügung. Das Umschaltventil wird in Abhängigkeit von dem Stillstand bzw. Fahrzustand des Kraftfahrzeugs von der Sperrstellung in die Durchgangsstellung geschaltet oder umgekehrt. Dies kann direkt oder auch indirekt erfolgen. Es wird abgefragt, ob die Zündung des Kraftfahrzeugs ein- oder ausgeschaltet ist. Nach den gesetzlichen Vorschriften befindet sich ein Kraftfahrzeug im Fahrzustand, wenn auch nur die Zündung eingeschaltet ist, ohne dass sich das Fahrzeug bewegt. Von einer ABS-, EBS- oder einer sonstigen elektronischen Anlage kann ein Drehzahlsignal abgefragt werden. Ein nicht vorhandenes oder ein eine Schwelle unterschreitendes Drehzahlsignal ist charakteristisch für den Stillstand des Fahrzeugs oder kann den Stillstand des Fahrzeuges repräsentieren. Die Herstellung der Verbindung zwischen den beiden Druckluftvorratsbehältern kann weiterhin von zusätzlichen Randbedingungen abhängig gestaltet werden. Es kann hier ein Signal benutzt werden, welches von einer eingelegten Feststellbremse abgeleitet wird. Bei Anhängern kann ein Signal benutzt werden, welches in Abhängigkeit von einer entkoppelten Vorratsleitung gewonnen wird. Bei Wechselaufbauten kann ein Signal gewonnen werden, welches in Abhängigkeit von betätigten Stützbeinen gewonnen wird, was ebenfalls charakteristisch für den Stillstand des Fahrzeugs bzw. Fahrzeugteils ist.

Das Umschaltventil ist dem Überströmventil in der Weise zugeordnet, dass es in Abhängigkeit vom Stillstand des Kraftfahrzeuges und bei ausgeschalteter Zündung in die Durchgangsstellung schaltbar ausgebildet ist. Dies kann direkt oder indirekt erfolgen. So kann das Umschaltventil ein Schaltelement aufweisen, das durch eine Feder in die Sperrstellung belastet ist und zum Übergang in die Durchgangsstellung elektrisch und/oder pneumatisch ansteuerbar ausgebildet ist. Aber auch die umgekehrte Ausbildung und Anordnung ist möglich. Das Umschaltventil weist dann ein Schaltelement auf, das durch eine Feder in die Durchgangsstellung belastet ist und zum Übergang in die Sperrstellung elektrisch und/oder pneumatisch ansteuerbar ausgebildet ist.

Das Überströmventil und das Umschaltventil können in einem gemeinsamen Gehäuse baulich vereinigt sind. Es gibt verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten und verschiedene Grade der Integration. So können einzelne Elemente, die sich eindeutig dem und nur dem Überströmventil zuordnen lassen, neben Elementen, die sich eindeutig dem und nur dem Umschaltventil zuordnen lassen, nebeneinander vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich, Integrierend zusammenzufassen, sodass einzelne Elemente eine Doppelfunktion erhalten. Das Umschaltventil kann ein Magnetventil umfassen, das in dem gemeinsamen Gehäuse angeordnet ist.

Das Überströmventil kann als Überströmventil mit begrenzter Rückströmung oder auch als Überströmventil ohne Rückströmung ausgebildet sein. Das Umschaltventil kann einen Stufenkolben aufweisen, der über das Magnetventil mit Druckluft beaufschlagbar ausgebildet ist. In einer besonderen Ausführungsform kann der Stufenkolben des Umschaltventils zugleich als bewegliche Wand des Überströmventils ausgebildet ist. Kolbenbauart, wie auch Membranbauart ist möglich. Insbesondere kann das in einem gemeinsamen Gehäuse mit dem Umschaltventil baulich vereinigte Überströmventil einen Kolben, eine gefesselte Feder und ein Druckstück sowie eine Feder zum Schalten des Umschaltventils in die Durchgangsstellung aufweisen. Dabei erübrigt sich vorteilhaft die Anordnung einer gesonderten überbrückenden Verbindungsleitung. Es genügt die Anordnung einer einzigen Leitung, die sowohl die Funktion der Üblichen Leitung zwischen den Vorratsbehältern als auch die Funktion der Verbindungsleitung übernehmen kann.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
1 zeigt eine Anlage eines luftgefederten Anhängers mit einem stromlos die Durchgangsstellung einnehmenden Umschaltventil, welches einerseits elektrisch und andererseits pneumatisch ansteuerbar ist.
2 zeigt eine Anlage eines luftgefederten Anhängers mit einem stromlos die Sperrstellung einnehmenden Umschaltventil, welches elektrisch ansteuerbar ist.
3 zeigt eine Anlage eines luftgefederten Anhängers mit einem stromlos die Durchgangsstellung einnehmenden Umschaltventil, welches pneumatisch ansteuerbar ist.
4 zeigt eine konstruktive Ausführungsform eines Überströmventils mit integriertem Umschaltventil.
5 zeigt eine weitere konstruktive Ausführungsform eines Überströmventils mit integriertem Umschaltventil nach Kolbenbauart.
6 zeigt eine weitere konstruktive Ausführungsform eines Überströmventils mit integriertem Umschaltventil nach Membranbauart.
FIGURENBESCHREIBUNG
1 zeigt ein Überströmventil 1 und ein Umschaltventil 2 in einer Anlage eines luftgefederten Anhängers. Das Umschaltventil 2 ist in einer das Überströmventil 1 überbrückenden Leitung 3 angeordnet. Eine solche überbrückende Leitung 3 ist bei allen Ausführungsformen vorgesehen, sei es als separate Leitung, die eine Verbindungsleitung 4 überbrückt oder mit dieser zusammenfällt. Das Überströmventil 1 und das Umschaltventil 2 können als singuläre Anlagenteile nebeneinander angeordnet sein, wobei die schon beschriebene Leitungsverbindung besteht. Es ist aber auch möglich, das Überströmventil 1 und das Umschaltventil 2 konstruktiv zu einer gemeinsamen Baueinheit zusammenzufassen und die entsprechenden Leitungsverbindungen dann in einem gemeinsamen Gehäuse vorzusehen. Dies wird im Einzelnen anhand später zu beschreibender Ausführungsbeispiele erläutert.
Die Anlage gemäß 1 weist eine Vorratsleitung 5 und eine Bremsleitung 6 auf. In der Vorratsleitung 5 und/oder in der Bremsleitung 6 kann ein Filter 7 vorgesehen sein. Die Vorratsleitung 5 führt zu einem EBS-Gerät 8, welches, wie dargestellt, pneumatisch über die Bremsleitung 6 ansteuerbar ist und gegebenenfalls weitere pneumatische Ansteuerungsmöglichkeiten aufweist. Das EBS-Gerät 8 kann auch als ABS-Gerät ausgebildet sein und entsprechende Ventileinheiten aufweisen. Es besitzt auch einen elektronischen Steuerteil 9, der über eine elektrische Leitung 10 versorgt wird. Das EBS-Gerät 8 kann in seinem Inneren ähnlich einem Anhängerbremsventil aufgebaut sein. Es weist auf jeden Fall eine Notbremseinheit auf, während eine Relaiseinheit auch fehlen kann. Von dem EBS-Gerät 8 führt eine Füllleitung 11 zu einem Vorratsbehälter 12, der insbesondere zur Versorgung der Bremsanlage des Anhängers ausgebildet ist. Die Bremsanlage ist nur teilweise dargestellt. Ein kombinierter Federspeicherbremszylinder 13 wird in seinem Betriebsbremsteil 14 über eine pneumatische Leitung 15 über das EBS-Gerät 8 angesteuert. Der Federspeicherbremszylinder 13 weist auch einen Federspeicherteil 16 mit Speicherfeder 17 auf, der über eine Steuerleitung 18, 19 über ein darin angeordnetes Feststellbremsventil 20 belüftbar ist, so dass auf diese Weise die Feststellbremse gelöst werden kann. Über die Steuerleitung 18 besteht damit Verbindung zu dem Vorratsbehälter 12, aus dem die zum Lösen erforderliche Luft entnommen wird. Das Feststellbremsventil 20 weist zwei Stellungen auf, nämlich eine Durchgangsstellung, die die beiden Steuerleitungen 18 und 19 verbindet, so dass die Feststellbremse gelöst wird. Das Feststellbremsventil 20 weist eine Entlüftung 21 auf, über die die Steuerleitung 19 entlüftet wird, um die Feststellbremse einzulegen, während gleichzeitig die Steuerleitung 18 abgeschlossen wird, um einen unnötigen Luftverbrauch aus dem Vorratsbehälter 12 zu vermeiden. In der Steuerleitung 19 ist ein Drucksensor 22 angeordnet, von dem eine elektrische Leitung 23 zu dem Steuerteil 9 des EBS-Geräts 8 führt. Der Drucksensor 22 zeigt dem elektrischen Steuerteil 9 in Form eines Signals an, ob in der Steuerleitung 19 Druck herrscht oder nicht, also die Feststellbremse gelöst oder eingelegt ist. Der eingelegte Zustand der Feststellbremse wird einem Stillstand des Fahrzeugs zugeordnet.
Die Anlage ist weiterhin mit einem Polrad 24 und einem zugeordneten Drehzahlsensor 25 ausgestattet, der entsprechende Signale über eine elektrische Leitung 26 an das Steuerteil 9 abgibt. Auf diese Weise erhält der elektrische Steuerteil 9 des EBS-Geräts 8 ein Signal, welches den Fahrzustand des Anhängers von einem Stillstandszustand unterscheiden lässt.
Wie oben bereits dargelegt, führt eine Verbindungsleitung 4 von dem Vorratsbehälter 12 zu einem Luftbehälter 27 für Nebenverbraucher, insbesondere für die Luftfederanlage des Anhängers. Die Luftfederanlage weist als ein wesentliches Element ein Niveauregelventil 28 auf, an welchem Druckluft über eine Leitung 29 aus dem Luftbehälter 27 ansteht. Die Luftfederanlage ist hier zweikreisig ausgebildet, wobei z. B. Luftfederbälge 30 der linken Fahrzeugseite und Luftfederbälge 31 der rechten Fahrzeugseite zugeordnet sind. Demgemäß führen auch zwei Leitungen 32 und 33 von dem Niveauregelventil 28 zu den Luftfederbälgen 30 bzw. 31. In diesen Leitungen 32 und 33 ist ein Schaltventil 34 eingeschaltet, welches in bekannter Weise die vier Stellungen HEBEN, SENKEN, FAHRT und STOP aufweist und damit insbesondere zur Rampenanpassung manuell steuerbar ist. Das Schaltventil 34 besitzt eine automatische Rückstellung in die Stellung FAHRT, in der die Leitungsteile der Leitung 32 miteinander und die Leitungsteile der Leitung 33 miteinander verbunden sind, damit das Niveauregelventil 28 seine Funktion erfüllen kann. Zur Einsteuerung dieser Rückstellbewegung des Schaltventils 34 in die Stellung FAHRT führt eine elektrische Steuerleitung 35 von dem Steuerteil 9 zu dem Schaltventil 34.
Das Umschaltventil 2 weist, wie dargestellt, zwei Stellungen auf, nämlich eine Durchgangsstellung 36 und eine Sperrstellung 37. Es ist eine Feder 38 vorgesehen, die dann, wenn das Umschaltventil 2 weder elektrisch noch pneumatisch angesteuert wird, dafür sorgt, dass es die Durchgangsstellung 36 einnimmt. Umgekehrt wird die Sperrstellung 37 eingenommen, wenn eine elektrische und/oder eine pneumatische Ansteuerung anliegt. Zur elektrischen Ansteuerung dient eine Steuerleitung 39, die von dem Steuerteil 9 zu dem Umschaltventil 2 führt. Eine pneumatische Ansteuerung geschieht über eine Leitung 40, die mit der Steuerleitung 19 in Verbindung steht, so dass bei gelöster Feststellbremse in der Leitung 40 Druck herrscht, während bei eingelegter Feststellbremse der Atmosphärendruck wirksam ist.
Die Funktion des Überströmventils 1 in Verbindung mit dem Umschaltventil 2 gemäß 1 ist Folgende:
Ausgehend von einem Stillstand des Kraftfahrzeugs befinden sich die Teile in der in 1 dargestellten Stellung, d. h. am Umschaltventil 2 wird infolge der Kraft der Feder 38 die Durchgangsstellung eingenommen. Das Fahrzeug befindet sich im Stillstand, so dass über den Drehzahlsensor 25 kein Signal anliegt. Erst mit dem Schließen der Zündung und dem Starten des Motors wird die elektrische Anlage in Betrieb gesetzt. Da die Feststellbremse eingelegt ist, liegt auch über die elektrische Leitung 23 kein Signal an dem elektrischen Steuerteil 9 an. Gleichwohl kann das Schließen der Zündung dazu genutzt werden, um über das elektrische Steuerteil 9 und die Steuerleitung 39 das Umschaltventil 2 in seine Sperrstellung 37 umzuschalten, damit das Überströmventil 1 seine normale Funktion erfüllen kann und insoweit erst der Vorratsbehälter 12 und nachfolgend entsprechend der Luftbehälter 27 über die Vorratsleitung 5 befüllt oder in ihrem Luftvorrat ergänzt werden.
Mit dem Lösen der Feststellbremse entsteht in der Steuerleitung 19 Druck, und der Drucksensor 22 gibt ein entsprechendes Signal an den Steuerteil 9. Gleichzeitig wird das Umschaltventil 2 auch pneumatisch über die Leitung 40 angesteuert, so dass es weiterhin in der Sperrstellung 37 verharrt. Wenn dagegen eine gemeinsame Befüllung bzw. Ergänzung der Druckluft in den Behältern 12 und 27 gewünscht war, kann das Umschaltventil 2 auch so benutzt werden, dass es vorher in die Durchgangsstellung 36 geschaltet war und nunmehr in die Sperrstellung 37 überführt wird, die der bevorstehenden Fahrstellung entspricht, so dass die Fahrt beginnen kann. Der Drehzahlsensor 25 gibt dann ein entsprechendes Signal an das Steuerteil 9, welches so lange andauert, wie die Fahrt andauert. Während der Fahrt findet erwartungsgemäß allenfalls ein geringer Luftverbrauch in der Luftfederanlage und damit im Luftbehälter 27 statt, so dass die Abtrennung von dem Vorratsbehälter 12 während der Fahrt sinnvoll ist und insoweit der Vorratsbehälter 12 in den jeweiligen Lastlaufphasen des Kompressors bevorzugt aufgefüllt wird.
Wird die Fahrt beendet und nimmt das Kraftfahrzeug eine Stillstandsstellung ein, so gibt der Drehzahlsensor 25 kein der Fahrt entsprechendes Signal ab. Mit dem Einlegen der Feststellbremse wird die Steuerleitung 19 entlüftet, so dass der Drucksensor 22 auch diesen Zustand dem Steuerteil 9 meldet. Damit wird die pneumatische Ansteuerung des Umschaltventils 2 über die Leitung 40 aufgehoben, ebenso wie elektrische Ansteuerung über die Leitung 39, so dass die Feder 38 in der Lage ist, das Umschaltventil 2 in die Durchgangsstellung 36 zu überführen, in der die beiden Behälter 12 und 27 direkt miteinander verbunden sind, so dass ein insoweit vergrößertes Volumen zur Verfügung steht. Dieses vergrößerte Volumen kann über das manuell betätigbare Schaltventil 34 genutzt werden, insbesondere bei Hebevorgängen über eine entsprechende Belüftung der Federbälge 30 und 31. Wird dagegen die Feststellbremse, beispielsweise zu Rangierzwecken, gelöst, dann wird das Umschaltventil 2 über die Leitung 40 in die Sperrstellung 37 überführt. Beim Einlegen der Federspeicherbremse nach einem Rangiervorgang wird Umschaltventil 2 dagegen wiederum die Durchgangsstellung 36 eingestellt.
Die Anlage gemäß 2 ist in weiten Bereichen ähnlich aufgebaut wie die Anlage gemäß 1, weshalb zunächst auf die dortige Beschreibung verwiesen werden kann. Im Unterschied zu 1 ist hier das Umschaltventil 2 jedoch so ausgebildet, dass die Durchgangsstellung 36 und die Sperrstellung 37 vertauscht angeordnet sind. Dies bedeutet, dass das Umschaltventil 2 stromlos geschlossen ist, sich also in der Sperrstellung 37 befindet. Das Umschaltventil 2 ist hier ausschließlich über die Steuerleitung 39 elektrisch ansteuerbar. Damit das Umschaltventil 2 auch bei ausgeschalteter Zündung dennoch elektrisch in die Durchgangsstellung 36 schaltbar ist, ist eine gesonderte Batterie 41 auf dem Anhänger vorgesehen. Auch damit ist die Möglichkeit geschaffen, das Umschaltventil 2 in Abhängigkeit vom Stillstand des Kraftfahrzeugs und bei ausgeschalteter Zündung in die Durchgangsstellung 37 zu schalten, damit zum Be- und Entladen des Anhängers an einer Rampe ein Heben und Senken des Fahrzeugaufbaus möglich ist. Wenn schon eine gesonderte Batterie 41 für die elektrische Versorgung bei ausgeschalteter Zündung vorgesehen ist, erweist es sich als zweckmäßig oder machbar, das Niveauregelventil 28 nicht mehr mechanisch anzusteuern, wie in 1, sondern nunmehr elektrisch, wie dargestellt. Hierzu führt eine elektrische Steuerleitung 42 von dem Steuerteil 9 zu dem Niveauregelventil 28. Ein solches elektrisch steuerbares Niveauregelventil 28 fasst die Funktionen des mechanisch angesteuerten Niveauregelventils 28 gemäß 1 und des manuell betätigbaren Schaltventils 34 zusammen. Zum Erreichen der Stellungen HEBEN, SENKEN, FAHRT und STOP dient eine Eingabeeinheit 43, die im Stillstand des Fahrzeugs entsprechend betätigt wird. Mit der Betätigung wird auch das Umschaltventil 2 in die Durchgangsstellung 36 geschaltet, so dass auch hier die Volumina der beiden Behälter 12 und 27 genutzt werden können. In der Anlage gemäß 2 ist weiterhin ein Wegsensor 44 vorgesehen, von dem eine Signalleitung 45 zu dem Steuerteil 9 führt, so dass über diese Leitung ein entsprechendes Signal übertragen werden kann. In 2 ist weiterhin angedeutet, dass das Überströmventil 1 und das Umschaltventil 2 zu einer gemeinsamen Baueinheit 46 zusammengefasst sein können. Die Steuerleitung 18 zur Versorgung des Feststellbremsventils 20 zweigt hier direkt von der Vorratsleitung 5 ab.
Bei Vergleich der Ausführungsformen des Umschaltventils 2 gemäß den 1 und 2 fällt auf, dass es an sich gleichgültig ist, wie die Durchgangsstellung 36 und die Sperrstellung 37 an dem Umschaltventil 2 verwirklicht sind. Es kommt in diesem Zusammenhang immer auf die zugehörige Ansteuerung und die damit gegebenen Schaltmöglichkeiten an. Diese sind so einzurichten und abzustimmen, dass beim willkürlichen Heben und Senken bei Stillstand des Kraftfahrzeugs und ausgeschalteter Zündung jedenfalls die Durchgangsstellung des Umschaltventils 2 erreichbar ist, damit beim willkürlichen Heben und Senken das gemeinsame Volumen der Behälter 12 und 27 genutzt werden kann.
Die Ausführungsform der Anlage gemäß 3 baut auf den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen auf, wobei hier das Umschaltventil 2 mit seiner Durchgangsstellung 36 und seiner Sperrstellung 37 wiederum so ausgebildet und angeordnet ist, wie dies in 1 gezeigt ist. In Abweichung davon besitzt das Umschaltventil 2 hier nur eine pneumatische Ansteuerung über die Leitung 40. Im Stillstand des Fahrzeugs und bei eingelegter Feststellbremse stellt die Feder 38 die Durchgangsstellung 36 am Umschaltventil 2 ein, so dass die insoweit zusammengeschalteten Volumina der Behälter 12 und 27 nutzbar sind. Die Anordnung einer zusätzlichen elektrischen Batterie 41 ist hier deshalb erforderlich, weil das Niveauregelventil 28 elektrisch ansteuerbar ausgebildet ist.
4 zeigt eine mehr konstruktiv ausgebildete Möglichkeit einer Baueinheit 46 aus Überströmventil 1 und Umschaltventil 2, die in einem gemeinsamen Gehäuse 47 untergebracht sind. Das Überströmventil 1 ist in an sich bekannter Weise als Überströmventil mit begrenzter Rückströmung ausgebildet und besitzt einseitig die beiden anströmseitig und abströmseitig beaufschlagten Wirkflächen. In der Verbindungsleitung 4 kann dem Überströmventil 1 nachgeschaltet ein Rückschlagventil 48 vorgesehen sein. Das Umschaltventil 2 besitzt einen Stufenkolben 49, der mit einem Sitz 50 zusammenarbeitet und von einer Feder 38 beaufschlagt ist. Das Umschaltventil ist über die Steuerleitung 39 elektrisch ansteuerbar sowie zusätzlich über das Feststellbremsventil 20 pneumatisch beaufschlagbar. Es ist ein Magnetventil 52 mit Feder 51 vorgesehen, d. h. die Feder sorgt, wie dargestellt, dafür, dass Druckluft aus dem Vorratsbehälter 12 auf den Stufenkolben 49 des Umschaltventils 2 gelangt und damit das Umschaltventil 2 stromlos seine Durchgangsstellung 36 einstellt oder hält. Auch über die Leitung 40 steht kein Druck an, so dass dieser Zustand dem Stillstand des Kraftfahrzeugs und der ausgeschalteten Zündung entspricht. Wird dagegen das Umschaltventil 2 elektrisch über das Magnetventil 52 angesteuert, dann wird der entsprechende Wirkraum des Stufenkolbens 49 entlüftet, so dass das Umschaltventil 2 seine Sperrstellung einnimmt, in der die Leitungsteile der Leitung 3 voneinander abgetrennt sind. Gleiches ist auch über die pneumatische Ansteuerung erreichbar.
5 zeigt eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Baueinheit 46, bei der die Funktionen des Überströmventils 1 und des Umschaltventil 2 zusammengefasst und baulich weitgehend integriert sind. So fallen hier die Funktionen der beiden Leitungen 3 und 4 zusammen, d. h. beide Leitungsabschnitte erfüllen sowohl die Funktion der Leitung 3 wie auch der Überbrückungsleitung 4. Ebenso bildet der Stufenkolben 49 sowohl die bewegliche Wand des Überströmventils 1 wie auch das Kolbenelement des Umschaltventils 2. Das Umschaltventil 2 ist hier elektrisch ansteuerbar, und zwar über das integrierte Magnetventil 52, welches über die Steuerleitung 39 angesteuert wird. Stromlos nehmen die Teile die in 5 dargestellte Stellung ein, d. h. das Überströmventil 1 erfüllt seine normale Überströmfunktion während der Befüllung der Behälter 12 und 27. Das Umschaltventil 2 nimmt dabei die Sperrstellung 37 ein, kann jedoch bei Stillstand des Kraftfahrzeugs und ausgeschalteter Zündung mit Hilfe einer gesonderten Batterie 41 in die Durchgangsstellung 36 geschaltet werden.
6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Baueinheit 46 mit integriertem Überströmventil 1 und Umschaltventil 2. Das Überströmventil 1 ist hier in Membranbauart ausgebildet, d. h. es besitzt eine Membran, die in der dargestellten Stellung nur vergleichsweise lose auf ihrem Sitz aufliegt, so dass die gemeinsame Leitung 3, 4 zwischen den Behälter 12 und 27 in beiden Strömungsrichtungen für einen Luftaustausch benutzt werden kann. In dem gemeinsamen Gehäuse 49 ist ein Kolben 53 mit einer gefesselten Feder 54 und einem beweglichen Druckstück 55 in der dargestellten Weise untergebracht. Der Durchmesser des Druckstücks 55 ist größer als der Sitz, mit dem die Membran zusammenarbeitet. Die Teile des Umschaltventils 2 nehmen in 6 die Durchgangsstellung 36 ein, während die Sperrstellung 37 über eine elektrische Ansteuerung des Magnetventils 52 erreicht wird. Bei Druckbeaufschlagung über das Magnetventil 52 bewegt sich der Kolben 53 gegen einen Anschlag 56 am Gehäuse 49. Der Kolben 53 erfüllt in dieser Stellung die Funktion der beweglichen Wand des Überströmventils 1. Auch diese Baueinheit 46 kann damit so gestaltet und geschaltet werden, dass das Umschaltventil 2 in Abhängigkeit vom Stillstand des Kraftfahrzeugs und bei ausgeschalteter Zündung durch Entlüftung über das stromlose Magnetventil 52 unter dem Einfluss einer Feder 57 in die Durchgangsstellung 36 schaltbar ist.

1: Überströmventil
2: Umschaltventil
3: überbrückende Leitung
4: Verbindungsleitung
5: Vorratsleitung
6: Bremsleitung
7: Filter
8: EBS-Gerät
9: Steuerteil
10: elektrische Leitung
11: Füllleitung
12: Vorratsbehälter
13: Federspeicherbremszylinder
14: Betriebsbremsteil
15: pneumatische Leitung
16: Federspeicherteil
17: Speicherfeder
18: Steuerleitung
19: Steuerleitung
20: Feststellbremsventil
21: Entlüftung
22: Drucksensor
23: elektrische Leitung
24: Polrad
25: Drehzahlsensor
26: elektrische Leitung
27: Luftbehälter
28: Niveauregelventil
29: Leitung
30: Luftfederbalg
31: Luftfederbalg
32: Leitung
33: Leitung
34: Schaltventil
35: elektrische Steuerleitung
36: Durchgangsstellung
37: Sperrstellung
38: Feder
39: Steuerleitung
40: Leitung
41: Batterie
42: elektrische Steuerleitung
43: Eingabeeinheit
44: Wegsensor
45: Signalleitung
46: Baueinheit
47: Gehäuse
48: Rückschlagventil
49: Stufenkolben
50: Sitz
51: Feder
52: Magnetventil
53: Kolben
54: Feder
55: Druckstück
56: Anschlag
57: Feder

Claims

Überströmventil zum Einbau in eine Leitung einer Druckluftbremsanlage eines luftgefederten Kraftfahrzeuges, mit einem Gehäuse, in dem zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss eine federbelastete bewegliche Wand vorgesehen ist, wobei das Überströmventil (1) eine Sperrstellung und eine Durchgangsstellung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Überströmventil (1) ein Umschaltventil (2) zugeordnet ist, das in einer die bewegliche Wand überbrückenden Leitung (4) angeordnet ist und eine Sperrstellung (37) und eine Durchgangsstellung (36) aufweist, und dass das Umschaltventil (2) in Abhängigkeit vom Stillstand des Kraftfahrzeuges und bei ausgeschalteter Zündung in die Durchgangsstellung (36) schaltbar ausgebildet ist.
Überströmventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltventil (2) ein Schaltelement aufweist, das durch eine Feder (38) in die Sperrstellung (37) belastet ist und zum Übergang in die Durchgangsstellung (36) elektrisch und/oder pneumatisch ansteuerbar ausgebildet ist.
Überströmventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltventil (2) ein Schaltelement aufweist, das durch eine Feder (38) in die Durchgangsstellung (36) belastet ist und zum Übergang in die Sperrstellung (37) elektrisch und/oder pneumatisch ansteuerbar ausgebildet ist.
Überströmventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Überströmventil (1) und das Umschaltventil (2) in einem gemeinsamen Gehäuse (47) baulich vereinigt sind.
Überströmventil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltventil (2) ein Magnetventil (52) umfasst, das in dem gemeinsamen Gehäuse (47) angeordnet ist.
Überströmventil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Überströmventil (1) als Überströmventil mit begrenzter Rückströmung ausgebildet ist.
Überströmventil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Überströmventil (1) als Überströmventil ohne Rückströmung ausgebildet ist.
Überströmventil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltventil (2) einen Stufenkolben (49) aufweist, der über das Magnetventil (52) mit Druckluft beaufschlagbar ausgebildet ist.
Überströmventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stufenkolben (49) des Umschaltventils (2) zugleich als bewegliche Wand des Überströmventils (1) ausgebildet ist.
Überströmventil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das in einem gemeinsamen Gehäuse (47) mit dem Umschaltventil (2) baulich vereinigte Überströmventil (1) einen Kolben (53), eine gefesselte Feder (54) und ein Druckstück (55) sowie eine Feder (57) zum Schalten des Umschaltventils (2) in die Durchgangsstellung (36) aufweist.