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Die
Erfindung betrifft eine Luftaufbereitungsanlage zum Versorgen einer
Nutzkraftfahrzeugbremsanlage mit Druckluft, mit mindestens einem Druckluftausgang
zur Versorgung eines Betriebsbremskreises und einem Druckluftausgang
zur Versorgung eines Feststellbremskreises, wobei ein Sicherheitsventil
vorgesehen ist, das einen mit Druck von einem ersten Betriebsbremskreis
beaufschlagten Steueranschluss, einen mit dem Feststellbremskreis
gekoppelten Eingang und einen Ausgang zur Entlüftung des
Feststellbremskreises aufweist.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin ein Mehrkreisschutzventil.
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Gattungsgemäße
Luftaufbereitungsanlagen erfüllen zahlreiche die Druckluftversorgung
eines Nutzkraftfahrzeugs betreffende Funktionen. Unter anderem dienen
die Luftaufbereitungsanlagen dazu, das in der Regel aus mehreren
Bremskreisen bestehende Bremssystem eines Nutzkraftfahrzeugs mit Druckluft
zu versorgen. Auch ist normalerweise eine Feststellbremsanlage vorgesehen,
die mit Druckluft arbeitet.
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Um
das Fahrzeug bei abgeschaltetem Motor und somit abgeschaltetem Kompressor
arretieren zu können, sind in der Feststellbremsanlage
Federspeicherzylinder vorgesehen, die mittels einer Federkraft die
erforderliche Feststellbremswirkung zur Verfügung stellen.
Zum Lösen der Feststellbremsen wird der Federkraft durch
Belüften der Federspeicherzylinder entgegengewirkt, wodurch
die Feststellbremse gelöst werden kann. Um die Feststellbremse
zu lösen, ist somit erforderlich, dass an dem betreffenden Ausgang
der Luftaufbereitungsanlage Druckluft ansteht.
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Liegt
nun ein Defekt in einem der Betriebsbremskreise vor, so sinkt der
Druck in dem entsprechenden Betriebsbremskreis ab. Aus Sicherheitsgründen
muss nun im Hinblick auf eine Wiederinbetriebnahme des Fahrzeugs
nach einer gewissen Standzeit sichergestellt sein, dass die Feststellbremse
nicht gelöst werden kann, so lange nicht mindestens der
Hilfsbremsdruck der Betriebsbremskreise erreicht ist, d. h. eine
ausreichende Bremswirkung gewährleistet werden kann.
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Die
DE 197 04 358 A1 beschreibt
ein Mehrkreisschutzventil für eine Luftaufbereitungsanlage, bei
dem im Falle eines Kreisdefektes der Betriebsbremse der Druck aus
dem eine Federspeicherbremse beliefernden Kreis über eine
Drossel und ein 2/2-Wegeventil abgelassen wird. Im Falle des Defektes
eines Betriebsbremskreises kommt es somit zu einem Druckluftabbau
in den Federspeicherbremsen. Wenn bei Wiederinbetriebnahme des Fahrzeugs nach
einer Standzeit der Druck in den Betriebsbremskreisen unter den
Hilfsbremsdruck abgesunken ist, wird somit ein Lösen der
Feststellbremse verhindert.
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In
der
EP 0 642 962 B1 wird
vorgeschlagen, den Feststellbremskreis über eine Drossel
und ein Rückschlagventil direkt mit einem Betriebsbremskreis
zu verbinden.
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Aus
der
DE 199 54 584
B4 ist eine weitere Schutzeinrichtung für Bremssysteme
für eine Luftaufbereitungsanlage bekannt. Insbesondere
sollen mit Hilfe dieser Schutzeinrichtung sämtliche Leitungen und
Komponenten der Feststellbremsanlage entlüftet werden.
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Nachteilig
bei den im Stand der Technik üblichen Ausführungen
ist ein erhöhter baulicher Aufwand, der sich aus der Verwendung
von Kolbenventilen und/oder Drosseln ergibt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftaufbereitungsanlage
mit den im Stand der Technik üblichen Sicherheitseigenschaften
bei gleichzeitig vereinfachter Bauform zur Verfügung zu stellen.
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Diese
Aufgabe wird mit dem Merkmal der unabhängigen Ansprüche
gelöst.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen angegeben.
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Die
Erfindung baut auf der gattungsgemäßen Luftaufbereitungsanlage
dadurch auf, dass das Sicherheitsventil ein Membranventil ist. Durch
die Verwendung eines Membranventils anstatt eines Kolbenventils
an dieser Stelle, wird eine günstigere Fertigung der Gesamtanlage
ermöglicht, da das Membranventil weniger komplex ist. Ein
möglicher Defekt des Membranventils, z. B. durch einen
Riss in der Membran, hat dabei keine negative Auswirkung auf die
Sicherheit der Luftaufbereitungsanlage, da in einem solchen Fall
der Feststellbremskreis entlüftet wird und das Lösen
der Feststellbremse somit ebenfalls verhindert wird.
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Nützlicherweise
kann vorgesehen sein, dass ein weiteres Membranventil vorgesehen
ist, das einen mit Druck von einem zweiten Betriebsbremskreis beaufschlagten
Steueranschluss, einen mit dem Feststellbremskreis gekoppelten Eingang
und einen Ausgang zur Entlüftung des Feststellbremskreises aufweist.
Durch das Vorsehen des weiteren Membranventils wird für
den Benutzer eine erhöhte Sicherheit bereitgestellt, da
in dieser Ausführungsform die Feststellbremse nur gelöst
werden kann, wenn beide Betriebsbremskreise intakt sind.
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Weiterhin
ist vorgesehen, dass mindestens eines der Membranventile in ein
Gehäuseteil der Luftaufbereitungsanlage integriert ist.
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Insbesondere
ist vorgesehen, dass mindestens eines der Membranventile in einen
Gehäusedeckel der Luftaufbereitungsanlage integriert ist.
Die kompakte flache Bauform eines Membranventils ermöglicht
in idealer Weise die Integration des Membranventils in das Gehäuse.
Durch die integrierte Anordnung des Membranventils kann weiterhin
auf zusätzliche Befestigungsmittel für das Membranventil verzichtet
werden.
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Nützlicherweise
ist vorgesehen, dass mindestens eines der Membranventile in einer
die Luftaufbereitungsanlage unterteilende Zwischenplatte integriert
ist. Da die Zwischenplatte die Luftaufbereitungsanlage in modulare
Baugruppen unterteilt, ermöglicht die Integration eines
Membranventils in die Zwischenplatte eine Verringerung des nötigen Bauraums
bei gleichzeitiger Einsparung aufwendiger Druckleitungsverbindungen.
Dies ergibt sich daraus, dass der modulare Aufbau der Luftaufbereitungsanlage
Anschlussstellen für die durch die Zwischenplatte durchgeführten Druckleitungen
voraussetzt. Zusätzliche Anschlüsse die nötig
wären, wenn das Membranventil nicht in die Zwischenplatte
integriert ist, können daher entfallen.
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Weiterhin
kann vorgesehen sein, dass der Ausgang von mindestens einem der
Membranventile mit einem Entlüftungsausgang der Luftaufbereitungsanlage
verbunden ist, wobei der Entlüftungsausgang auch weitere
Entlüftungsfunktionen wahrnimmt. Diese Ausführungsform
ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Membranventil in das
Gehäuse integriert ist. In diesem Fall muss nämlich
bei einer eventuellen Entlüftung der Feststellbremse austretende Druckluft
effizient aus dem Gehäuse der Luftaufbereitungsanlage abgeführt
werden. Dies kann in einfacher Weise durch einen Anschluss an den
bereits existierenden Entlüftungsausgang der Luftaufbereitungsanlage
geschehen.
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Nützlicherweise
ist vorgesehen, dass der Ausgang von mindestens einem der Membranventile einen
direkten Druckausgleich mit der Umgebungsluft herstellt. Diese Ausführungsform
bietet sich insbesondere an, wenn das Membranventil in ein Gehäuseteil
oder in einen Gehäusedeckel der Luftaufbereitungsanlage
integriert ist. Eventuell abzuführende Druckluft aus dem
Feststellbremskreis kann dabei in einfacher Weise von dem Membranventil
aus dem Gehäuse der Luftaufbereitungsanlage direkt abgeführt
werden. Dadurch wird gleichzeitig ein Anschluss an den Entlüftungsausgang
der Luftaufbereitungsanlage überflüssig, wodurch
weiterer Bauraum innerhalb des Gehäuses der Luftaufbereitungsanlage
eingespart werden kann.
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Die
Erfindung baut auf dem gattungsgemäßen Mehrkreisschutzventil
dadurch auf, dass das Sicherheitsventil ein Membranventil ist. Dieses
kann durch alle im Zusammenhang mit der Luftaufbereitungsanlage
erwähnten Merkmale weitergebildet sein.
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Die
Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand
besonders bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer Luftaufbereitungsanlage;
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2 eine
vereinfachte Darstellung eines Gehäuses für eine
modular aufgebaute Luftaufbereitungsanlage mit Zwischenplatte und
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3 einen
Querschnitt durch ein im Rahmen der Erfindung verwendbares Membranventil.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung einer Luftaufbereitungsanlage 40.
Die Luftaufbereitungsanlage 40 umfasst eine elektrische
Steuerung 80, einen Drucklufteingang 10, eine
Trocknerpatrone 90, ein Rückschlagventil 100, Überströmventile 50, 110, 112, 114 und 116,
einen Entlüftungsausgang 30, sowie mehrere Druckluftausgänge 60, 62, 64, 66 und 68.
Weiterhin enthält die Luftaufbereitungsanlage 40 ein
Sicherheitsventil 120, das gemäß dem
Stand der Technik als Kolbenventil ausgeführt ist. Die
beiden Anschlüsse des als 2/2-Wegeventil realisierten Sicherheitsventils 120 stehen
mit dem Druckluftausgang 64 bzw. dem Entlüftungsausgang 30 in
Verbindung, der Steuerausgang des Sicherheitsventils 120 ist
mit dem Druckluftausgang 60 verbunden.
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Die
von einem Kompressor (nicht dargestellt) am Drucklufteingang 10 bereitgestellte
Druckluft wird in der Trocknerpatrone 90 gereinigt und
getrocknet und hinter dem Rückschlagventil 100 über die
parallel angeschlossenen Überströmventile 50, 110, 112, 114 und 116 auf
die verschiedenen Druckluftausgänge 60, 62, 64, 66 und 68 verteilt.
Die Betriebsbremskreise sind dabei an die Druckluftausgänge 60 und 62 angeschlossen,
während der Feststellbremskreis an Druckluftausgang 64 angeschlossen ist.
Tritt ein Defekt in dem an den Druckluftausgang 60 angeschlossenen
ersten Betriebsbremskreis auf, so wird das von diesem Druckluftausgang
gesteuerte Sicherheitsventil 120 das Lösen der
Feststellbremse an Druckluftausgang 64 nach einer Standzeit
des Nutzkraftfahrzeugs sicher verhindern, da jeglicher Druckaufbau,
der ein Lösen der Feststellbremse bewirken könnte,
aufgrund einer gedrosselten Entlüftung des Druckluftausgangs 64 über
das Sicherheitsventil 120 unterbunden wird.
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2 zeigt
eine vereinfachte Darstellung eines Gehäuses für
eine modular aufgebaute Luftaufbereitungsanlage 40 mit
Zwischenplatte 180. Die austauschbare Trocknerpatrone 90 ist
oben auf das obere Gehäuseteil 190 aufgesetzt
dargestellt. Das obere Gehäuseteil 190 und das
untere Gehäuseteil 200 werden von einer Zwischenplatte 190 in
zwei separate Module unterteilt. Am unteren Gehäuseteil 200 sind
die Druckluftausgänge 60, 62, 64, 66 und 68,
sowie der Entlüftungsausgang 30 angeordnet. Die
Anordnung der einzelnen Druckluftausgänge 60, 62, 64, 66 und 68 und
des Entlüftungsausganges 30 kann alternativ auch
am oberen Gehäuseteil 190 erfolgen. Es ist auch
denkbar einzelne Ausgänge am oberen Gehäuseteil 190 und
die restlichen Ausgänge am unteren Gehäuseteil 200 anzuordnen.
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3 zeigt
einen Querschnitt durch ein Membranventil 120. Das Membranventil 120 ist
dabei als in die Grenzfläche zwischen zwei Bauteilen 130 und 140 integriert
dargestellt. Die Bauteile 130, 140 können
beispielsweise Teile der Zwischenplatte 180, des oberen
Gehäuseteils 190, des unteren Gehäuseteils 200 darstellen,
oder andere Bauteile, wie zum Beispiel ein einfacher Deckel der
Luftaufbereitungsanlage 40, sein. Alternativ kann das Membranventil 120 auch
in eine Aussparung von nur einem Bauteil eingepasst sein, beispielsweise
an der Innenseite des unteren Gehäuseteils 200.
Bei dieser Integrationsweise kann dann eventuell abzulassende Druckluft
mithilfe einer einfachen Bohrung, die an den Ausgang 154 des
Membranventils koppelt, aus dem Gehäuse der Luftaufbereitungsanlage 40 abgeführt
werden.
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Das
Membranventil 120 selbst umfasst ein Ventilgehäuse 160 und
eine Membran 170. Am unteren Eingang 150 liegt
ein Steuerdruck aus dem Betriebsbremskreis 60 an. Der Eingang 152 des
Membranventils 120 ist mit dem Feststellbremskreis 60 gekoppelt
und der Ausgang 154 des Membranventils 120 ist
mit einer Entlüftungsmöglichkeit verbunden. Fällt
nun der Steuerdruck in dem Betriebsbremskreis 60 ab, so
gibt die Membran 170 eine Verbindung zwischen dem Eingang 152 und
dem Ausgang 154 zur Entlüftung frei.
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Die
in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den
Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können
sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die
Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
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- 10
- Drucklufteingang
- 30
- Entlüftungsausgang
- 40
- Luftaufbereitungsanlage
- 50
- Überströmventil
- 60
- Druckluftausgang
erster Betriebsbremskreis
- 62
- Druckluftausgang
zweiter Betriebsbremskreis
- 64
- Druckluftausgang
Feststellbremse
- 66
- Druckluftausgang
- 68
- Druckluftausgang
- 80
- elektrische
Steuerung
- 90
- Trocknerpatrone
- 100
- Rückschlagventil
- 110
- Überströmventil
- 112
- Übertrömventil
- 114
- Übertrömventil
- 116
- Übertrömventil
- 120
- Sicherheitsventil
- 130
- Bauteil
1
- 140
- Bauteil
2
- 150
- Eingang
- 152
- Eingang
- 154
- Ausgang
- 160
- Ventilgehäuse
- 170
- Membran
- 180
- Zwischenplatte
- 190
- oberes
Gehäuseteil
- 200
- unteres
Gehäuseteil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19704358
A1 [0006]
- - EP 0642962 B1 [0007]
- - DE 19954584 B4 [0008]