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Die
Erfindung betrifft eine Bremsanlage für ein Fahrzeug, insbesondere
ein Nutzfahrzeug, mit einer Feststellbremsfunktion. Die Hauptaufgabe
der Feststellbremsfunktion besteht darin, dieses Fahrzeug festzustellen
und somit gegen ein unbeabsichtigtes Wegrollen zu sichern. Die Feststellbremsfunktion
beinhaltet eine Feststellbremssteuerfunktion, welche das Feststellen
des Fahrzeugs elektronisch steuert.
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Ferner
weist diese Bremsanlage eine Einrichtung mit einer zweiten Funktion
auf, welche sich von der Feststellbremsfunktion unterscheidet. Diese Einrichtung
kann der Bremsanlage oder dem Fahrzeug zugeordnet sein. Im Falle
einer Zuordnung zur Bremsanlage ist diese Einrichtung eine elektronische und/oder
elektropneumatische Einrichtung der Bremsanlage. Insbesondere kann
es sich bei dieser Einrichtung um eine Luftaufbereitungseinrichtung,
einen Achsmodulator, ein Anhängersteuerventil,
eine Steuereinrichtung eines elektronischen Bremssystems oder eine
Fahrdynamikregelungseinrichtung handeln. Zusätzlich oder alternativ kann
diese Einrichtung dem Fahrzeug zugeordnet sein. Insbesondere kann
es sich bei der Einrichtung um eine Luftaufbereitungseinrichtung
des Fahrzeugs handeln, welche ggf. auch der Bremsanlage zuzuordnen ist.
Alternativ kann die Einrichtung eine dem Fahrzeug zugeordnete Luftfederungseinrichtung
sein, mittels welcher pneumatisch das Fahrzeug, Teile des Fahrzeugs
und/oder ein ggf. angekoppeltes Anhängefahrzeug angehoben oder
abgesenkt werden kann.
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Die
Einrichtung ist in der Regel eines von mehreren Bauteilen, insbesondere
der Bremsanlage, welche an einem Rahmen des Fahrzeugs angeordnet
sind. Für
die vorteilhafte Anordnung derartiger Bauteile am Rahmen steht nur
wenig Platz zur Verfügung.
Zum einen weist nämlich
der Rahmen, welcher in der Regel ein Leiterrahmen ist, nur wenige
Orte auf, an welchen derartige Bauteile und somit auch die Einrichtung
befestigt werden kann. Darüber
hinaus ist oftmals eine Anordnung an Orten erwünscht, welche zu gleich langen
Leitungswegen, insbesondere von Druckluftleitungen, zu Einrichtungen
an der linken Seite des Fahrzeugs und zu Einrichtungen an der rechten
Seite des Fahrzeugs führt.
Darüber
hinaus müssen
diese Bauteile bzw. muss diese Einrichtung vor Nässe, Schmutz und Beschädigungen
geschützt
sein. Ein Schutz vor Nässe,
Schmutz und Beschädigungen
ist an bevorzugten Orten am Fahrzeugrahmen leichter möglich als
an weniger bevorzugten Orten. Somit schränkt auch die Forderung des Schutzes
der Einrichtung vor Feuchtigkeit, Schmutz und Beschädigung die
Wahl eines vorteilhaften Ortes bei der Anordnung der Einrichtung
am Rahmen des Fahrzeugs weiter ein. Insgesamt steht bei derartigen bekannten
Bremsanlagen somit nur wenig geeigneter Platz am Rahmen des Fahrzeugs
zur Verfügung. Außerdem sind
bei der bekannten Anordnung der Montageaufwand und damit die Montagekosten hoch.
Darüber
hinaus sind derartige bekannte Bremsanlagen auch in der Herstellung
teuer.
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Der
Erfindung liegt deshalb das Problem zugrunde, bei der Anordnung
derartiger bekannter Bremsanlagen Platz zu sparen sowie Montagekosten und
Herstellungskosten derartiger Bremsanlagen zu senken.
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Die
Erfindung löst
dieses Problem mit dem kennzeichnenden Merkmal von Anspruch 1. Die
Einrichtung der erfindungsgemäßen Bremsanlage
weist zusätzlich
zu der zweiten Funktion die Feststellbremssteuerfunktion auf. Somit
kann auf eine in einer anderen Einrichtung separat angeordnete Elektronik, welche
die Feststellbremssteuerfunktion bereitstellt, verzichtet werden.
Die Anzahl von Gehäusen
und ggf. auch die Anzahl elektrischer und/oder pneumatischer Leitungen
zwischen den verbleibenden Gehäusen
reduziert sich verglichen mit dem Stand der Technik. Dies spart
Platz, insbesondere am Rahmen des Fahrzeugs bzw. an Orten an Rahmen,
welche besonders bevorzugt zur Anordnung der Elektronik und der
Einrichtung geeignet sind. Ferner wird durch die geringere Anzahl
von Bauteilen bzw. geringere Anzahl von Anschlüssen der Montageaufwand verringert.
Die Einrichtung mit der zweiten Funktion und der Feststellbremssteuerfunk tion
ist zudem kostengünstiger
herstellbar als die Einrichtung mit der zweiten Funktion und eine
separate Elektronik mit der Feststellbremssteuerfunktion. Insgesamt
ist die erfindungsgemäße Bremsanlage
somit leichter und platzsparender verbaubar und kostengünstiger
herstellbar als die bekannten Bremsanlagen nach dem Stand der Technik.
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Die
Bremsanlage weist neben der Feststellbremsfunktion eine Betriebsbremsfunktion
auf. Diese Betriebsbremsfunktion dient zum Einbremsen des Fahrzeugs
mittels Bremsen. Bspw. werden mittels der Betriebsbremsfunktion
Bremszylinder dieser Bremsen pneumatisch betätigt, indem Membranteile dieser
Bremszylinder mit Druckluft aus einem Druckluftvorratsbehälter belüftet werden.
Alternativ oder zusätzlich
können
diese Bremsen elektrisch mittels mechanischer Aktuatoren betätigt werden.
Bauteile der Bremsanlage können
ggf. sowohl der Betriebsbremsfunktion als auch der Feststellbremsfunktion zugeordnet
sein. D. h. die Betriebsbremsfunktion und die Feststellbremsfunktion
können
zumindest teilweise von identischen Bauteilen der Bremsanlage bereitgestellt
werden.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung ist wenigstens ein Magnetventil
in die Einrichtung integriert, mittels dessen ein pneumatischer
Druck zum Belüften
und Entlüften
von Federspeicherteilen von Federspeicherbremszylindern elektropneumatisch aussteuerbar
ist. Die Feststellbremsfunktion ist somit elektropneumatisch bereitstellbar.
Diese Integration des Magnetventils in die Einrichtung ist insbesondere dann
vorteilhaft, wenn die Einrichtung wenigstens ein zweites Ventil
zur Bereitstellung der zweiten Funktion beinhaltet. Hierdurch werden
Ventile in einen einheitlichen Ventilblock zusammengefasst, was
die Kosten der Bremsanlage weiter senkt.
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In
einer alternativen vorteilhaften Weiterbildung ist das o. g. Magnetventil
nicht in die Einrichtung, sondern in wenigstens eine Ventileinheit
integriert, welche über
einen Flansch an der Einrichtung befestigt ist. Dieser Flansch weist
wenigstens eine elektrische und wenigstens eine pneumatische Verbindung
zwischen der Einrichtung und der Ventileinheit auf. Vorteilhafterweise
ist die Einrichtung hierbei eine Luftaufbereitungseinrichtung. Die
Verbindung über
den Flansch senkt Kosten, da zusätzliche
elektrische und pneumatische Leitungen zwischen der Einrichtung
und der Ventileinheit entfallen können.
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Ggf.
sind modular aufgebaut mehrere Ventileinheiten an der Einrichtung
unmittelbar oder mittelbar jeweils über einen Flansch befestigt.
Im Falle einer mittelbaren Befestigung ist eine Ventileinrichtung über einen
Flansch mit einer weiteren Ventileinrichtung verbunden, welche ihrerseits über einen Flansch
mit der Einrichtung oder noch einer weiteren Ventileinheit verbunden
ist. Somit kann in modularer Bauart eine Bremsanlage mit einer Anzahl
von Ventileinheiten hergestellt werden, welche für den Einbau in ein Fahrzeug
benötigt
wird. Für
Bremsanlagen kann somit kostengünstig
eine Einrichtung unabhängig
von der Anzahl der verwendeten Ventileinheiten vorgesehen werden.
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Besonders
vorteilhaft ist das Magnetventil über die Einrichtung mit einem
Luftdruckvorrat und über
diese Einrichtung mit den Federspeicherteilen der Federspeicherbremszylinder
pneumatisch verbindbar. Dies verringert besonders effektiv die Anzahl und/oder
Länge elektrischer
und/oder pneumatischer Verbindungen, insbesondere dann, wenn die
Einrichtung eine Luftaufbereitungseinrichtung ist. Überdies ergibt
sich der Vorteil, dass die angeflanschte Ventileinheit ausgetauscht
werden kann, ohne dass hierzu zusätzliche elektrische und/oder
pneumatische Leitungen entfernt und wieder angeschlossen werden müssten. Die
Ventileinheit ist nämlich
leicht über
den Flansch von der Einrichtung zu entfernen bzw. an dieser Einrichtung
zu befestigen. Dies verringert Kosten bei Wartung und Reparatur
der Bremsanlage.
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In
einer Weiterbildung kann die Einrichtung mehrere Einheiten umfassen,
wobei die Ventileinheit an einer dieser Einheiten befestigt ist.
In dem Fall, dass die Einrichtung eine Luftaufbereitungseinrichtung
ist, können
die Einheiten bspw. eine Lufttrocknungseinheit, eine Druckbegrenzungseinheit und/oder
eine Mehrkreisschutzventileinheit sein. Die Ventileinheit kann an
einer beliebigen Einheit der Einrichtung befestigt sein. Die Ventileinheit
ist somit leicht von einer derartigen Einheit entfernbar und kann
ebenso leicht wieder an diese Einheit angeflanscht werden, was zu
geringen Reparaturkosten bei einem Austausch der Ventileinheit führt.
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Bevorzugt
weist die Bremsanlage wenigstens ein Relaisventil auf, über welches
das Ventil mit dem Federspeicherteil der Federspeicherbremszylinder
pneumatisch verbindbar ist. Dieses Relaisventil sorgt für eine Luftmengenverstärkung des
mittels des Magnetventils ausgesteuerten pneumatischen Druckes.
Mittels des Relaisventils können
die Federspeicherbremszylinder somit schneller belüftet bzw. entlüftet werden.
Dieses Relaisventil kann extern verbaut und über wenigstens eine Druckluftleitung
mit einem Gehäuse,
in welchem sich das Magnetventil befindet, bzw. mit diesem Magnetventil
verbunden sein.
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In
einer Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Bremsanlage ist dieses
Relaisventil in die Einrichtung integriert. Durch die Integration
auch des Relaisventils werden weitere Kosten gespart, da kein separates
Gehäuse
für das
Relaisventil hergestellt werden muss und der Verrohrungsaufwand
verringert wird.
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Alternativ
kann das Relaisventil an der Einrichtung angeordnet, d. h. an diese
Einrichtung angeflanscht bzw. in die angeflanschte Ventileinheit
integriert sein. Das Relaisventil ist somit entweder alleine oder
zusammen mit dem Magnetventil der Ventileinheit an die Einrichtung
angeflanscht. Auch hierdurch ergeben sich Vorteile aufgrund der
Integration in die angeflanschte Ventileinheit bzw. aufgrund des
Anflanschens an die Einrichtung. Im Falle des Anflanschens führen pneumatische
Eingänge
und Ausgänge sowie
elektrische Leitungen bei Kombination mit einem Magnetventil über den
Flansch. Deshalb kann ein defektes Relaisventil leicht und kostengünstig ausgetauscht
werden, ohne dass hierfür
zeitweilig Anschlussleitungen entfernt werden müssten.
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Bevorzugterweise
ist die Einrichtung eine Luftaufbereitungseinrichtung. Diese Luftaufbereitungseinrichtung
bereitet Druckluft derart auf, dass sie in pneumatischen Systemen
verwendet werden kann. Bspw. wird die Druckluft in einer Luftaufbereitungseinrichtung
getrocknet. Die aufbereitete Luft wird der Bremsanlage und/oder
einer anderen Einrichtung des Fahrzeugs bereitgestellt. Eine andere Einrichtung
des Fahrzeugs, welche Druckluft benötigt, ist insbesondere eine
Luftfederungseinrichtung, mittels welcher das Fahrzeug, Teile des
Fahrzeugs oder ggf. ein angehängtes
Anhängefahrzeug
angehoben bzw. abgesenkt werden können.
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Alternativ
ist die Einrichtung bevorzugt ein Anhängersteuerventil, mittels welchem
einem an dieses Fahrzeug angehängten
Anhängefahrzeug Druckluft
zum Abbremsen und/oder Feststellen dieses Anhängefahrzeugs bereitstellbar
ist. Das Anhängersteuerventil
ist nämlich
eine Einheit, welche wenigstens ein Ventil aufweist. Deshalb ist
es vorteilhaft, das Magnetventil zum elektropneumatischen Aussteuern
des pneumatischen Drucks für
die Feststellbremsfunktion in das Anhängersteuerventil zu integrieren
bzw. in eine Ventileinheit zu integrieren, welche an das Anhängersteuerventil
angeflanscht ist.
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In
einer weiteren alternativen Ausführungsform
ist die Einrichtung eine Luftfederungseinrichtung des Fahrzeugs.
Diese Luftfederungseinrichtung weist wenigstens ein Ventil auf,
mittels dessen ein pneumatischer Druck aussteuerbar und zum Anheben
oder Absenken des Fahrzeugs und/oder ggf. eines Anhängers/Aufliegers
oder Teilen des Fahrzeugs bzw. Anhängers/Aufliegers bereitstellbar
ist. Es können
hierbei die Luftfederungseinrichtung und das Magnetventil zum Aussteuern
des pneumatischen Druckes für
die Feststellbremsfunktion über
einen gemeinsamen Anschluss mit Druckluft versorgt werden. Darüber hinaus
können
das Ventil der Luftfederungseinrichtung und das Magnetventil zur
Bereitstellung der Feststellbremsfunktion vorteilhaft in ein gemeinsames
Gehäuse
integriert werden bzw. sich in aneinander angeflanschten Gehäusen befinden, da
hierdurch Kosten bei der Herstellung und der Montage der Bremsanlage
gespart werden. Außerdem
spart diese Integration bzw. dieses Anflanschen Platz. Ferner spart
die gemeinsame Nutzung einer elektronischen Steuerung für die Luftfedereinrichtung und
die Feststellbremsfunktion Kosten ein.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
im Falle einer elektropneumatisch bereitstellbaren Feststellbremsfunktion
mit einem in die Einrichtung integrierten Magnetventil ist die Einrichtung
bevorzugt ein Achsmodulator mit wenigstens zwei Kanälen, wobei
das Magnetventil einem ersten Kanal zugeordnet ist und wobei wenigstens
ein zweites Ventil, welches bevorzugt ein Magnetventil ist, wenigstens
einem zweiten Kanal zugeordnet ist. Bevorzugt sind ein oder zwei zweite
Kanäle
mit jeweils wenigstens einem zweiten Ventil vorgesehen. Mittels
des zweiten Ventils ist ein zweiter pneumatischer Druck zum Belüften und
Entlüften
von Bremszylindern für
die Betriebsbremsfunktion aussteuerbar. Somit sind Ventile zum Aussteuern
der pneumatischen Drücke
für die Betriebsbremsfunktion
und für
die Feststellbremsfunktion in einem gemeinsamen Gehäuse integriert. Hierdurch
ergeben sich Kostenvorteile.
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Für die Variante
mit einem zweiten Kanal wird bevorzugt ein bekannter 2-Kanal-Achsmodulator mit
ursprünglich
zwei zweiten Kanälen
verwendet, welcher derart modifiziert ist, dass einer dieser zweiten
Kanäle
als erster Kanal nutzbar ist. Eine derartige Modifikation kann von
einem Fachmann problemlos vorgenommen werden.
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Für die Variante
mit zwei zweiten Kanälen wird
ein bekannter 2-Kanal-Modulator um einen ersten Kanal für die Feststellbremsfunktion
zu einem 3-Kanal-Modulator
erweitert. In allen Varianten ist eine Elektronik zur Bereitstellung
der Feststellbremssteuerfunktion, d. h. zur Steuerung der Feststellbremsfunktion
einschl. des Magnetventils des ersten Kanals, mit einer Steuerung
der Ventile der zweiten Kanäle
in einem gemeinsamen Gehäuse
zusammengefasst, wobei dieses Gehäuse entweder ein Gehäuse des
Modulators oder ein an diesen Modulator angeflanschtes Gehäuse ist.
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In
einer Weiterentwicklung dieser bevorzugten Ausführungsform ist in den Achsmodulator
wenigstens ein Relaisventil integriert oder es ist wenigstens ein
Relaisventil an diesen Achsmodulator angeflanscht, wobei das Magnetventil über dieses
Relaisventil pneumatisch mit den Federspeicherteilen der Bremszylinder
verbindbar ist. Das Relaisventil ist kostengünstig in den Achsmodulator
zu integrieren bzw. an diesen anzuflanschen.
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In
einer alternativen Ausführungsform
der Bremsanlage ist die Einrichtung ein Zentralmodul eines elektronischen
Bremssystems. Die zweite Funktion ist hierbei eine zentrale Steuerfunktion
dieses elektronischen Bremssystems. Hierdurch werden vorteilhaft
und Kosten sparend Elektroniken zur Steuerung des elektroni schen
Bremssystems und zur Steuerung der Feststellbremsfunktion zusammengefasst.
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Ebenso
vorteilhaft ist es, wenn alternativ die Einrichtung ein Modul einer
Fahrdynamikregelung ist und die zweite Funktion eine Regelung der
Fahrdynamik des Fahrzeugs und/oder eines ggf. vorhandenen Anhängefahrzeugs
ist. Die Fahrdynamikregelung greift in die Motorsteuerung und in
die Steuerung der Bremsen ein, um hierdurch die Fahrstabilität des Fahrzeugs
zu erhöhen.
Hierfür
sind verschiedene Sensoren vorgesehen, mittels derer ein Fahrzustand
ermittelbar ist, wobei in Erwiderung auf einen ermittelten Fahrzustand
Bremseingriffe und Eingriffe beim Antrieb vornehmbar sind. Durch
die Integration der Feststellbremssteuerfunktion zusammen mit der Fahrdynamikregelung
in ein Modul werden wieder Kosten gespart.
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In
einer Weiterentwicklung weist das Modul der Fahrdynamikregelung
wenigstens einen Sensor auf. Dieser Sensor kann ein Beschleunigungssensor und/oder
Gierratensensor oder ein anderer Sensor sein, durch welchen Daten
eines Fahrzustandes sensierbar sind. Diese sensierten Daten sind
der Fahrdynamikregelung bereitstellbar. Der Sensor kann kostengünstig und
platzsparend in dem Modul angeordnet werden.
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Bevorzugt
wirkt die Fahrdynamikregelung im Falle eines bestimmungsgemäß funktionierenden elektronischen
Bremssystems auf die Betriebsbremsfunktion, wobei gezielt Bremsen
an einzelnen Rädern
des Fahrzeugs über
dieses elektronische Bremssystem mittels der Betriebsbremsfunktion
betätigbar
sind. Entweder liefert hierbei das Modul der Fahrdynamikregelung
Sensorsignale an das elektrische Bremssystem, welches diese Sensorsignale auswertet
und ggf. Bremseingriffe an einzelnen Rädern vornimmt. Alternativ wertet
das Modul der Fahrdynamikregelung selbst die Sensorsignale aus und fordert
selbst Bremseingriffe an einzelnen Rädern an. Die Fahrdynamikregelung
ist somit im Falle des bestimmungsgemäß funktionierenden elektronischen Bremssystems
unabhängig
von der Feststellbremsfunktion, welche in diesem Modul angeordnet
ist.
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Im
Falle des ausgefallenen elektronischen Bremssystems sind jedoch
von der Fahrdynamikregelung die Bremsen an Rädern, insbesondere an einer
Hinterachse, des Fahrzeugs mittels der Feststellbremsfunktion betätigbar.
Somit kann das Fahrzeug von der Fahrdynamikregelung bei einem Ausfall
der Betriebsbremsfunktion mittels der Feststellbremsfunktion eingebremst
werden. Diese Weiterbildung der Bremsanlage erhöht somit vorteilhaft die Sicherheit.
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Alternativ
oder zusätzlich
zu elektropneumatischen Bremszylindern sind elektromechanische Betätigungsorgane
mittels der Feststellbremsfunktion betätigbar. Das Betätigen wird
hierbei mittels der Feststellbremssteuerfunktion gesteuert. Hierbei
kann eine gemeinsame Elektronik für die Feststellbremssteuerfunktion
und für
eine Steuerung der zweiten Funktion bzw. für die zweite Funktion in der
Einrichtung vorgesehen sein. Leistungsendstufen zur Bereitstellung
von elektrischen Strömen
zur Betätigung der
elektromechanischen Betätigungsorgane
bzw. Aktuatoren können
hingegen getrennt von dieser Einrichtung angeordnet sein. Auch können der
Feststellbremsfunktion zugeordnete Leistungsendstufen getrennt von
weiteren Leistungsendstufen, bspw. zur Bereitstellung der Betriebsbremsfunktion,
angeordnet sein.
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Bevorzugt
weisen erste Bremsen an dem Fahrzeug, welches in diesem Fall ein
Zugfahrzeug ist, diese elektromechanischen Betätigungsorgane auf, während ein
an das Zugfahrzeug angekoppeltes Anhängefahrzeug pneumatisch betätigbare
Bremszylinder aufweist. Diese Betätigungsorgane und diese Bremszylinder
sind mittels der Feststellbremsfunktion betätigbar. An das Zugfahrzeug,
welches elektromechanische Betätigungsorgane
aufweist, können
folglich gebräuchliche
Anhängefahrzeuge, welche
pneumatisch betätigbare
Bremszylinder aufweisen, angekoppelt werden.
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Die
pneumatischen Drücke
zur Betätigung der
pneumatisch betätigbaren
Bremszylinder eines Anhängefahrzeugs
werden mittels im Zugfahrzeug befindlichen Magnetventilen ausgesteuert.
Vorzugsweise werden hierbei ein bistabiles 3/2-Wege-Ventil und ein Haltenventil verwendet.
Diese Ventile sind vorzugsweise in die Einrichtung, welche insbesondere
eine Luftaufbereitungseinrichtung ist, integriert. Es braucht somit
Druckluft von der Luftaufbereitungseinheit nicht über lange Druckluftleitungen
zu diesen Magnetventilen geführt
werden. Die Luftaufbereitungseinheit muss lediglich einen zusätzlichen
Ausgangsanschluss aufweisen, über
welchen eine Steuerleitung des Anhängersteuerventils mit Druckluft versorgt
wird.
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Die
Magnetventile zur Aussteuerung des pneumatischen Drucks für das Anhängefahrzeug können alternativ
auch in ein Anhängersteuerventil integriert
sein. Auch ein Anflanschen dieser Ventile an das Anhängersteuerventil
oder an die Luftaufbereitungseinheit ist möglich. Darüber hinaus können die
Leistungsendstufen zur Ansteuerung der elektromechanischen Betätigungsorgane
modular an die Einrichtung, insbesondere die Luftaufbreitungseinrichtung,
angeflanscht sein.
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Bevorzugt
weist die Einrichtung eine erste Elektronik auf, mittels der die
Feststellbremssteuerfunktion und auch die zweite Funktion bzw. eine Steuerung
oder Regelung der zweiten Funktion bereitstellbar ist. Diese gemeinsame
erste Elektronik spart Kosten.
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Alternativ
ist mittels der ersten Elektronik die Feststellbremssteuerfunktion
bereitstellbar, während mittels
einer separaten zweiten Elektronik die zweite Funktion bzw. eine
Steuerung oder Regelung der zweiten Funktion bereitstellbar ist.
Es sind somit zwei separate Elektroniken vorhanden, was den Vorteil hat,
dass bei Ausfall einer Elektronik, d. h. bei Ausfall einer Funktion
die zweite Elektronik und die zweite Funktion nicht zwangsläufig mit
ausfällt.
Bspw. ist die erste Elektronik der Betriebsbremsfunktion zugeordnet,
während
die zweite Elektronik der Feststellbremsfunktion zugeordnet ist.
Somit fallen bei Ausfall einer dieser Elektroniken Betriebsbremsfunktion
und Feststellbremsfunktion nicht zwangsläufig gleichzeitig aus.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Feststellbremssteuerfunktion
redundant ausgebildet. Die Feststellbremssteuerfunktion ist somit
nicht nur von der ersten Elektronik, sondern zusätzlich auch von der zweiten
Elektronik bereitstellbar. Bei Ausfall einer dieser Elektroniken
kann somit das Fahrzeug über
die Feststellbremssteuerfunktion der jeweils anderen Elektronik
noch sicher abgestellt werden.
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Weitere
bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus den anhand der
Zeichnung näher
erläuterten
Ausführungsbeispielen.
In der Zeichnung zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Integration einer Feststellbremssteuerfunktion
in eine elektronische und/oder elektropneumatische Einrichtung einer
Bremsanlage gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung,
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2 ein
Blockdiagramm einer besonderen Ausgestaltung der Einrichtung der
Bremsanlage gemäß 1 mit
integriertem Magnetventil,
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3 ein
Blockdiagramm einer besonderen Ausgestaltung der Einrichtung der
Bremsanlage gemäß 1 mit
einer angeflanschten Ventileinheit,
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4 ein
Blockdiagramm einer besondere Ausgestaltung der Einrichtung der
Bremsanlage gemäß 1 mit
zwei angeflanschten Ventileinheiten,
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5 ein
Blockdiagramm einer besonderen Ausgestaltung der Einrichtung der
Bremsanlage gemäß 1 als
Luftaufbereitungseinrichtung mit einer angeflanschten Ventileinheit,
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6 einen
durch Hinzufügen
der Feststellbremssteuerfunktion und Ventilen zu einem 3K-Modulator
erweiterten 2K-Achsmodulator der Bremsanlage gemäß 1 in vereinfachter
schematischer Darstellung,
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7 eine
Luftaufbereitungseinrichtung der Bremsanlage gemäß 1 mit integrierter
Feststellbremssteuerfunktion und angeflanschter Ventil einheit in
einer ersten Variante in vereinfachter schematischer Darstellung,
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8 eine
Luftaufbereitungseinrichtung der Bremsanlage gemäß 1 mit integrierter
Feststellbremssteuerfunktion und angeflanschter Ventileinheit in
einer zweiten Variante in vereinfachter schematischer Darstellung,
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9 eine
Luftaufbereitungseinrichtung der Bremsanlage gemäß 1 mit integrierter
Feststellbremssteuerfunktion und angeflanschter Ventileinheit in
einer dritten Variante in vereinfachter schematischer Darstellung,
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10 eine
Luftaufbereitungseinrichtung der Bremsanlage gemäß 1 mit integrierter
Feststellbremssteuerfunktion und angeflanschter Ventileinheit in
einer vierten Variante in vereinfachter schematischer Darstellung
und
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11 die
Bremsanlage gemäß 1 mit der
in ein Modul der Fahrdynamikregelung integrierten Feststellbremssteuerfunktion
in vereinfachter schematischer Darstellung.
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1 zeigt
ein Blockdiagramm einer Bremsanlage 1. Diese Bremsanlage 1 weist
eine Feststellbremsfunktion 2 auf. Diese Feststellbremsfunktion 2 beinhaltet
eine Feststellbremssteuerfunktion 3. Ferner weist die Bremsanlage 1 eine
Einrichtung 4 auf. Diese Einrichtung 4 weist eine
zweite Funktion 5 auf, welche sich von der Feststellbremsfunktion 2 unterscheidet.
Erfindungsgemäß ist die
Feststellbremssteuerfunktion 3 zusammen mit der zweiten
Funktion 5 in der Einrichtung 4 der Bremsanlage 1 angeordnet.
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Die
Einrichtung 4 mit der zweiten Funktion 5 ist hierbei
eine elektronische und/oder elektropneumatische Einrichtung der
Bremsanlage 1. Bspw. handelt es sich bei der Einrichtung 4 um
eine Luftaufbereitungseinrichtung, einen Achsmo dulator, ein Anhängersteuerventil,
eine Steuerung eines elektronischen Bremssystems oder eine Fahrdynamikregelungseinrichtung.
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Alternativ
zu diesem Ausführungsbeispiel gemäß 1 kann
die Einrichtung 4 mit der Feststellbremssteuerfunktion 3 und
der zweiten Funktion 5 eine elektropneumatische Einrichtung
des Fahrzeugs sein, wobei die zweite Funktion 5 nicht der Bremsanlage 1 zugeordnet
ist. Bspw. handelt es sich bei der Einrichtung 4 in diesem
Fall um eine Luftaufbereitungseinrichtung, welche nicht Komponenten der
Bremsanlage 1, sondern bspw. eine Luftfederungseinrichtung
mit Druckluft versorgt. Alternativ kann es sich bei der Einrichtung 4 selbst
um eine Luftfederungseinrichtung handeln.
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2 zeigt
ein Blockdiagramm einer Einrichtung 6, welche eine besondere
Ausgestaltung der Einrichtung 4 von 1 ist und
welche in der Bremsanlage 1 mit elektropneumatisch bereitstellbarer Feststellbremsfunktion 2 einsetzbar
ist. In die Einrichtung 6 ist eine Steuereinrichtung 8 integriert.
Von dieser Steuereinrichtung 8 ist wenigstens die Feststellbremssteuerfunktion 3 bereitstellbar.
Darüber
hinaus wird von dieser Steuereinrichtung 8 wenigstens ein
Magnetventil 10 angesteuert, welches ebenfalls in die Einrichtung 6 integriert
ist. Mittels dieses Magnetventils 10 ist ein Luftdruck
zur Bereitstellung der Feststellbremsfunktion 2, d. h.
zum Belüften
und Entlüften
von Federspeicherteilen von Federspeicherbremszylindern und ggf.
zum Belüften
und Entlüften von
Membranteilen von Bremszylindern an einem Anhängefahrzeug nach Invertierung
des ausgesteuerten Druckes in einem Anhängersteuerventil aussteuerbar.
Ggf. weist die Einrichtung 6, insbesondere zur Bereitstellung
der zweiten Funktion 5, wenigstens ein weiteres Ventil 12 auf.
Bspw. handelt es sich bei der Einrichtung 6 um ein sog.
Anhängersteuerventil bzw.
um eine Anhängersteuerventileinrichtung,
in welche dieses Ventil 12 integriert ist.
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3 zeigt
ein Blockdiagramm einer besonderen Ausgestaltung der Einrichtung 4 von 1 als Einrichtung 14 mit
einer an dieser Einrichtung 14 angeflanschten Ventileinheit 16.
Bei der Einrichtung 14 handelt es sich bspw. um einen Achsmodulator,
welcher die Steuereinrichtung 8 und das Ventil 12 aufweist.
An die Einrichtung 14 ist eine Ventileinheit 16 angeflanscht,
welche das Magnetventil 10 aufweist. Hierzu ist zwischen
der Einrichtung 14 und der Ventileinheit 16 ein
Flansch 18 als Verbindung vorgesehen. Dieser Flansch 18 weist
elektrische und pneumatische Verbindungen zwischen der Einrichtung 14 und
der Ventileinheit 16 auf. Das Magnetventil 10 in der
Ventileinheit 16 wird über
den Flansch 18 mit Druckluft versorgt. Ferner wird das
Magnetventil 10 über
diesen Flansch 18 von der Steuereinrichtung 8 elektrisch
angesteuert. Ein mittels des Magnetventils 10 ausgesteuerter
pneumatischer Druck wird zudem über
den Flansch 18 und die Einrichtung 14 und weitere
nicht dargestellte Druckluftleitungen Federspeicherteilen von Federspeicherbremszylindern
zur Bereitstellung der Feststellbremsfunktion 2 zugeleitet. Die
Ventileinheit 16 weist somit elektrische und pneumatische
Verbindungen lediglich zu der Einrichtung 14 auf. Im Falle
eines Defekts der Ventileinheit 16 ist somit unproblematisch
ein Austausch dieser Ventileinheit 16 möglich, ohne aufwändig elektrische
und pneumatische Leitungen entfernen zu müssen, da lediglich die Verbindung
zwischen der Einrichtung 14 und der Ventileinheit 16 an
dem Flansch 18 aufgetrennt werden muss.
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Alternativ
zu dieser Ausgestaltung der Einrichtung gemäß 3 kann das
Ventil 10 auch analog zu der Ausgestaltung der Einrichtung
gemäß 2 in
die Einrichtung 14 integriert sein. In diesem Fall kann
ein konventioneller 2K-Achsmodulator
als Einrichtung 14 verwendet werden, der zu einem 1K-Achsmodulator zur
Aussteuerung eines pneumatischen Druckes zur Bereitstellung der
Betriebsbremsfunktion mit zusätzlicher
Aussteuerung eines pneumatischen Drucks zur Bereitstellung der Feststellbremsfunktion
umgebildet ist.
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4 zeigt
die Einrichtung 14 von 3 mit der
Steuereinrichtung 8 und dem Ventil 12 und zwei an
dieser Einrichtung 14 befestigte Ventileinheiten. Wie bereits
in der Ausgestaltung der Einrichtung gemäß 3 ist eine
erste Ventileinheit, nämlich
die Ventileinheit 16, über
den Flansch 18 elektrisch und pneumatisch mit der Einrichtung 14 verbunden.
Zusätzlich
ist jedoch noch eine weitere Ventileinheit 20 mit wenigstens
einem Magnetventil 22 über
einen weiteren Flansch 24 mit der Ventileinheit 16 und
hierüber
mit der Einrichtung 14 verbunden. Es liegt somit ein modularer
Aufbau vor, bei welchem prinzipiell beliebig viele Ventileinheiten 16, 20 in
Reihe an die Einrichtung 14 angeflanscht sein können. Die
Steuerung der Ventile 10, 22 erfolgt hierbei wiederum über die Steuereinrichtung 8.
Die Ventileinheiten 16, 20 müssen neben Verbindungsanschlüssen am
Flansch 18 bzw. 24 keine weiteren elektrischen
oder pneumatischen Anschlüsse
aufweisen. Alle elektrischen und pneumatischen Verbindungen der
Ventileinheiten 16, 20 zu weiteren Komponenten
der Bremsanlage erfolgen über
die Einrichtung 14.
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Alternativ
können
die Magnetventile 10 und 22 auch wieder in die
Einrichtung 14 oder in eine gemeinsame Ventileinheit integriert
sein. Die Steuereinrichtung 8 kann alternativ auch derart
ausgebildet sein, dass sie als zweite Funktion lediglich die Steuerung
des Ventils 12 übernimmt,
wobei dieses Ventil 12 nicht in der Einrichtung 14 angeordnet
ist. Das Ventil 12 kann in diesem Fall an die Einrichtung 14 angeflanscht
und ggf. auch mit den Magnetventilen 10 und 22 in
einer gemeinsamen Einrichtung zusammengefasst sein.
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5 zeigt
ein Blockdiagramm einer Einrichtung 26, welche eine besondere
Ausgestaltung der Einrichtung 4 als Luftaufbereitungseinrichtung
ist. Die Steuereinrichtung 8, welche u. a. die Feststellbremssteuerfunktion 3 bereitstellt,
ist in eine Lufttrocknungseinheit 28 integriert, welche
Bestandteil der Luftaufbereitungseinrichtung 26 ist. Als
weiterer Bestandteil der Luftaufbereitungseinrichtung 26 ist
eine Mehrkreisschutzventileinheit 30 separat von der Lufttrocknungseinheit 28 angeordnet.
An dieser Mehrkreisschutzventileinheit 30 ist die Ventileinheit 16 mit
dem Ventil 10 befestigt. Elektrische und pneumatische Verbindungen
zwischen der Mehrkreisschutzventileinheit 30 und der Ventileinheit 16 werden über einen
Flansch 32 hergestellt. Sowohl Ventile in der Mehrkreisschutzventileinheit 30,
als auch das Magnetventil 10 in der Ventileinheit 16 werden von
der Steuereinrichtung 8 gesteuert.
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Alternativ
kann das Ventil 16 auch direkt in die Mehrkreisschutzventileinheit 30 integriert
sein. Auch eine Integration in die Lufttrocknungseinheit 28 ist
möglich.
Darüber
hinaus können
auch die Lufttrocknungseinheit 28 und die Mehrkreisschutzventileinheit 30 zu
einer Einheit zusammengefasst sein.
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6 zeigt
einen Modulator 34 mit drei Kanälen, d. h. drei unterschiedlich
aussteuerbaren pneumatischen Drücken.
Zwei Kanäle
sind hierbei die beiden Kanäle
eines 2K-Achsmodulators, mittels derer Membranteile von Bremszylindern
zur Bereitstellung einer Betriebsbremsfunktion belüftbar und wieder
entlüftbar
sind. Der dritte aussteuerbare pneumatische Druck dient zur Belüftung und
Entlüftung
von Federspeicherteilen von Bremszylindern zur Bereitstellung der
Feststellbremsfunktion 2.
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Der
Modulator 34 kann somit als 3K-Modulator bezeichnet werden.
Dieser 3K-Modulator 34 ist eine
besondere Ausgestaltung der Einrichtung 4 von 1.
Die Einrichtung 34 weist nämlich eine Steuereinrichtung 36 auf,
welche sowohl zur Steuerung einer Betriebsbremsfunktion als auch
zur Steuerung der Feststellbremsfunktion dient. D. h. die Feststellbremssteuerfunktion 3 ist
mittels der Steuereinrichtung 36 ausführbar. Die Feststellbremssteuerfunktion 3 in
der Steuereinrichtung 36 steuert nämlich Magnetventile 38, 40 und 42 an,
mittels welcher elektropneumatisch Drücke zur Bereitstellung der
Feststellbremsfunktion aussteuerbar und an Luftdruckausgängen 44 und 46 bereitstellbar
sind.
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Im
Einzelnen gelangt Druckluft über
einen Drucklufteingang 48, Druckluftleitungen 50, 52 und 54 an
das Magnetventil 38, welches als 3/2 Wege-Magnetventil
ausgebildet ist und welches vorteilhafterweise ein elektromagnetisch
betätigbares
Bistabilventil ist. Alternativ könnte
ein federkraftbeaufschlagtes 3/2 Wege-Magnetventil verwendet werden, das stromlos
durch die Federkraft in die Entlüftungsposition
gebracht wird. Dieses 3/2 Wege-Magnetventil 38 ist über elektrische
Leitungen 56 von der Steuereinrichtung 36 ansteuerbar
und in zwei Schaltzuständen
schaltbar, wobei es unabhängig
von seinem jeweiligen Schaltzustand auch bei einem Ausfall der elektrischen
Ansteuerung in diesem jeweiligen Schaltzustand verharrt.
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Mittels
des 3/2 Wege-Magnetventils 38 kann eine Druckluftleitung 58 somit
in dem nicht dargestellten Schaltzustand dieses 3/2 Wege-Magnetventils 38 belüftet werden.
Darüber
hinaus kann diese Druckluftleitung 58 über dieses 3/2 Wege-Magnetventil 38 in
dem dargestellten Schaltzustand dieses 3/2 Wege-Magnetventils 38 über Druckluftleitungen 59, 60, 62, 64 und
eine Entlüftungsvorrichtung 66 entlüftet werden.
Es kann somit ein pneumatischer Druck in der Druckluftleitung 58 erhöht oder
erniedrigt werden. Dieser pneumatische Druck wird im unbestromten
Zustand des Magnetventils 40 über eine Druckluftleitung 68 einer
Relaisventileinheit 70 zugeführt. Dabei kann der in der
Druckluftleitung 68 ausgesteuerte Luftdruck nach Schalten
des Magnetventils 40 über
elektrische Leitungen 71 in den bestromten Zustand auch
gehalten werden.
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Der
ausgesteuerte pneumatische Druck in der Druckluftleitung 68 wird
mittels der Relaisventileinheit 70 luftmengenverstärkt und über Druckluftleitungen 72, 74 und 76 an
den Druckluftausgang 44 geleitet, von wo aus er Federspeicherteilen
von Bremszylindern der Bremsanlage 1 eines Fahrzeugs bzw.
Zugfahrzeugs bereitgestellt wird. Die Relaisventileinheit 70 bezieht
hierbei Druckluft von dem Drucklufteingang 48 über die
Druckluftleitung 50, eine Druckluftleitung 78,
ein Rückschlagventil 80 und
eine Druckluftleitung 82. Eine Entlüftung der Druckluftleitung 72 im
Falle einer Erniedrigung des pneumatischen Drucks in der Druckluftleitung 68 findet über die
Relaisventileinheit 70 und eine Druckluftleitung 84 sowie
die bereits erwähnten
Druckluftleitungen 60, 62, 64 und die
Entlüftungseinrichtung 66 statt.
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Im
unbestromten Zustand des Magnetventils 42 gelangt die luftmengenverstärkte Druckluft
von der Relaisventileinheit 70 über die Druckluftleitungen 72 und 74 sowie
Druckluftleitungen 84 und 86, über das Magnetventil 42 und
eine Druckluftleitung 88 auch an den Druckluftausgang 46,
von wo aus diese Druckluft einem Anhängersteuerventil und von dort als
invertierter Druck einem Anhängefahrzeug
bereitgestellt werden kann.
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Bei
elektrischer Ansteuerung des Magnetventils 42 über elektrische
Leitungen 90 ist alternativ der Druckluftausgang 46 über die
Druckluftleitungen 50, 52, eine Druckluftleitung 91,
das Magnetventil 42 und die Druckluftleitung 88 direkt
mit dem Drucklufteingang 48 verbindbar. Diese Schaltstellung
des Magnetventils 42 dient zum Testen, ob ein abgestellter Fahrzeugzug
allein von den mittels der Feststellbremsfunktion betätigten Bremsen
des Zugfahrzeugs gehalten werden kann.
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Ein
Drucksensor 92 ist zudem über eine Druckluftleitung 94 mit
der Druckluftleitung 84 verbunden und misst somit den ausgesteuerten
und mittels des Relais ventils 70 luftmengenverstärkten Luftdruck.
Der ausgesteuerte Luftdruck kann somit von der Steuereinrichtung 36 überwacht
werden. Durch regulierende Steuereingriffe an den Magnetventilen 38 und 40 kann
somit ein pneumatischer Druck wenigstens an dem Luftdruckausgang 44 und
im Falle des sich im unbestromten Schaltzustand befindlichen Magnetventils 42 auch
an dem Luftdruckausgang 46 eingeregelt werden.
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Weitere
Komponenten der Einrichtung 34 dienen zur Bereitstellung
der Betriebsbremsfunktion mittels eines Achsmodulators auf bekannte
Weise. Lediglich die Steuereinrichtung 36 steuert nicht
nur die Betriebsbremsfunktion, sondern stellt auch die Feststellbremssteuerfunktion 3 bereit.
Darüber
hinaus findet die Entlüftung
sowohl für
die Betriebsbremsfunktion als auch für die Feststellbremsfunktion über die
gemeinsame Entlüftungsvorrichtung 66 statt.
Alle Ventile sind zudem in ein gemeinsames Gehäuse integriert. Der Aufbau
zur Bereitstellung der Betriebsbremsfunktion soll im Folgenden dargestellt werden.
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Ein
Vorratsluftdruck gelangt über
Drucklufteingänge 96 und
Druckluftleitungen 98 und 100 an Magnetventile 102,
welche über
elektrische Leitungen 104 von der Steuereinrichtung 36 ansteuerbar und
schaltbar sind. Im bestromten Zustand belüften diese Magnetventile 102 Druckluftleitungen 106 und 108.
Ein Entlüften
der Druckluftleitungen 108 ist über Druckluftleitungen 110,
Magnetventile 112, Druckluftleitungen 114, 116 und 118 möglich. Über ein
pneumatisch schaltbares Ventil 120, eine Druckluftleitung 122 und
die Druckluftleitung 64 kann Druckluft über die Entlüftungsvorrichtung 66 entweichen.
Ein Entweichen von Druckluft ist hierbei, bspw. im Falle eines Stromausfalls,
nicht unter einen von einer Bremspedaleinrichtung mechanisch ausgesteuerten
Redundanzdruck möglich,
welcher der Einrichtung 34 über einen Drucklufteingang 124 bereitgestellt
wird. Das Ventil 120 ist nämlich mit Druckluft über Druckluftleitungen 126 und 128 derart
schaltbar, dass die Druckluftleitung 118 nur so lange über die
Entlüftungsvorrichtung 66 entlüftet wird,
wie der pneumatische Druck in der Druckluftleitung 118 den
pneumatischen Druck am Drucklufteingang 124 übersteigt.
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Im
umgekehrten Fall, d. h. bei einem pneumatischen Druck am Drucklufteingang 124,
welcher den pneumatischen Druck in der Druckluftleitung 118 übersteigt, gelangt
Druckluft vom Drucklufteingang 124 über Druckluftleitungen 132 und 134 und
das Ventil 120 in die Druckluftleitung 118. Im
Falle eines Stromausfalls kann somit von der Druckluftleitung 118 über die
Druckluftleitungen 116 und 114 und über die
unbestromten Ventile 112 und Druckluftleitungen 110 ein
Redundanzdruck den Druckluftleitungen 108 bereitgestellt
werden. Anderenfalls sind die Magnetventile 112 über elektrische
Leitungen 136 bestrombar, wodurch ein Entlüften der
Druckluftleitungen 108 vermieden wird.
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Relaisventile 138 geben
den ausgesteuerten Luftdruck der Druckluftleitungen 108 über Druckluftleitungen 140, 142, 144 und 146 an
Druckluftausgänge 148 und 150.
Diese Druckluftausgänge 148 und 150 sind
mit Bremszylindern zur Bereitstellung der Betriebsbremsfunktion
des Fahrzeugs verbunden.
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Die
Relaisventile 138 werden mit Druckluft von den Drucklufteingängen 96 über die
Druckluftleitungen 98 und Druckluftleitungen 152 gespeist.
Eine Entlüftung
der Druckluftleitungen 140 im Falle eines Absinkens des
Luftdrucks in den Druckluftleitungen 108 findet über die
Relaisventile 138, Druckluftleitungen 154, 62 und 64 über die
Entlüftungsvorrichtung 66 statt.
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Zu
Kontrollzwecken und zur Einregelung eines auszusteuernden pneumatischen
Drucks an den Druckluftausgängen 148 und 150 sind
die Druckluftleitungen 140 über Druckluftleitungen 156 mit
Drucksensoren 158 pneumatisch verbunden. Elektrische Leitungen 160 verbinden
die Drucksensoren 158 mit der Steuereinrichtung 36.
Somit können
mittels der Drucksensoren 158 sensierte Drücke von
der Steuereinrichtung 36 interpretiert und verarbeitet
werden.
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Die
Drucksensoren 158 können
alternativ analog zu der Anordnung des Drucksensors 92 auch in
der Steuereinrichtung 36 angeordnet sein. Auch eine Anordnung
des Drucksensors 92 außerhalb
der Steuereinrichtung 36 ist möglich. Die gemeinsame Steuereinrichtung 36 kann
alternativ auch alleine die Einrichtung 34 bilden. Auch
weitere in 6 gezeigte Komponenten können an
diese Einrichtung 34 in einer oder in mehreren Einheiten
angeflanscht sein. Auch eine separate Anordnung bzw. ein Anflanschen der
Relaisventile 138 und/oder des Relaisventils 70 ist
möglich.
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7 zeigt
eine besondere Ausgestaltung der Einrichtung 4 gemäß 1 als
Luftaufbereitungseinrichtung 162, in welche eine Steuereinrichtung 164 integriert
ist, in einer ersten Variante. Diese Steuereinrichtung 164 und
somit die Luftaufbereitungseinrichtung 162 stellt die Feststellbremssteuerfunktion 3 bereit.
Darüber
hinaus stellt die Luftaufbereitungseinrichtung 162 die
zweite Funktion 5 bereit, welche sich von der Feststellbremsfunktion 2 unterscheidet.
Diese zweite Funktion 5 ist das Aufbereiten von Druckluft,
welche mehreren nicht dargestellten Druckluftvorratsbehältern und/oder
einem Druckluftvorratsbehälter 166 und
in der Druckluftleitung 50 bereitgestellt wird. Die Luftaufbereitungseinrichtung 162 bereitet
hierbei Druckluft auf, indem sie diese Druckluft bspw. trocknet
und/oder eine Mehrkreisschutzventileinheit zum Schutz mehrerer Druckluftkreise
vor einem plötzlichen
Druckverlust umfasst. Aus den Druckluftvorratsbehältern werden
bspw. Komponenten der Bremsanlage 1 zur Bereitstellung einer
Betriebsbremsfunktion gespeist. Alternativ oder zusätzlich wird
die von der Luftaufbereitungseinrichtung 162 bereitgestellte
Druckluft einem Luftfederungssystem bereitgestellt.
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An
die Luftaufbereitungseinrichtung 162 ist eine Ventileinheit 168 mit
den Magnetventilen 38 und 40 des Modulators 34 gemäß 6 angeflanscht. Über diesen
Flansch werden die Druckluftleitungen 54 und 68 sowie
die elektrischen Leitungen 56 und 71 zur Steuerung
der Magnetventile 38 und 40 geführt. Es
entfallen somit sowohl pneumatische zwischen der Luftaufbereitungseinrichtung 162 und
der Ventileinheit 168. Dies spart Kosten. Gleichzeitig
ermöglicht
diese Bauweise einen Austausch der Ventileinheit 168 im
Falle eines Defekts, ohne dass hierfür aufwändig Druckluftleitungen zu
Bremszylindern bzw. zu einem Anhängersteuerventil
demontiert werden müssten.
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Die
Entlüftung
der Druckluftleitung 58 erfolgt über einen Entlüftungsausgang 169 des
3/2 Wege-Magnetventils 38. Druckluft wird hierbei aus einem
Gehäuse
der Ventileinheit 168 herausgeführt und an die Atmosphäre abgegeben.
Alternativ kann die Druckluft auch von dem Entlüftungsausgang 169 über den
Flansch zu der Luftaufbereitungseinrichtung 162 geführt und
von dort ggf. gemeinsam mit Druckluft von einem Entlüftungsausgang 169' des Relaisventils 70 an
die Atmosphäre
abgegeben werden.
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Der
Druckluftausgang 44 ist über eine Druckluftleitung 170 mit
einem Federspeicherteil 172 eines kombinierten Membran-/Federspeicherbremszylinders 174 verbunden.
Eine Druckluftleitung 176 verbindet den Druckluftausgang 46 mit
einem Anhängersteuerventil 178. Über dieses
Anhängersteuerventil 178 ist
einem evtl. an ein Zugfahrzeug mit dieser Bremsanlage 1 angekoppeltem
Anhängefahrzeug
Druckluft zum Betätigen
von Bremszylindern bereitstellbar.
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Die
weitere Funktionsweise der in 7 dargestellten
Komponenten entspricht der in 6 dargestellten
und bereits beschriebenen Funktionsweise zur Bereitstellung der
Feststellbremsfunktion. Dabei bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche
Bauteile.
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8 zeigt
eine zweite Variante der Ausgestaltung der Einrichtung 4 als
Luftaufbreitungseinrichtung 179, welche im Wesentlichen
der Luftaufbereitungseinrichtung gemäß 7 gleicht.
Wieder bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche Bauteile. Im Unterschied
zur Luftaufbereitungseinrichtung 162 gemäß 7 ist
das Relaisventil 70 jedoch nicht in die Luftaufbereitungseinrichtung 179 integriert,
sondern an diese Luftaufbereitungseinrichtung 179 in einem
Gehäuse 180 angeflanscht.
D. h. die Druckluftleitungen 68 und 82 werden über einen
Flansch 182 durch das Gehäuse 180 zur Relaisventileinheit 70 geführt. Das
Gehäuse 180 weist
somit zwei Drucklufteingänge
im Bereich des Flansches 182 auf. Darüber hinaus weist das Gehäuse 180 einen
Druckluftausgang auf, über
welchen eine Druckluftleitung 184 das Relaisventil 70 mit
dem Federspeicherbremszylinder 174 verbindet. Durch einen
weiteren nicht dargestellten Ausgang am Gehäuse 180 kann das Relaisventil 70 die
Druckluftleitung 184 über
den Druckluftausgang 169' des
Relaisventils 70 entlüften.
Alternativ hierzu kann ein Entlüftungsausgang
an der Luftaufbereitungseinrichtung 179 vorgesehen sein, über welchen
das Relaisventil 70 und/oder das Magnetventil 38 entlüftet werden
kann. Hierzu ist wenigstens eine pneumatische Verbindung über den
jeweiligen Flansch von dem Gehäuse 180 bzw.
von der Ventileinheit 168 zur Luftaufbereitungseinrichtung 179 geführt.
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Aufgrund
der Anordnung des Relaisventils 70 außerhalb der Luftaufbereitungseinrichtung 179 misst
der Drucksensor 92 nicht den mittels des Relaisventils 70 luftmengenverstärkten Luftdruck
sondern den Luftdruck in der Druckluftleitung 68. Hierzu ist
die Druckluftleitung 94 mit dieser Druckluftleitung 68 verbunden.
Auch das Magnetventil 42 ist über die Druckluftleitung 86 in
diesem Ausführungsbeispiel mit
der Druckluftleitung 68 verbunden und speist somit im Falle
des unbestromten Magnetventils 42 die Druckluftleitung 88 bzw.
schließlich
das Anhängersteuerventil 178 mit
Druckluft, welche nicht mittels des Relaisventils 70 luftmengenverstärkt wurde.
Diese Beschaltung ist möglich,
da zur Ansteuerung des Anhängersteuerventils 178 zur
Betätigung
von Bremsen des Anhängefahrzeugs
nicht so große
Luftmengen benötigt
werden wie zum Belüften
von Federspeicherteilen von Federspeicherbremszylindern an einem
Zugfahrzeug. Zudem ist in bestromter Schaltstellung des Magnetventils 42 zum
Testen einer Feststellbremswirkung des Zugfahrzeugs bei unterdrückter Feststellbremsfunktion
am Anhängefahrzeug
die Druckluftleitung 88 direkt, d. h. ohne Zwischenschaltung
der Magnetventile 38 und 40, mit der Druckluftleitung 50 verbindbar.
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9 zeigt
eine dritte Variante der Ausgestaltung der Einrichtung 4 als
Luftaufbereitungseinrichtung 186, welche im Wesentlichen
der Luftaufbereitungseinrichtung 162 von 7 gleicht.
Wiederum bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche Bauteile. Angeflanscht
an diese Luftaufbereitungseinrichtung 186 ist jedoch nun
eine Ventileinheit 188, welche verglichen mit der Ventileinheit 168 von 7 über eine zusätzliche
pneumatische Verbindung zur Luftaufbereitungseinrichtung 186 verfügt. Diese
zusätzliche Verbindung
wird über
eine Druckluftleitung 190 hergestellt, welche die Druckluftleitung 58 zwischen
den Magnetventilen 38 und 40 mit einem Magnetventil 192 verbindet.
Dieses Magnetventil 192 ist von einer Steuereinrichtung 194 über elektrische
Leitungen 196 steuerbar. Die Steuereinrichtung 194 stellt
wie schon die Steuereinrichtung 164 in 7 die
Feststellbremssteuerfunktion 3 bereit und steuert auch die
Magnetventile 38 und 40.
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Im
unbestromten Zustand des Magnetventils 192 wird das Anhängersteuerventil 178 mit
dem pneumatischen Druck beaufschlagt, welcher auch in der Druckluftleitung 58 vorliegt.
Das Magnetventil 38 verharrt auch bei einem Stromausfall
in seiner aktuellen Schaltstellung. Demzufolge führt auch ein Stromausfall nicht
dazu, dass das Magnetventil 38 seine Schaltstellung ändert, Druckluftleitungen
entlüftet
und damit das Fahrzeug einbremst.
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Statt
des Anhängersteuerventils 178 kann
alternativ das Anhängersteuerventil 198 angeschlossen
werden, das über
das Magnetventil 192 mit der Druckluftleitung 190 verbindbar
ist. Diese Verbindung findet hierbei über Druckluftleitungen 200 und 202 statt.
Eine Druckluftleitung 204 verbindet überdies die Druckluftleitung 200 mit
einem Drucksensor 206, mittels dessen von der Steuereinrichtung 194 ein Ist-Druck
in der Druckluftleitung 200 ermittelbar und durch entsprechende
Ansteuerung der Ventile 38 und 192 zur Angleichung
an einen Soll-Druck einregelbar ist.
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10 zeigt
eine vierte Variante der Ausgestaltung der Einrichtung 4 als
Luftaufbereitungseinrichtung 208 mit integrierter Feststellbremssteuerfunktion 3,
welche die dritte und die vierte Variante gemäß der 8 und 9 miteinander
kombiniert. Gleiche Bezugsziffern bezeichnen wiederum gleiche Bauteile.
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Die
Feststellbremssteuerfunktion 3 wird durch die Steuereinrichtung 194 bereitgestellt
und ist somit in die Luftaufbereitungseinrichtung 208 integriert.
Sowohl die Ventileinheit 188 als auch das Gehäuse 180 mit
dem Relaisventil 76 sind an diese Luftaufbereitungseinrichtung 208 angeflanscht.
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Alternativ
zu dieser vierten Variante können die
Ventileinheit 188 und das Relaisventil 76 auch
in einem gemeinsamen Gehäuse
an die Luftaufbereitungseinrichtung 208 angeflanscht sein.
Auch das Rückschlagventil 80 kann
in dieses gemeinsame Gehäuse
oder auch in das Gehäuse 180 gemäß der in den 8 und 10 gezeigten
Varianten integriert sein. Ggf. braucht anstelle der Druckluftleitungen 54 und 82 lediglich
die Druckluftleitung 50 über den Flansch zur Luftaufbereitungseinrichtung 179, 208 geführt werden.
Auch die Druckluftleitung 68 muss ggf. nicht aus einem
gemeinsamen Gehäuse
für die Magnetventile 38, 40 und
das Relaisventil 76 herausgeführt werden. Dann ist allenfalls
die Druckluftleitung 94 zum Drucksensor 92 aus
diesem gemeinsamen Gehäuse
herausgeführt.
Alternativ kann jedoch auch der Drucksensor 92 mit angeflanscht
werden und lediglich über
eine elektrische Leitung über
den Flansch mit der Steuereinrichtung 194 verbunden sein.
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11 zeigt
eine Ausgestaltung der Einrichtung 4 gemäß 1 als
Fahrdynamikregelungseinrichtung 210 mit integrierter Feststellbremssteuerfunktion 3 (vgl. 1).
Die zweite Funktion 5 ist eine Fahrdynamikregelung, welche
zusammen mit der Steuerung der Feststellbremsfunktion 2,
d. h. der Feststellbremssteuerfunktion 3, von wenigstens
einer Steuer- und Regelungseinrichtung in einem Modul 211 bereitstellbar
ist. Dieses Modul 211 ist in einem Feststellbremsmodulator 212 angeordnet.
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Für die zweite
Funktion 5 in Form der Fahrdynamikregelung werden Sensordaten
eines Beschleunigungssensors 214 und eines Gierratensensors 216 verarbeitet.
Diese beiden Sensoren 214 und 216 sind in die
Steuereinrichtung zur Bereitstellung der Feststellbremssteuerfunktion 3,
d. h. in das Modul 211 der Fahrdynamikregelung integriert.
Die Fahrdynamikregelung ist hierbei im Falle eines bestimmungsgemäß funktionierenden
elektronischen Bremssystems unabhängig von der Feststellbremsfunktion 2.
D. h. die Sensorik der Fahrdynamikregelung, insbesondere die Sensoren 214 und 216,
ist zusammen mit der Steuerung der Fahrdynamikregelung lediglich
in ein gemeinsames Gehäuse
zusammen mit der Steuerung der Feststellbremsfunktion 2 mittels
der Feststellbremssteuerfunktion 3 integriert. Hierdurch
wird eine Komponente der Bremsanlage 1 eingespart, was
Kosten dieser Bremsanlage 1 senkt. Für Bremseingriffe verwendet
die Fahrdynamikregelung nämlich
die von der Bremsanlage 1 bereitgestellte Betriebsbremsfunktion.
Hierfür
gibt es eine CAN-Datenverbindung 217 zwischen dem Feststellbremsmodulator 212 bzw.
dem Modul 211 mit einer Elektronik 218 des elektronischen
Bremssystems.
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Diese
Elektronik 218 kommuniziert direkt mit weiteren Sensoren 220 und 222,
welche an einer Vorderachse 226 eines die Bremsanlage 1 aufweisenden
Fahrzeugs angeordnet sind. Bei diesen Sensoren 220 und 222 handelt
es sich um Drehzahlsensoren. Darüber
hinaus werden Signale eines Bremswertsignalgebers 228 von
der Elektronik des elektronischen Bremssystems empfangen. Ein Lenkradwinkelsensor 230 kommuniziert über einen
Datenbus 232 des elektroni schen Bremssystems ebenfalls
mit der Elektronik 218. Somit können Signale des Lenkradwinkelsensors
und des Bremswertsignalgebers 228 zur Berechnung zu erwartender
Sensorwerte herangezogen und diese Sensorwerte mit den tatsächlichen
Messwerten der Sensoren 214, 216, 220 und 222 herangezogen
werden. Abweichungen lassen hierbei auf kritische Fahrzustände schließen, welche auf
einem Display 234 angezeigt werden können und einen Eingriff in
die Steuerung eines Motors 236 und eines Retarders 238 erforderlich
machen können. Eine
Kommunikation für
derartige Anzeigen bzw. Eingriffe findet über einen Fahrzeugdatenbus
(CAN) 240 statt.
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Auch
ein Anhängefahrzeug 242 kann
ggf. von der Elektronik 218 über eine CAN-Datenverbindung 243 angesteuert
werden. Der Achsmodulator 246 befindet sich hierbei an
einer Hinterachse 248 des Fahrzeugs. An Rädern dieser
Hinterachse 246 sind Drehzahlsensoren 250 und 252 angeordnet. Diese
Sensoren 250 und 252 senden Signale an den Achsmodulator 246,
welche über
den Datenbus 232 ebenfalls der Elektronik 218 des
elektronischen Bremssystems zugeführt werden. Die Elektronik
zur Fahrdynamikregelung im Modul 211 erhält alle
Sensorsignale und wertet diese zum Zwecke der Stabilitätskontrolle
des Fahrzeugs über
vorzunehmende Eingriffe an Bremsen, an dem Motor 236 und
an dem Retarder 238 aus. Alternativ kann diese Auswertung auch
zum Teil von der Elektronik 218 des elektronischen Bremssystems
vorgenommen werden.
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Im
Falle eines Ausfalls der Elektronik 218 des elektronischen
Bremssystems ist die Elektronik der Fahrdynamikregelung in dem Feststellbremsmodulator 212 in
der Lage, mittels der Feststellbremsfunktion 2 Räder, insbesondere
der Hinterachse 248, des Fahrzeugs einzubremsen. Hierdurch
erhöht
sich die Sicherheit, da ein automatisches Einbremsen des Fahrzeugs
in Erwiderung auf ermittelte kritische Fahrzustände dieses Fahrzeugs auch bei
einem Ausfall der Elektronik 218 noch möglich ist. Ggf. können dann
zwar nicht mehr Sensorwerte aller Sensoren berücksichtigt werden. Jedoch liegen
immerhin noch die wichtigen Sensorwerte der Sensoren 214 und 216 vor,
anhand derer kritische Fahrzustände
erkannt werden können.
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Die
Unterbringung der Sensoren 214 und 216 in dem
Modul 211 im Feststellbremsmodulator 212 ist zudem
von Vorteil, da der Feststellbremsmodulator 212 gewöhnlich an
einer zentralen Stelle in der Nähe
der Hinterachse 248 des Fahrzeugs angeordnet ist, welche
zudem optimal zur Messung mittels des Beschleunigungssensors 214 und
des Gierratensensor 216 geeignet ist. Platz ist an dieser
Stelle knapp, so dass diese Unterbringung der Sensoren 214 und 216 nicht
nur ein Gehäuse
in der Bremsanlage 1 einspart, sondern auch vorteilhaft
mit dem knapp bemessenen Platz an einer bevorzugten Stelle an einem
Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs, an welchem die Bremsanlage 1 verbaut
ist, umgeht.
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Insgesamt
stellt die Erfindung eine Bremsanlage mit Feststellbremsfunktion 2 bereit,
welche durch die Integration der Feststellbremssteuerfunktion 3,
welche das Feststellen steuert, und der zweiten und von der Feststellbremsfunktion 2 abweichenden Funktion 5 in
eine gemeinsame Einrichtung 4 verglichen mit bekannten
Bremsanlagen mit Feststellbremsfunktion kostengünstiger herstellbar ist und weniger
Platz, insbesondere am Fahrzeugrahmen, beansprucht.
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Alle
in der Figurenbeschreibung, der Beschreibungseinleitung und in den
Ansprüchen
genannten Merkmale der Erfindung sind sowohl einzeln als auch in
beliebiger Kombination miteinander einsetzbar. Die Erfindung ist
somit nicht auf die beschriebenen bzw. beanspruchten Merkmalskombinationen
beschränkt.
Vielmehr sind alle Kombinationen von Einzelmerkmalen als offenbart
zu betrachten.