-
Die Erfindung betrifft ein pneumatisches System für Fahrzeuge, insbesondere für Nutzfahrzeuge, mit einer elektrischen Luftaufbereitungsanlage und einem elektrischen Parkbremssystem.
-
Pneumatische Systeme, beispielsweise eines Nutzfahrzeugs, umfassen regelmäßig ein Parkbremssystem zur Festlegung des Fahrzeugs im Stand sowie eine Luftaufbereitungsanlage zur Reinigung von mit Feuchtigkeit, Öl und sonstigen Verunreinigungen belasteter Luft. In diesen Systemen werden elektrisch steuerbare Magnetventile eingesetzt, die über ihre Schaltzustände die angelegte Druckluft weiterleiten können oder aber die ihr nachgeschalteten Systeme von der angelegten Druckluftquelle trennen und/oder mit einer Entlüftung verbinden können. Die Magnetventile sind häufig als 2/2-Wegeventile ausgestaltet, die einen Drucklufteingang und einen Druckluftausgang aufweisen und zwischen einer Sperrstellung und einer Durchlassstellung geschaltet werden können. Es kann ferner vorgesehen sein, dass es sich bei den Magnetventilen um 3/2-Wegeventile handelt, wobei die Magnetventile in der von der Druckluftquelle getrennten Stellung die nachgeschalteten Systemkomponenten mit einer Entlüftungseinrichtung verbinden können. Auf diese Weise werden in der von der Druckluftquelle getrennten Stellung die nachfolgenden Systemkomponenten entlüftet, das heißt es liegt keine Druckluft, sondern nur Luft mit Umgebungsdruck an. Nachfolgende Komponenten der Druckluftsysteme sind beispielsweise pneumatische Ventile, deren Schaltstellungen über eine anliegende Druckluft gesteuert werden, oder Select-High-Ventile bzw. Select-Low-Ventile, die jeweils zwei anliegende Druckluftleitungen aufweisen, wobei die Druckluft weitergeleitet wird, deren Druck höher bzw. niedriger ist.
-
Die Luftaufbereitungsanlage, welche die der Luftaufbereitung zugeteilten Komponenten umfasst, ist ein zentrales Teilsystem des pneumatischen Systems, insbesondere von Nutzfahrzeugen, in der öl- und wasserhaltige Luft gefiltert und gereinigt wird. Die von einem Kompressor stammende komprimierte Luft wird unter Druck und in der richtigen Befüllreihenfolge den verschiedenen Bremskreisen und sonstigen Druckluftverbrauchern im Nutzfahrzeug zugeteilt. Im Defektfall werden die einzelnen Verbraucherkreise gegeneinander abgesichert.
-
In der Luftaufbereitungsanlage können für eine Regenerationsfunktion typischerweise zwei elektrisch steuerbare Ventile, insbesondere Magnetventile, genutzt werden, um eine definierte Menge trockener, unter Vorratsdruck stehender Luft durch eine Trockenmittelpatrone hindurch auf Umgebungsdruck zu expandieren, wobei so Feuchtigkeit und Verunreinigungen aus der Trockenmittelpatrone ausgetragen werden. Dabei kann durch die Magnetventile ein Ablassventil geöffnet werden, so dass die feuchte Luft aus der Luftaufbereitungsanlage an die Umgebung abgegeben werden kann. Es ist auch möglich, dass die Magnetventile ein Energiesparsystem des das pneumatische System mit Druckluft versorgenden Kompressors steuern. Wird das Energiesparsystem des Kompressors mit Druckluft beaufschlagt, so wird die Kompressorleistung stark reduziert.
-
Luftaufbereitungsanlagen sind beispielsweise aus der
DE 20 2011 012 031 A1 bekannt, wobei ein erstes als Magnetventil ausgebildetes steuerbares Ventil und ein zweites ebenfalls als Magnetventil ausgebildetes steuerbares Ventil die Regeneration einer Trockenmittelpatrone steuern. Die Regeneration und Entlüftung der verschmutzten Luft erfolgen dabei über ein pneumatisch angesteuertes Ablassventil und eine Entlüftungsleitung.
-
Auch in dem elektrischen Parkbremssystem werden Magnetventile und pneumatisch gesteuerte Ventile verwendet. Die Magnetventile und pneumatischen Ventile dienen der Belüftung und Entlüftung eines Federspeichers des Parkbremssystems sowie der Belüftung und Entlüftung von Steuerleitungen für ein Anhängersteuermodul (Trailer Control Module). Das Anhängersteuermodul betätigt dabei eine Bremse des Anhängers pneumatisch. Ferner hat das elektrische Parkbremssystem die Anforderungen an die als Trailertestfunktion bekannte Prüffunktion zu erfüllen. Bei dieser Trailertestfunktion wird vor dem Parken von dem Fahrer des Nutzfahrzeugs geprüft, ob ein Gespann aus Nutzfahrzeug und Anhänger auch an einer Steigung abgestellt werden kann, selbst wenn nur die Parkbremse des Nutzfahrzeugs aktiviert ist und nicht eine Bremse des Anhängers. Hierzu wird bei eingelegter Parkbremse des Nutzfahrzeugs die Bremse des Anhängers gelöst, indem die Steuerleitung des Anhängersteuermoduls mit Druckluft versorgt wird.
-
Setzt sich das Gespann nicht in Bewegung, so kann es an der Steigung abgestellt werden.
-
Ferner ist ein zentrales Bauteil des elektrischen Parkbremssystems ein bistabiles Element, zum Beispiel ein 3/2-Wegeventil, das auch ohne anliegende elektrische Stromversorgung die aktuelle Stellung beibehält. Das bistabile Element sperrt in einer Parkstellung die Druckluftversorgung der nachfolgenden Komponenten und entlüftet diese. Dadurch können Federspeicher eine Bremskraft aufbringen. In einer Fahrstellung ist die Druckluftversorgung der nachfolgenden Komponenten aktiviert, so dass sie mit Druckluft beaufschlagt werden; das elektrische Parkbremssystem löst oder bleibt gelöst.
-
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein pneumatisches System anzugeben, welches gegenüber den bekannten Systemen platzsparend und/oder kostengünstiger ist.
-
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
-
Die Erfindung baut auf dem gattungsgemäßen pneumatischen System dadurch auf, dass das pneumatische System ein steuerbares Ventil aufweist, durch dessen Ansteuerung Funktionen der Luftaufbereitungsanlage und Funktionen des Parkbremssystems realisierbar sind. Damit wird vorteilhaft zumindest eines der steuerbaren Ventile der Luftaufbereitungsanlage und Parkbremssystems obsolet, so dass vorteilhaft ein platzsparendes und kostengünstiges pneumatisches System geschaffen ist. Es versteht sich, dass die Umschaltung des steuerbaren Ventils nicht zu kritischen, d. h. gefährlichen Zuständen der Luftaufbereitungsanlage bzw. des Parkbremssystems führen darf. Es kann durchaus vorgesehen sein, dass das steuerbare Ventil in einem Gehäuse der Luftaufbereitungsanlage angeordnet ist. Es kann eine Ausgestaltung der Erfindung sein, dass das steuerbare Ventil in einem Gehäuse des Parkbremssystems angeordnet ist. Es ist ferner möglich, dass das steuerbare Ventil ein eigenes Gehäuse aufweist und außerhalb des Parkbremssystems und der Luftaufbereitungsanlage angeordnet ist. Es kann eine weitergehende Ausgestaltung der Erfindung sein, dass das steuerbare Ventil ein 2/2-Wegeventil ist. Es kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das elektrisch steuerbare Ventil ein 3/2-Wegeventil ist. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Ventil an eine Entlüftungsleitung zur Entlüftung nachgeschalteter, weiter unten näher beschriebener Komponenten angeschlossen ist. Es kann vorgesehen sein, dass das steuerbare Ventil durch eine elektrische Steuereinheit geschaltet werden kann. Das Ventil kann aber auch derart ausgebildet sein, dass das steuerbare Ventil pneumatisch geschaltet werden kann. Es kann vorgesehen sein, dass das steuerbare Ventil ein von einem Federelement vorgespanntes elektrisch steuerbares Ventil ist, dass das steuerbare Ventil einem Select-High-Ventil vorgeschaltet ist oder dass das elektrisch steuerbare Ventil einem Select-Low-Ventil vorgeschaltet ist.
-
Die Erfindung kann vorteilhaft dadurch weitergebildet sein, dass das steuerbare Ventil zumindest einer ersten Komponente der Luftaufbereitungsanlage und einer zweiten Komponente des Parkbremssystems vorgeschaltet ist. Es kann vorgesehen sein, dass das steuerbare Ventil unmittelbar der ersten Komponente vorgeschaltet ist, wobei unmittelbar vorliegend bedeutet, dass zwischen dem elektrisch steuerbaren Ventil und der ersten Komponente keine weiteren Komponenten angeordnet sind. Es kann ferner vorgesehen sein, dass das steuerbare Ventil unmittelbar der zweiten Komponente vorgeschaltet ist, wobei zwischen dem steuerbaren Ventil und der zweiten Komponente keine weiteren Komponenten angeordnet sind. Die Erfindung kann derart weitergebildet sein, dass das Parkbremssystem zumindest ein Anhängersteuermodul umfasst.
-
Die Erfindung kann derart ausgebildet sein, dass das steuerbare Ventil ein elektrisch steuerbares Ventil ist.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass das steuerbare Ventil ein Magnetventil ist. Magnetventile eignen sich als gemeinsames steuerbares Ventil aufgrund ihrer einfachen Steuerbarkeit.
-
Die Erfindung kann ferner vorsehen, dass das steuerbare Ventil einer Steuerleitung des Parkbremssystems vorgeschaltet ist. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Steuerleitung an die zweite Komponente angebunden ist. Es kann alternativ vorgesehen sein, dass die zweite Komponente ein Relaisventil ist. Dadurch kann das steuerbare Ventil vorteilhaft einen Druckluftstrom zu Federspeicherbremszylindern des Parkbremssystems steuern, so dass das Parkbremssystem eine Bremskraft aufbauen oder abbauen kann. Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen kann vorgesehen sein, dass das elektrisch steuerbare Ventil Federspeicherbremszylindern des Parkbremssystems vorgeschaltet ist. Dadurch kann das elektrisch steuerbare Ventil vorteilhaft eine Parkstellung und eine Fahrtstellung des Parkbremssystems steuern.
-
Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass das steuerbare Ventil einer Trockenmittelpatrone der Luftaufbereitungsanlage vorgeschaltet ist, so dass durch die Ansteuerung des steuerbaren Ventils vorteilhaft eine Regenerationsfunktion der Luftaufbereitungsanlage realisierbar ist. Der hier verwendete Begriff ”vorgeschaltet” ist so zu verstehen, dass während der Regeneration Druckluft aus den Verbraucherkreisen über das steuerbare Ventil zur Trockenmittelpatrone gelangt, um diese dann zu durchströmen und dann die Luftaufbereitungsanlage zu verlassen.
-
Die Erfindung kann auch derart ausgebildet sein, dass das elektrisch steuerbare Ventil einem Energiesparsystem der Luftaufbereitungsanlage vorgeschaltet ist. Dadurch kann durch die Ansteuerung des steuerbaren Ventils vorteilhaft eine Energiesparfunktion des Kompressors realisiert werden, wobei auf einfache Weise eine Steuerung des Energiesparsystems erfolgt.
-
Die Erfindung kann ferner dadurch weitergebildet sein, dass die Luftaufbereitungsanlage und das Parkbremssystem ein weiteres gemeinsames steuerbares Ventil aufweisen. Es kann vorgesehen sein, dass die beiden steuerbaren Ventile, das steuerbare Ventil und das weitere steuerbare Ventil, in der Luftaufbereitungsanlage angeordnet sind. Es kann vorgesehen sein, dass beide steuerbaren Ventile in einem Gehäuse der Luftaufbereitungsanlage angeordnet sind. Es kann alternativ vorgesehen sein, dass die beiden steuerbaren Ventil, das steuerbare Ventil und das weitere steuerbare Ventil, in dem Parkbremssystem angeordnet sind. Das pneumatische System kann aber auch derart ausgebildet sein, dass beide steuerbaren Ventile in einem Gehäuse des Parkbremssystems angeordnet sind. Die Erfindung kann das Merkmal aufweisen, dass eines der beiden elektrisch steuerbaren Ventile in der Luftaufbereitungsanlage angeordnet ist und das andere der beiden elektrisch steuerbaren Ventile in dem Parkbremssystem angeordnet ist. Es kann alternativ vorgesehen sein, dass das weitere steuerbare Ventil zwischen der Luftaufbereitungsanlage und dem Parkbremssystem angeordnet ist. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass das weitere gemeinsame steuerbare Ventil ein eigenes Gehäuse aufweist. Das Gehäuse des weiteren steuerbaren Ventils kann räumlich von der Luftaufbereitungsanlage und/oder dem Parkbremssystem getrennt sein.
-
Es zeigen:
-
1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen pneumatischen Systems;
-
2 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen pneumatischen Systems; und
-
3 eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen pneumatischen Systems.
-
Bei der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.
-
In 1 ist schematisch die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen pneumatischen Systems 10 gezeigt, wobei unter anderem eine Luftaufbereitungsanlage 30 dargestellt ist. Die Luftaufbereitungsanlage 30 weist zwei elektrisch steuerbare Magnetventile 40', 40'' auf, wobei in der ersten Ausführungsform vorgesehen ist, dass einem als Regenerationsventil 40' bezeichneten Magnetventil ein Parkbremssystem 50' bzw. Komponenten desselben nachgeschaltet sind. Ferner ist in 1 eine mögliche weitere alternative oder ergänzende Ausgestaltung der ersten Ausführungsform dargestellt, in der das Parkbremssystem 50' einem als Steuerventil 40'' bezeichneten weiteren Magnetventil nachgeschaltet ist. Die mögliche alternative oder ergänzende Ausgestaltung ist in 1 in einem gestrichelten Kasten gezeigt.
-
Die Luftaufbereitungsanlage 30 ist dabei in einer Luftaufbereitungsstellung, so dass die pneumatischen Verbraucherkreise des Nutzfahrzeugs mit gereinigter Druckluft des Kompressors versorgt werden können. Dabei sind die beiden Magnetventile 40', 40'' in eine Entlüftungsposition geschaltet. Die beiden Magnetventile 40', 40'' werden jeweils durch ein Federelement in die Entlüftungsposition vorgespannt und können durch ein elektrisches Steuersignal einer Steuerungseinrichtung 90 in ihre jeweilige Durchlassposition geschaltet werden.
-
Die Luftaufbereitungsanlage 30 wird während der Ausführung der Luftaufbereitungsfunktion über die Druckluftzufuhr 31 mit Druckluft eines Kompressors versorgt, wobei die sich verzweigende Druckluftleitung 37' mit einer Trockenmittelpatrone 35' und einem Ablassventil 38 verbunden ist. Auf der gegenüberliegenden, den Druckluftverbraucherkreisen zugewandten Seite der Trockenmittelpatrone 35' ist eine verbraucherseitige Druckluftleitung 46 vorgesehen, wobei über diese verbraucherseitige Druckluftleitung 46 die Druckluftverbraucher (nicht gezeigt) des Nutzfahrzeugs mit gereinigter Druckluft versorgt werden. Von dieser verbraucherseitigen Druckluftleitung 46 zweigt eine weitere Druckluftleitung 34 ab, die ein erstes Rückschlagventil 33 aufweist, wobei von der Druckluftleitung 46 hinter einem zweiten Rückschlagventil 39 eine weitere Druckluftleitung 43 zu dem Regenerationsventil 40' abzweigt. Das erste Rückschlagventil 33 sperrt dabei die von der Trockenmittelpatrone 35' strömende Druckluft, während das zweite Rückschlagventil 39 die von der Trockenmittelpatrone 35' stammende Druckluft zu dem Regenerationsventil 40' und den Druckluftverbraucherkreisen des Nutzfahrzeugs durchlässt.
-
Das Regenerationsventil 40' ist in einer zweiten Schaltstellung 42', einer Entlüftungsposition, gezeigt, wobei eine nachfolgende Druckluftleitung durch eine Entlüftungsleitung 32 des Regenerationsventils 40' auf Umgebungsdruck entlüftet ist. Der an das Regenerationsventil 40' angeschlossene Leitungsabschnitt 37 verzweigt sich stromabwärts in eine einen Druckluftleitungsanschluss 49 aufweisende erste Zufuhrleitung 36 für das elektrische Parkbremssystem 50' und die in eine wieder zu der Trockenmittelpatrone 35' führende weitere Druckluftleitung 34 mit dem ersten Rückschlagventil 33.
-
Das Ablassventil 38 ist in 1 in einer ersten Schaltstellung 38a, in einer Sperrposition, gezeigt. Das Ablassventil 38 ist durch ein Federelement 38d in die Sperrposition vorgespannt. Das Ablassventil 38 ist ausgangsseitig an eine Entlüftungsleitung 38c angeschlossen. Wird das Ablassventil 38 in seine zweite Schaltstellung 38b, eine Durchlassposition, durch Belüften eines pneumatischen Steuereingangs 38e des Ablassventil 38, geschaltet, so wird die zu der Trockenmittelpatrone 35' führende Druckluftleitung 37' über die Entlüftungsleitung 38c entlüftet.
-
Das Steuerventil 40'' wird eingangsseitig durch eine Druckluftleitung 47 mit Druckluft versorgt. Diese Druckluft kann von Vorratsbehältern der Druckluftverbraucher oder dem Kompressor stammen. In der vorliegenden 1 ist das Steuerventil 40'' in der zweiten Schaltstellung 42'', einer Entlüftungsposition, gezeigt. Eine verzweigte zu dem Steuereingang 38e des Ablassventil 38 einerseits sowie zu einem Energiesparsystem 35'' andererseits führende pneumatische Steuerleitung 45 ist ausgangsseitig an das Steuerventil 40'' angeschlossen ist. Die pneumatische Steuerleitung 45 wird durch das in der Entlüftungsposition angeordnete Steuerventil 40'' entlüftet. Wird das Steuerventil 40'' in die erste Schaltstellung 41'', eine Durchlassposition, geschaltet, so werden das Ablassventil 38 und das Energiesparsystem 35'' mit Druckluft angesteuert. Wird das Energiesparsystem 35'' mit Druckluft angesteuert, so reduziert es die Leistung des Kompressors.
-
Wie bereits oben erwähnt, ist es alternativ oder ergänzend möglich, dass das Parkbremssystem 50' dem weiteren Magnetventil bzw. dem Steuerventil 40'' nachgeschaltet ist, wobei eine zweite Zufuhrleitung 36' zu dem Parkbremssystem 50' an der Steuerleitung 46 angeordnet sein kann, was in 1 angedeutet ist. Es versteht sich, dass die erste Zufuhrleitung 36 und zweite Zufuhrleitung 36' einzeln oder in Kombination in dem pneumatischen System vorgesehen sein können. Die Zufuhrleitungen 36, 36' versorgen dabei belüftet oder entlüftet durch ihre jeweiligen vorgeschalteten Magnetventile 40', 40'' beispielsweise das in 2 gezeigte Parkbremssystem 50 je nach Schaltstellung mit Vorratsdruck, Umgebungsdruck oder einem dazwischen liegenden Druck. Es versteht sich, dass auch anders konfigurierte Parkbremssysteme mittels der Zufuhrleitungen 36, 36' mit der in 1 gezeigten Luftaufbereitungsanlage 30 verbunden werden können.
-
Die Luftaufbereitungsanlage 30 arbeitet zur Ausführung einer Regenerationsfunktion wie folgt.
-
Das Regenerationsventil 40' wird durch die Steuerungseinrichtung 90 elektrisch angesteuert und in die Durchlassposition 41' geschaltet, wodurch ein Rückfluss der Druckluft in die Trockenmittelpatrone 35' erfolgen kann. Gleichzeitig wird das Steuerventil 40'' durch die Steuereinrichtung 90 angesteuert und in die Durchlassposition geschaltet, um das Ablassventil 38 zu öffnen. Damit wird an den Steuereingang 38e des Ablassventils 38 ein das Ablassventil 38 in die Durchlassstellung schaltender Druck angelegt, so dass die Druckluftleitung 37' entlüftet wird und die an dem Regenerationsventil 40' anliegende Druckluft aufgrund des nunmehr vorliegenden Druckgefälles über die Entlüftungsleitung 38c abströmen kann. Durch diesen Prozess werden Feuchtigkeit und eventuelle Schmutzpartikel wie Ölrückstände in der Trockenmittelpatrone 35' mit dem nunmehr auftretenden Entlüftungsluftstrom ausgetragen, so dass die Trockenmittelpatrone 35' regeneriert wird. Dabei wird auch das an die erste Zufuhrleitung 36 angeschlossene elektrische Parkbremssystem 50' mit Druckluft angesteuert. Es versteht sich, dass die dabei erfolgende Entlüftung durch das Ablassventil 38 gewollt ist, so dass vorteilhaft gleichzeitig das Parkbremssystem 50' durch Druckluft gesteuert werden und eine Regeneration der Trockenmittelpatrone erfolgen kann.
-
Erfindungsgemäß kann ebenso vorgesehen sein, dass das Steuerungsventil 40'' nicht angesteuert wird, wobei an der Steuerleitung 45 ein Umgebungsdruck anliegt, daher das Ablassventil 38 weiterhin geschlossen bleibt. Damit ist auf einfache Weise ein pneumatisches System geschaffen, das als steuerbares Ventil das Regenerationsventil 40' aufweist, durch dessen Ansteuerung Funktionen sowohl der Luftaufbereitungsanlage 30, als auch Funktionen des Parkbremssystems 50 realisierbar sind. Insbesondere kann in dieser Schaltstellung der Luftaufbereitungsanlage 30 durch gezieltes Ansteuern des Steuerungsventils 40'' die Zufuhrleitung 36 graduell entlüftet oder belüftet werden, so dass dem elektrischen Parkbremssystem 50' ein gradueller Druck zur Verfügung gestellt werden kann.
-
Es kann erfindungsgemäß aber auch vorgesehen sein, dass nur das Steuerungsventil 40'' angesteuert wird und damit die an dem Steuerungsventil 40'' anliegende Druckluft an das an die zweite Zufuhrleitung 36' angeschlossene Parkbremssystem 50 geleitet wird. Hierzu kann ergänzend vorgesehen sein, dass das Energiesparsystem 35'' elektrisch oder pneumatisch, beispielsweise durch Entlüftung über eine Entlüftungsleitung (nicht gezeigt) zu dem Regenerationsventil 40' so gesteuert wird, dass sein Zustand die Funktion des Kompressors nicht beeinflusst.
-
2 zeigt eine schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines pneumatischen Systems 10, wobei das System 10 eine elektrische Luftaufbereitungsanlage 30' und ein elektrisches Parkbremssystem 50 umfasst. Dabei sind zur besseren Übersicht nur einige Komponenten 31, 35, 40 der Luftaufbereitungsanlage beispielhaft gezeigt. Das pneumatische System 10 wird durch eine elektrische Steuerungseinrichtung, beispielsweise durch die in 1 gezeigte Steuereinrichtung 90, gesteuert. Das in 2 gezeigte Luftaufbereitungssystem 30' kann beispielsweise das in 1 gezeigte Luftaufbereitungssystem 30 sein.
-
In 2 weist die Luftaufbereitungsanlage 30' ein erstes Magnetventil 40 auf sowie bezüglich des Magnetventils 40 verbraucherseitig angeordnete Komponenten 29. Auf der Versorgungsseite des Magnetventils 40 sind weitere Komponenten 35, insbesondere eine zu regenerierende Trockenmittelpatrone, angeordnet. Das erste Magnetventil 40 weist zur elektrischen Ansteuerung einen elektrischen Anschluss auf, wobei das erste Magnetventil 40 ein 3/2-Wegeventil mit einer ersten Schaltstellung 41 und einer zweiten Schaltstellung 42 ist.
-
Zur Funktionsweise des Magnetventils 40 kann auf die Ausführungen in 1 zu Magnetventil 40' verwiesen werden.
-
Dem ersten Magnetventil 40 ist eine als erstes Select-High-Ventil 51 ausgebildete Komponente des Parkbremssystems 50 nachgeschaltet. Das erste Magnetventil 40 und das erste Select-High-Ventil 51 sind über eine als erste Zufuhrleitung 36 bezeichnete Druckluftleitung miteinander verbunden, wobei die erste Zufuhrleitung 36 und die zu den Komponenten 35 führende Druckluftleitung 34 einen gemeinsamen Leitungsabschnitt 37, der an den Ausgang des ersten Magnetventils 40 angebunden ist, aufweisen. Die Zufuhrleitung 36 kann auch als eine Steuerleitung für das Parkbremssystem 50 bezeichnet werden. Druckluft, die durch das erste Magnetventil 40 strömt, wirkt direkt auf die Komponenten 35 und das Select-High-Ventil 51. Damit ist dem ersten Magnetventil 40 zumindest eine Komponente 35 der Luftaufbereitungsanlage 30' und eine Komponente 51 des Parkbremssystems 50 nachgeschaltet.
-
Das Parkbremssystem 50 wird über ein Rückschlagventil 52 mit Druckluft versorgt. Dem Rückschlagventil 52 sind ein zweites Magnetventil 53 und ein Relaisventil 54 unmittelbar nachgeschaltet, wobei das zweite Magnetventil 53 mit dem Rückschlagventil 52 durch eine Druckluftleitung 55 verbunden ist und wobei das Relaisventil 54 durch eine weitere Druckluftleitung 56 mit dem Rückschlagventil 52 verbunden ist. Die beiden Druckluftleitungen 55 und 56 weisen einen gemeinsamen Leitungsabschnitt 57 auf, der mit einem Ausgang des Rückschlagventils 52 unmittelbar verbunden ist.
-
Das zweite Magnetventil 53 ist ein elektrisch ansteuerbares 2/2-Wegeventil, das zwei Schaltstellungen 53a, 53b aufweist, wobei eine erste Schaltstellung 53a hinter dem zweiten Magnetventil 53 liegende Komponenten 58, 59, 71 von der Druckluftzufuhr 52 trennt, während das zweite Magnetventil 53 in einer zweiten Schaltstellung 53b auf Durchlass geschaltet ist. Das zweite Magnetventil 53 ist mit einer Feder vorgespannt und in einem unbestromten Zustand in der zweiten Schaltstellung 53b auf Durchlass geschaltet. Wird das Magnetventil bestromt, so verfährt das zweite Magnetventil 53 in die erste Schaltstellung 53a und blockiert die Druckluftzufuhr zu den hinter dem zweiten Magnetventil 53 liegenden Komponenten 58, 59, 71.
-
Das Relaisventil 54 ist pneumatisch ansteuerbar, wobei die Ansteuerung auf einer pneumatischen Schaltungslogik der übrigen Ventile des Parkbremssystems beruht. Wie weit das Relaisventil 54 den eingangsseitig anliegenden Vorratsdruck der Druckluftzufuhr 52 durchlässt, hängt von dem an einem pneumatischen Steuereingang 54b des Relaisventils anliegenden als Steuerdruck bezeichneten Druck ab. Dieser Steuerdruck wird dem Relaisventil 54 durch Druckluft von dem zweiten Select-High-Ventil 68 zugeführt. Dabei entlüftet das Relaisventil 54 ohne anliegenden Steuerdruck an dem Steuereingang 54b über eine Entlüftungsleitung 54a die hinter dem Relaisventil 54 gelegenen Parkbremssystemkomponenten. Hierzu gehören die Federspeicherbremszylinder 60, 61, die über eine Druckluftleitung 62 mit dem Relaisventil 54 verbunden sind. Im entlüfteten Zustand sind die Federn der Federspeicherbremszylinder 60, 61 gespannt, so dass eine Bremswirkung auftritt.
-
Dem zweiten Magnetventil 53 des Parkbremssystems 50 sind ein bistabiles Ventil 58, ein drittes Magnetventil 59 sowie ein Ausgang für ein ein Anhängerbremssystem 70 steuerndes erstes Anhängersteuermodul 71 nachgeschaltet. Das bistabile Ventil 58 ist ein 3/2-Wegeventil, wobei das bistabile Ventil 58 eine erste Schaltstellung 58a aufweist, in der ein Durchlass der Druckluft möglich ist, und wobei das bistabile Ventil 58 eine zweite Schaltstellung 58b aufweist, in der die Druckluftzufuhr getrennt ist. Dabei sind die nachfolgenden Komponenten mit einer Entlüftungsleitung 58c verbunden und werden durch diese Entlüftungsleitung 58c entlüftet. Das bistabile Ventil 58 wird durch einen eigenen Motorantrieb 58d gesteuert, wobei die Bistabilität des bistabilen Ventils 58 beispielsweise durch einen in einem Gehäuse des bistabilen Ventils 58 angeordneten, durch den Motorantrieb 58d verschiebbaren Schlitten realisiert werden kann. Eine Steuerung des Motorantriebs 58d des bistabilen Ventils 58 kann durch die Steuerungseinrichtung 90 des Parkbremssystems 50 bzw. des pneumatischen Systems 10 erfolgen. Das bistabile Ventil 58 ist mit dem zweiten Magnetventil 53 über eine Druckluftleitung 63 verbunden.
-
Das dritte Magnetventil 59, ein 2/2-Wegeventil, weist eine erste Schaltstellung 59a auf, in es auf Durchlass geschaltet ist, und eine zweite Schaltstellung 59b, in der das dritte Magnetventil 59 in eine Sperrposition geschaltet ist. Das Magnetventil 59 ist elektrisch durch die Steuerungseinrichtung ansteuerbar und wird durch eine Vorspannkraft eines Federelements 59c in der zweiten Schaltstellung 59b in eine den Durchlass sperrende Stellung vorgespannt und gehalten. Erst wenn das dritte Magnetventil 59 bestromt wird, schaltet das dritte Magnetventil 59 auf Durchlass. Das dritte Magnetventil 59 ist mit dem zweiten Magnetventil 53 über eine Druckluftleitung 64 verbunden, wobei die Druckluftleitung 64 und die zu dem bistabilen Ventil 58 führende Druckluftleitung 63 einen gemeinsamen Leitungsabschnitt 65 aufweisen. Dem dritten Magnetventil 59 nachgeschaltet ist eine Entlüftungsleitung 66, so dass durch elektrisches Ansteuern des dritten Magnetventils 59 das über eine weitere Druckluftleitung 67 ebenfalls an die Druckluftleitungen 64, 65 angeschlossene Anhängersteuermodul 71 entlüftet werden kann.
-
Dem bistabilen Ventil 58 nachgeschaltet sind das erste Select-High-Ventil 51 und ein zweites Select-High-Ventil 68, wobei ein Ausgang des ersten Select-High-Ventils 51 ein Ausgang für ein zweites Anhängersteuermodul 72 mit einem höheren der beiden anliegenden Drücke des bistabilen Ventils 58 und des ersten Magnetventils 40 versorgt. Tatsächlich stellt die Parkbremse in der beschriebenen Ausführungsform zwei Ausgänge für Anhängersteuermodule 71, 72 zur Verfügung. Im konkreten Anwendungsfall wird jedoch nur eines verwendet. Das zweite Select-High-Ventil 68 wird an einem ersten Eingang von dem bistabilen Ventil 58 und an einem zweiten Eingang von einer pneumatischen Steuerleitung 81 mit Druckluft versorgt, so dass das zweite Select-High-Ventil 68 das Relaisventil 54 mit Druckluft mit dem höheren Druck von dem bistabilen Ventil 58 und der Steuerleitung 81 pneumatisch ansteuert. Die Steuerleitung 81 kann von einem weiteren System 80 mit Druckluft versorgt werden. Das erste Select-High-Ventil 51 und das zweite Select-High-Ventil 68 sind über eine gemeinsame Druckluftleitung 69 mit dem bistabilen Ventil 58 ausgangsseitig verbunden.
-
Die beschriebene zweite Ausführungsform des pneumatischen Systems 10 arbeitet wie folgt, wobei das Parkbremssystem 10 unterschiedliche Funktionen erfüllt, nämlich eine Parkfunktion, eine Übergangsfunktion hin zu der Parkfunktion, die Trailertestfunktion, eine Übergangsfunktion hin zu einer Fahrfunktion, eine Fahrfunktion und eine graduelle Befüllung bzw. Entlüftung des Parkbremssystems zur Aufbringung einer graduellen Bremskraft.
-
Um die Parkfunktion auszuführen, d. h. die Feststellbremse zu spannen, müssen die Federspeicherbremszylinder 60, 61 entlüftet werden. Hierzu muss der Steuereingang 54b des Relaisventils 54 entlüftet werden. Dies geschieht, wenn das zweite Select-High-Ventil 68 einen Umgebungsdruck weitergibt, was wiederum nur dann erfolgen kann, wenn beide Eingänge des zweiten Select-High-Ventils 68 mit Druckluft mit Umgebungsdruck versorgt werden. Es wird im Folgenden der Einfachheit halber davon ausgegangen, dass an der pneumatischen Steuerleitung 81 stets Umgebungsdruck anliegt. Dies muss nicht der Fall sein. Damit Umgebungsdruck anliegt, müssen die Leitungsabschnitte vor dem zweiten Select-High-Ventil 68 entlüftet sein. Hierzu kann entweder das dritte Magnetventil 59 in Entlüftungsposition 59b verfahren sein und das bistabile Ventil 58 auf Durchlass geschaltet sein, oder das bistabile Ventil 58 ist in die Entlüftungsposition 58b geschaltet. Da das System während der Ausführung der Parkfunktion aber sicher geschaltet sein soll, und das dritte Magnetventil 59 bestromt sein muss, um in die Entlüftungsposition 59a verfahren zu sein, wird vorliegend die zuletzt genannte Schaltstellung der Ventile 58, 59 betrachtet.
-
Dadurch ist auch das erste Select-High-Ventil 51 an einem ersten Eingang entlüftet, was wiederum bedeutet, dass das erste Magnetventil 40 durch Anlegen eines Druckes den Ausgangsdruck des ersten Select-High-Ventils 51 bestimmt. In der Parkposition soll ferner der Anhänger festgelegt sein, wozu an dem zweiten Anhängersteuermodul 72 Umgebungsdruck anstehen muss. Dies ist der Fall, wenn das erste Magnetventil 40 in der Entlüftungsposition angeordnet ist, wobei das Magnetventil 40 in die Entlüftungsposition vorgespannt ist. Eine Bestromung des Magnetventils 40 ist daher nicht nötig und auch nicht erwünscht. Insbesondere muss das erste Magnetventil 40 in der Parkposition keine weiteren Komponenten belüften bzw. pneumatisch steuern.
-
Um die Trailertestfunktion auszuführen, muss lediglich das erste Magnetventil 40 auf Durchlass geschaltet werden, so dass der höhere eingangsseitige Druck an dem ersten Select-High-Ventil 51 an das Anhängersteuermodul 72 weitergegeben wird. Da bei Druckbeaufschlagung des invertierenden Eingangs des Anhängersteuermoduls 72 die Anhängerbremse entlüftet und damit gelöst wird, wird das Gespann in dieser Situation alleine durch das Zugfahrzeug gebremst.
-
Die Trailertestfunktion kann insbesondere deshalb ausgeführt werden, da eine Regeneration oder Belüftung der Luftaufbereitungsanlage im Stillstand nicht notwendig ist.
-
3 zeigt eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen pneumatischen Systems. Hier ist zusätzlich zu der Ausführungsform gemäß 2 zwischen dem ersten Magnetventil 40 und dem Select-High-Ventil 51 ein Select-Low-Ventil 95 vorgesehen. Handelt es sich bei dem ersten Magnetventil 40 um ein Regenerationsventil, so kann bei dieser Ausführungsform auch im Stillstand eine Regeneration erfolgen. Wird nämlich das dritte Magnetventil 59 entlüftet, so kann der vom umgeschalteten dritten Magnetventil 40, dem Regenerationsventil, auf das Select-Low-Ventil 95 gegebene Druck nicht über das Select-High-Ventil 51 an den Steuereingang 54b des Relaisventils 54 weitergegeben werden.
-
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.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- pneumatisches System
- 29
- Komponenten der Luftaufbereitungsanlage
- 30
- Luftaufbereitungsanlage
- 30'
- Luftaufbereitungsanlage
- 31
- Druckluftzufuhr
- 32
- Entlüftungsleitung
- 33
- erstes Rückschlagventil
- 34
- Druckluftleitung
- 35
- Komponenten der Luftaufbereitungsanlage
- 35'
- Trockenmittelpatrone
- 35''
- Energiesparsystem
- 36
- erste Zufuhrleitung
- 36'
- zweite Zufuhrleitung
- 37
- Leitungsabschnitt
- 37'
- Druckluftleitung
- 38
- Ablassventil
- 38a
- erste Schaltstellung (Sperrposition)
- 38b
- zweite Schaltstellung (Entlüftungsposition, Durchlassposition)
- 38c
- Entlüftungsleitung
- 38d
- Federelement
- 38e
- pneumatischer Steuereingang
- 39
- zweites Rückschlagventil
- 40
- erstes Magnetventil
- 41
- erste Schaltstellung (Durchlassposition)
- 42
- zweite Schaltstellung (Entlüftungsposition)
- 40'
- erstes Magnetventil (Regenerationsventil)
- 41'
- erste Schaltstellung (Durchlassposition)
- 42'
- zweite Schaltstellung (Entlüftungsposition)
- 40''
- zweites Magnetventil (Steuerventil)
- 41''
- erste Schaltstellung (Durchlassposition)
- 42''
- zweite Schaltstellung (Entlüftungsposition)
- 43
- Druckluftleitung
- 45
- Druckluftleitung
- 46
- Druckluftleitung
- 47
- Druckluftleitung
- 49
- Druckluftleitungsanschluss
- 50
- Parkbremssystem
- 50
- Parkbremssystem
- 51
- erstes Select-High-Ventil
- 52
- Rückschlagventil
- 53
- zweites Magnetventil
- 53a
- erste Schaltstellung (Sperrposition)
- 53b
- zweite Schaltstellung (Durchlassposition)
- 54
- Relaisventil
- 54a
- Entlüftungsleitung
- 54b
- pneumatischen Steuereingang
- 55
- Druckluftleitung
- 56
- Druckluftleitung
- 57
- Leitungsabschnitt
- 58
- bistabiles Ventil
- 58a
- erste Schaltstellung (Durchlassposition)
- 58b
- zweite Schaltstellung (Entlüftungsposition)
- 58c
- Entlüftungsleitung
- 58d
- Motorantrieb
- 59
- drittes Magnetventil
- 59a
- erste Schaltstellung (Durchlassposition)
- 59b
- zweite Schaltstellung (Entlüftungsposition)
- 59c
- Federelement
- 60
- Federspeicherbremszylinder
- 61
- Federspeicherbremszylinder
- 62
- Druckluftleitung
- 63
- Druckluftleitung
- 64
- Druckluftleitung
- 65
- Leitungsabschnitt
- 66
- Entlüftungsleitung
- 67
- Druckluftleitung
- 68
- zweites Select-High-Ventil
- 69
- Druckluftleitung
- 70
- Anhängerbremssystem
- 71
- erstes Anhängersteuermodul
- 72
- zweites Anhängersteuermodul
- 80
- System
- 81
- pneumatische Steuerleitung
- 90
- Steuerungseinrichtung
- 95
- Select-Low-Ventil
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 202011012031 A1 [0005]
