DE19700243C1 - Druckluftaufbereitungseinrichtung für Kraftfahrzeug-Druckluftanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckluftaufbereitungseinrichtung für Kraftfahrzeug-Druckluftanlagen mit einem Druckregler, einem Lufttrockner und einem Mehrkreisschutzventil, die eine gemein­ same Baueinheit bilden, wobei das Mehrkreisschutzventil für jeden Kreis ein Überströmventil mit begrenzter Rückströmung beinhaltet und jedes Überströmventil eine bewegliche Wand aufweist, die einen Anströmraum von einem Rückraum mit Feder abteilt. Die gemeinsame Baueinheit ist dem Kompressor einer Druckluftbeschaffungseinrichtung nachgeschaltet

Eine Druckluftaufbereitungseinrichtung der eingangs beschrie­ benen Art ist aus der DE 35 14 989 A1 bekannt. Dabei ist bereits ein pneumatisch/mechanisch ausgebildetes Mehrkreisschutzventil an das Gehäuse eines Lufttrockners angeflanscht, wobei in dem Gehäuse des Lufttrockners auch ein pneumatisch/mechanisch ausge­ bildeter Druckregler angeordnet sein kann. Damit entsteht eine pneumatisch/mechanisch aufgebaute Druckluftaufbereitungsein­ richtung. Auch die Überströmventile des Mehrkreisschutzventiles jedes Kreises sind pneumatisch ausgebildet. Jedes Überström­ ventil läßt in bekannter Weise eine begrenzte Rückströmung zu und weist eine bewegliche Wand auf, deren Anströmseite mit der von dem Kompressor herangeführten Leitung verbunden ist, während in dem Rückraum eine Feder angeordnet ist, über die der Öff­ nungsdruck des Überströmventils festgelegt wird.

Aus der DE 35 06 178 C2 ist ein elektropneumatisch ausgebildeter Druckregler für Druckluftbeschaffungsanlagen von Kraftfahrzeugen bekannt. Der Druckregler besitzt in üblicher Weise ein Gehäuse mit einem Eingangsanschluß und einem zur Atmosphäre führenden Auslaß. An einem Durchgangsanschluß ist üblicherweise eine letztlich zu einem Luftbehälter führende Leitung angeschlossen. Zwischen dem Durchtrittsraum und dem Durchgangsanschluß ist ein Rückschlagventil vorgesehen, welches in Richtung auf den Durch­ gangsanschluß öffnet und eine Rückstromung in entgegengesetzter Richtung verhindert. Vor dem Rückschlagventil ist ein Auslaß­ ventil gebildet, dem eine Einrichtung zum abwechselnden Öffnen und Schließen zugeordnet ist, die ein Magnetventil aufweist, welches als 3/2-Wege-Magnetventil ausgebildet ist. Es ist ein Drucksensor vorgesehen, der als Druck/Spannungswandler ausge­ bildet ist und der den Druck nach dem Rückschlagventil, also am Durchgangsanschluß, erfaßt. Das Auslaßventil ist nach Art eines Schnellöseventils mit einer eingespannten Membran ausgebildet. Über eine elektrische Schalteinrichtung wird das Magnetventil angesteuert, um die Lastlaufphase und die Leerlaufphase des Druckreglers zu steuern. Damit wird ein elektropneumatischer Druckregler geschaffen, der die Funktionen der bisher bekannten mechanisch aufgebauten Druckregler erfüllt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckluftauf­ bereitungseinrichtung der eingangs beschriebenen Art bereit zu­ stellen, bei der in einem oder mehreren Kreisen bei intakter Anlage ein vorwählbarer Druck in dem jeweiligen Kreis als normaler Arbeitsdruck zur Verfügung steht und bei Spannungs­ ausfall noch ein unterhalb des Arbeitsdruckes liegender Mindest­ druck in dem betreffenden Kreis aufrechterhalten wird.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Druckluftaufbereitungsein­ richtung der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, daß für zumindest einen Kreis dem diesem Kreis zugeordneten Über­ strömventil mit Rückströmung ein mechanisch/pneumatisch ausge­ bildeter Druckbegrenzer vor- oder nachgeschaltet ist, der auf einen Mindestdruck ausgelegt ist und der einen von einer Feder beaufschlagten, bei Erreichen des jeweiligen begrenzten Druckes in die Schließstellung übergehenden Kolben aufweist, daß der Kolben des Druckbegrenzers eine Steuerfläche aufweist, zu der eine Vorratsleitung geführt ist, und daß in dieser Vorrats­ leitung ein von einer gemeinsamen Steuerelektronik geschaltetes Magnetventil mit eigener Entlüftung vorgesehen ist, welches in stromlosem Zustand den ankommenden Teil der Vorratsleitung absperrt und die Steuerfläche entlüftet.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, eine Druckluftaufberei­ tungseinrichtung bereitzustellen, in der der Druckregler mit einem relativ hohen Druck arbeitet und die zu den einzelnen Kreisen führenden Versorgungsleitungen mit unterschiedlichen Drücken versorgt werden. Diese unterschiedlichen Drücke können beispielsweise in der Weise gestaffelt sein, daß die beiden Betriebsbremskreise je mit einem Druck von 12 bar versorgt werden, während beispielsweise der zum Anhängersteuerventil führende dritte Kreis einen Arbeitsdruck von 8,5 bar und einen Mindestdruck von 7,5 bar aufweisen soll. Die Erfindung kann auch mehrfach angewendet werden, indem beispielsweise zusätzlich noch ein weiterer Kreis mit einem Arbeitsdruck von 10 bar und einem Mindestdruck von 8 bar zur Verfügung gestellt werden soll, der für andere Nebenverbraucher, beispielsweise die Kupplung und/oder die Getriebeschaltung, genutzt wird. Wichtig für die Lösung der gestellten Aufgabe ist in diesem Zusammenhang das Zusammenspiel zwischen dem mechanisch/pneumatisch ausgebildeten Druckbegrenzer und einem von der gemeinsamen Steuerelektronik geschalteten Magnetventil. Der mechanisch/pneumatisch ausge­ bildete Druckbegrenzer wird dabei so ausgelegt, daß er den Mindestdruck bestimmt, obwohl dieser Mindestdruck normalerweise, d. h. bei intakter Anlage, gar nicht benutzt wird. Die Auslegung des Druckbegrenzers auf diesen Mindestdruck erfolgt durch ent­ sprechende Wahl der Durchmesserverhältnisse und der Gestaltung der verschiedenen Wirkflächen an dem Kolben des Druckbegrenzers sowie durch entsprechende Dimensionierung und Anordnung einer den Kolben belastenden Feder. Der Druckbegrenzer ist grundsätz­ lich so ausgebildet, daß er in drucklosem Zustand offensteht und bei Erreichen des jeweiligen begrenzten Druckes schließt. Der erste begrenzte Druck ist der Mindestdruck, der aber nur dann wirksam wird, wenn die Stromversorgung ausfällt, so daß auch das Magnetventil nicht erregt werden kann. Normalerweise, also bei intakter Anlage, wird der Mindestdruck des Druckbegrenzers durch die Tätigkeit des Magnetventils überspielt, d. h. der einge­ stellte Mindestdruck hat keine Auswirkung, sondern der Druck­ begrenzer arbeitet mit seinem vorgesehenen Arbeitsdruck, der oberhalb des Mindestdruckes liegt. Erst wenn dieser Arbeitsdruck erreicht wird, wird das Magnetventil erregt. Der Anker des Magnetventiles schaltet um, und die Steuerfläche des Kolbens des Druckbegrenzers wird mit dem Vorratsdruck in der Vorratsleitung beaufschlagt. Diese Schaltung bzw. Erregung des Magnetventils kann bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt der Befüllung des betreffenden Kreises erfolgen, also zu einem Zeitpunkt, in dem der Druckbegrenzer ohnehin seine Schließstellung noch nicht erreicht hat. Auch nach dem Auffüllen und Versorgen der betref­ fenden Kreise mit Druckluft kann bei intakter Anlage der Druck­ begrenzer vergleichsweise schnell geöffnet werden. Dies kann über einen entsprechenden Steuerimpuls der gemeinsamen Steuer­ elektronik an dem Magnetventil ausgelöst werden, indem die Steuerfläche des Kolbens des Druckbegrenzers wiederum entlüftet wird. Damit wird die Hysterese des Druckbegrenzers mit dem Magnetventil überspielt, und der Druckbegrenzer öffnet früher als dies bei Verwendung eines rein mechanisch/pneumatisch ausgebildeten Druckreglers ohne Zuordnung eines Magnetventils infolge Hysterese der Fall wäre. Damit ergibt sich auch vorteilhaft die Möglichkeit, bereits bei einem relativ kleinen Luftverbrauch in dem versorgten Kreis frühzeitig nachzufüllen. Diese Möglichkeit kann dazu genutzt werden, um in dem mit dem begrenzten Druck versorgten Kreis einen Vorratsbehälter einzusparen, also den betreffenden Kreis ohne einen solchen Vorratsbehälter zu verwirklichen. Dies gilt insbesondere für die Versorgung nachgeordneter Kreise. Der Druckbegrenzer kann aber auch in Verbindung mit den vorgeordneten Betriebsbremskreisen Anwendung finden. Dabei besteht insbesondere die Möglichkeit, die Luftbehälter der Betriebsbremskreise konstruktiv etwas größer zu wählen, um bei nachgeordneten Kreisen die Anordnung von Luftbehältern einzusparen.

Vorteilhaft ist es möglich, daß in Parallelschaltung zu dem Druckbegrenzer ein Rückschlagventil vorgesehen ist, das entgegen der normalen Durchströmrichtung öffnet. Hierbei ist es gleich­ gültig, ob der Druckbegrenzer dem Überströmventil vor- oder nachgeschaltet ist. Die Anordnung des den Druckbegrenzer über­ brückenden Rückschlagventils ist insbesondere dann vorgesehen, wenn in dem betreffenden Kreis ein Vorratsbehälter vorgesehen ist, aus dem heraus die Rückströmung in Richtung auf andere Kreise, die über keinen Vorratsbehälter verfügen, erfolgen kann. Im Extremfall ergibt sich damit die Möglichkeit, den beiden Betriebsbremskreisen je einen relativ groß bemessenen Vorrats­ behälter zuzuordnen und sämtliche anderen Kreise ohne Vorrats­ behälter zu gestalten. Ein Druckluftverbrauch in den ohne Behälter ausgebildeten Kreisen kann sofort aus den Vorratsbehäl­ tern der beiden Betriebsbremskreise ergänzt werden, wenn sich der Druckregler im Leerlauf befindet.

Vorteilhaft geht die Vorratsleitung von dem gemeinsamen Raum des Druckreglers aus. In dem gemeinsamen Raum des Druckreglers herrscht der höchste Druck, also der Druck, den der Druckregler als höchsten Druck bereitstellt, der in der Lastlaufphase von dem Kompressor zur Verfügung gestellt wird. Dieser höchstmög­ liche Druck wird als Vorratsdruck dem Magnetventil zugeleitet, um einerseits die Steuerfläche des Kolbens des Druckbegrenzers relativ klein gestalten zu können und andererseits trotzdem ein schnelles Schalten des Kolbens des Druckbegrenzers zu ermög­ lichen.

In der vom Druckbegrenzer ausgehenden Leitung kann ein Druck­ sensor angeordnet sein, der in Verbindung mit der gemeinsamen Steuerelektronik die Steuerung des Magnetventils bestimmt. Damit ist eine einfache Möglichkeit aufgezeigt, den begrenzten Druck in dem damit versorgten Kreis zu überwachen und bereits bei geringen Druckabsenkungen infolge Luftverbrauchs eine Nach­ speisung zu bewirken. Dies führt, wie oben bereits angedeutet, zu dem überraschenden Vorteil, daß ein Vorratsbehälter in dem betreffenden Kreis entfallen kann, was nicht nur die Einsparung des Vorratsbehälters selbst, sondern auch der betreffenden Leitungen, Verschraubungen, Entwässerungsventile u. dgl. bedeutet. Eine beachtliche Kosteneinsparung ist daher die Folge.

Der Kolben des Druckbegrenzers ist ein Differentialkolben, dessen Differentialfläche von dem begrenzten Druck und dessen Steuerfläche über die Vorratsleitung und das dort eingeschaltete Magnetventil beaufschlagt ist. Dieser Differentialkolben besitzt eine Steuerfläche, die möglichst groß gestaltet sein sollte.

Dies bedeutet in der Regel, daß die Steuerfläche von dem größten Durchmesser des Steuerkolbens festgelegt bzw. bestimmt ist. Auf einer weiteren Steuerfläche ist der Kolben von dem begrenzten Druck beaufschlagt. Hierzu kann eine Differentialfläche genutzt werden. Schließlich besitzt der Kolben noch eine Wirkfläche, die vom Druck in der Vorratsleitung beaufschlagt wird. Diese Fläche sollte möglichst klein gestaltet werden oder völlig fehlen, um eine Abhängigkeit von der absoluten Höhe des Vorratsdruckes auszuschließen. Der Kolben des Druckbegrenzers wird schließlich noch von einer mechanischen Feder beaufschlagt. Diese Feder kann an verschiedenen Stellen angeordnet sein. Ihre Wirkrichtung ist so gestaltet, daß der Druckbegrenzer in drucklosem Zustand offensteht.

In diesem Zusammenhang besteht die Möglichkeit, daß die Vorrats­ leitung zu dem die Feder aufnehmenden Federraum des Druckbe­ grenzers geführt ist. Insbesondere kann die Feder in dem an die Steuerfläche anschließenden Federraum vorgesehen sein, der über das Magnetventil und die Vorratsleitung beaufschlagt wird.

Für die Zuordnung des Druckbegrenzers zu den einzelnen Kreisen ergeben sich verschiedene Möglichkeiten. Wenn für mehrere Kreise ein gemeinsamer Druckbegrenzer vorgesehen ist, ist dieser den Überströmventilen vorzugsweise vorgeschaltet. Es genügt dann beispielsweise ein Druckbegrenzer für zwei Betriebsbremskreise. Wenn dagegen für einen Kreis ein Druckbegrenzer vorgesehen ist, empfiehlt es sich, diesen Druckbegrenzer dem Überströmventil des Kreises nachzuschalten.

In allen Fällen kann dem Druckbegrenzer ein Sicherheitsventil zugeordnet sein. Dieses Sicherheitsventil läßt Druckluft in die Atmosphäre abströmen, wenn der Druckbegrenzer seine Funktion nicht ordnungsgemäß erfüllt. So werden damit die in dem betref­ fenden Kreis angeordneten Aggregate vor zu hohem auftretenden Druck geschützt.

Die Erfindung wird anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Schnittdarstellung der Druckluft­ aufbereitungseinrichtung in einer ersten Ausführungs­ form,

Fig. 2 einen Schaltplan der Druckluftaufbereitungseinrichtung und

Fig. 3 eine Detaildarstellung einer Einzelheit zur Verdeut­ lichung einer konstruktiven Ausführungsform des Druck­ begrenzers im Zusammenhang mit dem Magnetventil.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind in einem gemeinsamen Gehäuse 1 die Elemente eines Druckreglers 2, eines Mehrkreisschutzventils 3 und eines Lufttrockners 4 integriert angeordnet. Das Gehäuse 1 bzw. der Druckregler 2 weist einen Eingangsanschluß 5 auf, zu dem eine von einem nicht dargestell­ ten Kompressor ausgehende Leitung 6 herangeführt ist. Der Eingangsanschluß 5 geht in einen Durchtrittsraum 7 über, an den einerseits ein gesteuertes Auslaßventil 8 angeschlossen ist, welches zu einem in die Atmosphäre führenden Auslaß 9 führt. Das gesteuerte Auslaßventil 8 weist einen Ventilkörper 10 auf, der mit einem eingezogenen Rand 11 am Gehäuse 1 zusammenarbeitet und andererseits auf einer Feder 12 abgestützt ist. Dem Ventilkörper 10 ist ein Kolben 13 mit Stößel 14 zugeordnet. Für den Kolben 13 ist eine Druckkammer 15 vorgesehen, zu der eine Leitung 16 führt, in der ein 3/2-Wege-Magnetventil 17 angeordnet ist.

Andererseits verzweigt sich der Durchtrittsraum 7 im Bereich des Lufttrockners 4 in einen Granulatraum 18, der in der Lastlauf­ phase von Druckluft in Richtung eines Pfeiles 19 durchströmt wird. Am Ende des Durchtrittsraums 7 bzw. des Granulatraums 18 ist ein Rückschlagventil 20 vorgesehen, welches funktionsmäßig noch zu dem Druckregler 2 gehört bzw. das Ende des Druckreglers 2 darstellt.

Das Rückschlagventil 20 ist als normales Rückschlagventil ausge­ bildet, d. h. sein Ventilkörper 21 ist auf einer vergleichsweise schwach bemessenen Feder 22 abgestützt und arbeitet mit einem Rand 23 des Gehäuses 1 zusammen. Das Rückschlagventil 20 öffnet in einen Einströmraum 24 des Mehrkreisschutzventils 3. Die Leitung 16 zum 3/2-Wege-Magnetventil 17 der Betätigungseinrich­ tung 13, 14 des gesteuerten Auslaßventils 8 des Druckreglers 2 ist an den Einströmraum 24 angeschlossen. Ein ebenfalls dort angeschlossener Drucksensor 25 dient dem Erfassen des Druckes in dem Einströmraum 24.

Das Mehrkreisschutzventil 3 ist kreisweise aufgebaut. Für jeden Kreis ist eine von dem Einströmraum 24 abzweigende Zweigleitung 26 vorgesehen, die zu einem Anschluß 27 führt, von dem eine Leitung 28 ausgeht, die zu einem Vorratsbehälter 29 führt. In die Zweigleitung 26 ist ein Überströmventil 30 mit begrenzter Rückströmung eingeschaltet. Jedes Überströmventil 30 besitzt eine bewegliche Wand 31, die mit einem Rand 32 am Gehäuse 1 zusammenarbeitet. Die bewegliche Wand 31 ist auf einer Feder 33 abgestützt, die im Rückraum 34 jedes Überströmventils 30 ange­ ordnet ist. Der Rand 32 schließt mit der beweglichen Wand 31 im Schließzustand des Überströmventils einen Anströmraum 35 ab, der in dauernder Verbindung zu dem Einströmraum 24 steht. Die beweg­ liche Wand 31 ist hier als umfangsmäßig eingespannte Membran ausgebildet. Die Feder 33 ist auf einem einstellbaren Federauf­ lager 36 abgestützt.

Die bewegliche Wand 31 des Überströmventils 30 ist von einer Umgehungsleitung 37 überbrückt, die den Anströmraum 35 mit dem Rückraum 34 verbindet. In dieser Umgehungsleitung 37 ist ein elektrisch ansteuerbares Magnetventil 38 mit eigenem Entlüf­ tungsanschluß 39 angeordnet. Der Kern des Magnetventils 38 ist auf einer Feder abgestützt und so angeordnet, daß er in der nicht-erregten Stellung den von dem Einströmraum 24 herangeführ­ ten Teil der Umgehungsleitung 37 absperrt und gleichzeitig den Rückraum 34 des Überströmventils 30 über den Entlüftungsanschluß 39 mit der Atmosphäre verbindet. In erregtem Zustand des Magnet­ ventils 38 wird dagegen der Entlüftungsanschluß 38 zur Atmo­ sphäre abgesperrt, so daß über die Umgehungsleitung 37 Verbin­ dung zwischen dem Anströmraum 35 und dem Rückraum 34 besteht. Da somit in erregtem Zustand des Magnetventils 38 im Anströmraum 35 und im Rückraum 34 gleiche Drücke herrschen und ansonsten die bewegliche Wand 31 von der Kraft der Feder 33 zusätzlich beauf­ schlagt wird, wird mit dem Erregen des Magnetventils 38 das Überströmventil 30 geschlossen. Für die Messung des Druckes nach dem Überströmventil 30 des betreffenden Kreises ist ein Druck­ sensor 40 vorgesehen.

Wie ersichtlich sind die einzelnen Elemente des Mehrkreisschutz­ ventils 3 für vier verschiedene Kreise ausgebildet und angeord­ net, wobei zur Unterscheidung die Elemente des zweiten Kreises einmal gestrichen sind, beispielsweise das Überströmventil 30′ des Kreises II. Die Elemente des dritten Kreises sind zweimal gestrichen, die Elemente des vierten Kreises dreimal. Damit sind vier Kreise I, II, III und IV geschaffen, wobei die beiden ersten Kreise I und II die Betriebsbremskreise darstellen können, der dritte Kreis III die Druckluftversorgung eines Anhängersteuerventils übernimmt, während der vierte Kreis IV Nebenverbrauchern, z. B. der Kupplung und Getriebeschaltung, zugeordnet ist. Diese vier Kreise sind insoweit parallel angeordnet und weitgehend übereinstimmend aufgebaut und ausgestattet.

In den Kreisen III und IV ist die Erfindung je einmal ange­ wendet. Im Kreis III ist dem Überströmventil 30′′ eine Einheit aus einem Druckbegrenzer 41 und einem Magnetventil 42 nachge­ ordnet. Entsprechendes gilt für den Kreis IV. Hier ist dem Überströmventil 30′′′ ein Druckbegrenzer 41′ und ein Magnet­ ventil 42′ nachgeordnet.

Für die Steuerung der Magnetventile 38, 38′, 41, 41′ sowie der übrigen Magnetventile ist eine gemeinsame Steuerelektronik 43 vorgesehen, die nur schematisch angedeutet ist und über entsprechende elektrische Leitungsverbindungen sowohl mit den Magnetventilen wie auch mit den Drucksensoren usw. in Verbindung steht.

Es ist weiterhin ein Anschluß 44 vorgesehen, von dem eine Leitung 45 über ein Überströmventil 46 zu einem Vorratsbehälter 47 führt, an den die Luftfederung des Kraftfahrzeuges ange­ schlossen sein möge. Es fehlt hier die Umgehungsleitung 35 sowie ein Magnetventil. Der Vorratsbehälter 47 wird mit dem Druck aufgefüllt, den der Kompressor liefert. Von dem Einströmraum 24 führt eine Leitung 48 zu einem Magnetventil 49 mit einer Entlüf­ tungsöffnung 50. Das Magnetventil 50 ist für die Regeneration des Lufttrockners 4 vorgesehen. Andererseits führt von dem Magnetventil 49 eine Leitung 51 über ein Rückschlagventil 52 unter Umgehung des Rückschlagventils 20 zum Lufttrockner 4. Wenn das Magnetventil 49 erregt wird, wird die Entlüftungsöffnung 50 abgeschlossen, und die Druckluft aus dem Vorratsbehälter 47 strömt über das geöffnete Überströmventil 46 und die Leitungen 48 und 51 rückwärts durch den Granulatraum 18 und nimmt damit die im Granulat abgeschiedene Feuchtigkeit mit. Es versteht sich, daß das gesteuerte Auslaßventil 8 zu diesem Zeitpunkt geöffnet ist und der Kompressor in der Leerlaufphase arbeitet. An den Einströmraum 24 ist ein Feuchtefühler 53 angeschlossen, über dessen Signal die steuerelektronik 43 das Magnetventil 49 steuert. An die Leitung 45 zu dem Vorratsbehälter 47 ist ein weiterer Drucksensor 54 angeschlossen. Die Steuerelektronik 43 ist über eine elektrische Leitung 55 mit einer Anzeigeeinrich­ tung 56 verbunden, die insbesondere in der Fahrerkabine ange­ ordnet sein kann. Über die Anzeigeeinrichtung 56 können die über die Drucksensoren 25, 40, 40′, 40′′, 40′′′ und 54 gemessenen Druck- bzw. Spannungswerte angezeigt werden. Es ist erkennbar, daß jedes Überströmventil 30, 30′, 30′′ und 30′′′ über das entsprechende Magnetventil 38, 38′, 38′′, 38′′′ getrennt und unterschiedlich gesteuert werden kann. Damit ist es möglich, gezielt einzelne Kreise abzusperren, um in den anderen, nicht abgesperrten Kreisen die gewünschten Wirkungen herbeizuführen.

Im Gehäuse 1 kann ansonsten noch ein Temperaturfühler 57 und eine Heizeinrichtung 58 angeordnet sein. Die Heizeinrichtung dient insbesondere der Beheizung des Gehäuses 1 an der Stelle des Auslaßventils 8, um hier ein Einfrieren zu vermeiden.

Im Kreis III ist die Erfindung beispielhaft verdeutlicht. Dieser Kreis III möge zur Versorgung eines Anhängersteuerventils und damit einer nachgeschalteten Anhängerbremsung dienen. Der Arbeitsdruck kann beispielsweise auf 8,5 bar und der Mindest­ druck auf 7,5 bar gewählt sein, während die vorangeschalteten Kreise I und II mit einem Druck von 12 bar versorgt werden und für die Betriebsbremse vorgesehen sind. Dem Überströmventil 30′′ ist der Druckbegrenzer 41 nachgeordnet, wobei die vom Über­ strömventil 30′′ ausgehende Zweigleitung 26′′ über den Druckbe­ grenzer 41 geführt ist. Es ist erkennbar, daß der Kreis III keinen Vorratsbehälter aufweist. Der Druckbegrenzer 41 besitzt einen Kolben 60, der als Differentialkolben ausgebildet ist. Der Kolben 60 besitzt eine Steuerfläche 61, die hier die Differen­ tialfläche ist. Der Kolben 60 ist auf einer Feder 62 abgestützt, deren Kraft den Kolben 60 in der drucklosen Stellung in die Offenstellung beaufschlagt, so daß die beiden Teile der Zweig­ leitung 26′′ miteinander in Verbindung stehen. Von dem gemein­ samen Einströmraum 24 zweigt eine Vorratsleitung 63 ab, die über das Magnetventil 42 zu der Steuerfläche 61 führt. In der nicht erregten Stellung des Magnetventils 43 verschließt dessen Kern 64 den ankommenden Teil der Vorratsleitung 63, während der andere Teil der Vorratsleitung 63, der mit der Steuerfläche 61 verbunden ist, über die eigene Entlüftung 65 des Magnetventils 42 mit der Atmosphäre verbunden ist. Es ist leicht vorstellbar, daß durch Erregung des Magnetventils 42 die Entlüftung 65 abgesperrt wird und Druckluft aus dem Einströmraum 24 über die Vorratsleitung 63 auf die Steuerfläche 61 geschickt wird, wodurch der Kolben 60 mit einer entsprechenden Steuerkraft beaufschlagt wird. Der Kolben 61 bildet mit einem eingezogenen Rand 66 ein Absperrventil 60, 66 für den jeweiligen begrenzten Druck. Der Kolben 60 ist von einem Kanal 67 durchsetzt, der zu einer Wirkfläche 68 führt, auf die somit der von dem Druckbe­ grenzer 41 durchgelassene Druck einwirkt. Die geometrische Gestaltung des Kolbens 60 des Druckbegrenzers 41 und die Dimensionierung der Feder 62 mögen so festgelegt sein, daß der Druckbegrenzer 41 bei einem Mindestdruck von 7,5 bar abschaltet, also das Absperrventil 60, 66 seine Schließstellung einnimmt. Diese Schließung des Absperrventils wird jedoch nur dann erfolgen, wenn das Magnetventil 42 unerregt bleibt, also wenn die elektrische Versorgung des Fahrzeuges oder eines Teiles davon ausfällt. Mit diesem Mindestdruck von 7,5 bar läßt sich jedoch im Defektfalle das Fahrzeug zumindest in die Werkstatt fahren, wobei auch die Anhängerbremsung mit diesem Mindestdruck gesteuert werden kann. Befindet sich dagegen das Fahrzeug in voll intaktem Zustand, dann wird über die gemeinsame Steuer­ elektronik 43 bereits während der Befüllung ein Impuls auf das Magnetventil 42 gegeben, so daß dieses umschaltet und die Steuerfläche 61 entsprechend dem ansteigenden Druck auch in der Vorratsleitung 63 beaufschlagt wird. Die Schließfunktion des Druckbegrenzers 41 bei Überschreiten des Mindestdruckes von 7,5 bar wird überspielt, und der Druckbegrenzer 41 wird erst bei einem vergleichsweise höheren Druck, beispielsweise bei seinem eingestellten Arbeitsdruck von 8,5 bar schließen. Dieser ver­ gleichsweise höhere Arbeitsdruck von 8,5 bar ist der Druck, der für diesen Kreis III gewählt worden ist. Es versteht sich, daß die hier angegebenen Drücke natürlich auch anders festgelegt werden können. In all diesen Fällen liegt jedoch der Arbeits­ druck höher als der Mindestdruck für den elektrischen Defekt­ fall.

Wie ersichtlich, benötigt der Kreis III keinen an die Zweiglei­ tung 26′′ angeschlossenen Vorratsbehälter. Sobald der Arbeits­ druck im Kreis III erreicht ist und dies an dem Drucksensor 40′′ festgestellt und der gemeinsamen steuerelektronik 43 mitgeteilt wird, wird das Magnetventil 42 in die nicht erregte Stellung überführt, wodurch die Steuerfläche 61 entlastet wird. Dies führt zur Beibehaltung der Schließstellung des Absperrventils 60, 66. Bereits ein geringer Luftverbrauch im Kreis III wird jedoch über den Drucksensor 40′′ festgestellt, und die Steuer­ elektronik 43 kann daraufhin das Magnetventil 42 wieder in die erregte Stellung umschalten, so daß nunmehr der Druckbegrenzer 41 wieder sehr schnell öffnen kann, noch bevor die Hysterese des mechanisch/pneumatisch ausgebildeten Druckbegrenzers 41 durch­ schritten worden ist. Im Kreis III wird daher sehr schnell nachgefüllt. Fällt die elektrische Versorgung aus, dann unter­ bleibt die Nachfüllung, und der Druckbegrenzer 41 arbeitet rein mechanisch/pneumatisch, d. h. der Druck im Kreis III fällt unter den Mindestdruck von 7,5 bar. Erst dann erfolgt eine Nach­ füllung, so daß der Kreis III mit diesem Mindestdruck von 7,5 bar betrieben werden kann.

Entsprechendes gilt für den Kreis IV, der für andere Nebenver­ braucher, beispielsweise die Getriebeschaltung des Fahrzeugs, vorgesehen sein kann. Der hier vorgesehene Druckbegrenzer 41′ kann beispielsweise auf einen Mindestdruck von 8 bar und zusammen mit dem Magnetventil 42′ auf einen Arbeitsdruck von 10 bar eingestellt sein.

Fig. 2 zeigt einen Schaltplan für eine Druckluftaufbereitungs­ einrichtung, die in weiten Bereichen mit der Ausführungsform gemäß Fig. 1 übereinstimmt, jedoch in anderen Teilen abweichend ausgebildet ist. Es sind allgemein verständliche Symbole ange­ geben. Wegen der verwendeten Bezugszeichen wird auf die voran­ gehenden Ausführungen verwiesen. Es ist erkennbar, daß die Erfindung in den Kreisen I bis V Anwendung findet und lediglich der für die Luftfederung bestimmte Kreis VI den vollen Druck des Druckreglers erhält. Abweichend von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist den beiden Betriebsbremskreisen I und II der Druck­ begrenzer 41 mit dem Magnetventil 42 zugeordnet, wobei diese Einheiten vor den zugehörigen Überströmventilen 30 und 30′ angeordnet sind, so daß der Druckbegrenzer 41 und das Magnet­ ventil 42 nur in einfacher Ausführung erforderlich sind. Ebenso ist den Überströmventilen 30′′, 30′′′ und 30′′′′ der Kreise III, IV und V eine Einheit aus Druckbegrenzer 41 und Magnetventil 42 vorgeschaltet, so daß hier die Erfindung zweifach angewendet wird. Auch hier sind den Druckbegrenzern 41 und 41′ Sicherheits­ ventile 59 und 591 zugeordnet, um die einzelnen Aggregate in den Kreisen vor zu hohen Drücken zu schützen.

In Fig. 3 ist eine konstruktiv besonders vorteilhafte Ausfüh­ rungsform der Erfindung dargestellt, die eine Einzelheit gemäß dem Schaltplan der Fig. 2 zeigt, und zwar für die Betriebsbrems­ kreise I und II. Von dem gemeinsamen Einströmraum 24 führt der ankommende Teil der Zweigleitung 26 zu dem Druckbegrenzer 41, der hier den beiden Überströmventilen 30 und 30′ der beiden Kreise I und II vorgeschaltet ist. Von dieser ankommenden Zweigleitung 26 zweigt die Vorratsleitung 63 ab, in der das Magnetventil 42 angeordnet ist. Die Steuerfläche 61 ist hier abweichend von der Ausführungsform der Fig. 1 auf der größten Fläche des Kolbens 60 angeordnet. Die Feder 62 befindet sich hier an etwas anderer Stelle, aber in gleicher Wirkrichtung, so daß auch hier die Öffnungsstellung von der Feder 62 belastet wird. Als Wirkfläche 68 dient hier die Differenzfläche des Kolbens 60, der somit vom begrenzten Druck über den Kanal 67 beaufschlagt wird. Der Kolben 60 besitzt an seinem unteren Teil eine Verdickung 69, die in Verbindung mit dem Rand 66 das Absperrventil 60, 66 bildet. Im Bereich der Verdickung 69 ist ein Rückschlagventil 70 gebildet, welches in der dargestellten Strömungsrichtung in einer Leitung 71 angeordnet ist, die den Druckbegrenzer 41 bzw. das Absperrventil 60, 66 umgeht. Es versteht sich, daß das Rückschlagventil 70 nicht unbedingt im Kolben 60 integriert sein muß, sondern auch an anderer Stelle die Teile der Zweigleitung 26 verbinden und damit das Absperr­ ventil 60, 66 überbrücken könnte. Der Sinn und Zweck dieses Rückschlagventiles 70 ist es, Vorratsbehälter in anderen Kreise einzusparen und eine Nachfüllung dieser anderen Kreise aus den vergleichsweise volumenmäßig größer gestalteten Vorratsbehältern der Kreise I und II zu ermöglichen.

Claims (10)

1. Druckluftaufbereitungseinrichtung für Kraftfahrzeug-Druck­ luftanlagen mit einem Druckregler (2), einem Lufttrockner (4) und einem Mehrkreisschutzventil (3), die eine gemeinsame Bauein­ heit bilden, wobei das Mehrkreisschutzventil (3) für jeden Kreis (I, II, III usw.) ein Überströmventil (30, 30′, 30′′ usw.) mit begrenzter Rückströmung beinhaltet und jedes Überströmventil eine bewegliche Wand (31, 31′, 31′′ usw.) aufweist, die einen Anströmraum (35, 35′, 35′′ usw.) von einem Rückraum (34, 34′, 34′′ usw.) mit Feder (33, 33′, 33′′ usw.) abteilt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für zumindest einen Kreis dem diesem Kreis zugeordneten Überströmventil (30′′, 30′′′) mit Rückströmung ein mechanisch/pneumatisch ausgebildeter Druckbegrenzer (41, 41′) vor- oder nachgeschaltet ist, der auf einen Mindestdruck aus­ gelegt ist und der einen von einer Feder (62) beaufschlagten, bei Erreichen des jeweiligen begrenzten Druckes in die Schließ­ stellung übergehenden Kolben (60) aufweist, daß der Kolben (60) des Druckbegrenzers (41, 41′) eine Steuerfläche (61) aufweist, zu der eine Vorratsleitung (63) geführt ist, und daß in dieser Vorratsleitung (63) ein von einer gemeinsamen Steuerelektronik (43) geschaltetes Magnetventil (42, 42′) mit eigener Entlüftung (65, 65′) vorgesehen ist, welches in stromlosem Zustand den ankommenden Teil der Vorratsleitung (63) absperrt und die Steuerfläche (61) entlüftet.

2. Druckluftaufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Parallelschaltung zu dem Druckbegrenzer (41) ein Rückschlagventil vorgesehen ist, das entgegen der normalen Durchströmrichtung öffnet.

3. Druckluftaufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratsleitung (63) von einem gemeinsamen Raum (24) des Druckreglers (2) ausgeht.

4. Druckluftaufbereitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einer vom Druckbegrenzer (41) ausgehenden Leitung (26′, 26′′) ein Drucksensor (40′′, 40′′′) angeordnet ist, der in Verbindung mit der gemeinsamen Steuer­ elektronik (43) die Steuerung des Magnetventils (42, 42′) bestimmt.

5. Druckluftaufbereitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (60) des Druck­ begrenzers (41) ein Differentialkolben ist, dessen Differential­ fläche von dem begrenzten Druck und dessen Steuerfläche (61) über die Vorratsleitung (63) und das dort eingeschaltete Magnet­ ventil (42) beaufschlagt ist.

6. Druckluftaufbereitungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialkolben eine vom ankommenden Druck beaufschlagte Wirkfläche aufweist, die möglichst klein ausgebildet ist.

7. Druckluftaufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratsleitung (63) zu dem die Feder (62) aufnehmenden Federraum des Druckbegrenzers (41, 41′) geführt ist.

8. Druckluftaufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für mehrere Kreise ein gemeinsamer Druckbegrenzer (41) vorgesehen ist, der den Überströmventilen (30, 30′) vorgeschaltet ist.

9. Druckluftaufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß für einen Kreis ein Druckbegrenzer (41) vorgesehen ist, der dem Überströmventil (30′′) des Kreises nachgeschaltet ist.

10. Druckluftaufbereitungseinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckbegrenzer (41) ein Sicher­ heitsventil (59) zugeordnet ist.