DE19714484A1 - Druckluftbeschaffungsanlage für Fahrzeuge mit einer Kompressor-Abschaltkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckluftbeschaffungsanlage für Fahrzeuge, insbesondere für Druckluftbremsanlagen von Straßenfahrzeugen, die einen über eine Abschalt­ kupplung antreibbaren Kompressor und einen von diesem aufladbaren Druckluftvor­ ratsbehälter aufweist, wobei die Abschaltkupplung von einem Governor vermittels eines von diesem gesteuerten Ausgangsdruckes pneumatisch schaltbar und bei Erreichen einer Regeldruckhöhe im Druckluftvorratsbehälter geöffnet und bei Unter­ schreiten dieser Regeldruckhöhe geschlossen ist, wobei der Governor ein Gehäuse mit einem vom Druck im Druckluftvorratsbehälter beaufschlagten Eingangsanschluß und mit einem den Ausgangsdruck führenden Ausgangsanschluß aufweist, wobei eine Entlüftungseinrichtung für den Ausgangsdruck vorgesehen ist, und wobei der Ausgangsdruck bei Überschreiten der Regeldruckhöhe im Druckluftvorratsbehälter einen niedrigen, bei Unterschreiten dagegen einen hohen, zumindest annähernd dem Druck im Druckluftvorratsbehälter entsprechenden Druckwert aufweist.

Beim Einsatz eines Energiesparsystems, wie es insbesondere für die Druckluftbe­ schaffung für Fahrzeuge, vor allem für die Druckluftbremsanlage und andere Druck­ luftverbraucher in Straßenfahrzeugen Verwendung findet, wird mittels eines über eine Abschaltkupplung antreibbaren Kompressors Druckluft in einen Druckluftvor­ ratsbehälter gefördert, aus welchem die Druckluftverbraucher des Straßenfahrzeu­ ges versorgt werden. Solange im Druckluftvorratsbehälter eine einen oberen Grenz­ wert einer Regeldruckhöhe - die sog. Abschaltdruckhöhe - unterschreitender Druck­ höhe herrscht, ist die Abschaltkupplung geschlossen und der Kompressor fördert Druckluft in den Druckluftvorratsbehälter. Sobald in diesem ein dem erwähnten obe­ ren Grenzwert, also der Abschaltdruckhöhe, entsprechender Druck erreicht ist, wird von einem vom Druck im Druckluftvorratsbehälter gesteuerten Governor ein Drucksig­ nal - der an dessen Ausgangsanschluß anstehende Druck - von einem niederen Wert - bei den bekannten Druckluftbeschaffungsanlagen dem Atmosphärendruck - auf einen hohen Wert - zumeist der im Druckluftvorratsbehälter anstehenden Druck­ höhe - gesteigert. Diese Änderung des Drucksignals bzw. des Ausgangsdruckes bewirkt ein Öffnen der Abschaltkupplung, so daß der Kompressor zum Stillstand kommt. Während der nun folgenden Stillstandsphase des Kompressors verbraucht dieser keinerlei Energie, der Druck im Druckluftvorratsbehälter sinkt im Verlauf dieser Stillstandsphase durch Druckluftverbrauch infolge des Betriebes irgendwelcher Druckluftgeräte auf einen unteren Grenzwert der Regeldruckhöhe - die sog. Ein­ schaltdruckhöhe - ab. Bei Erreichen bzw. Unterschreiten dieser Einschaltdruckhöhe schaltet der Governor um und senkt das Drucksignal, also seinen Ausgangsdruck, von dessen hohen Wert auf den vorstehend erwähnten, niedrigen Wert ab, wodurch die von diesem Drucksignal schaltbare Abschaltkupplung wieder geschlossen wird und der somit wieder angetriebene und damit in seiner Förderphase gelangte Kom­ pressor erneut Druckluft in den Druckluftvorratsbehälter fördert, bis bei Wiedererrei­ chen der Abschaltdruckhöhe der vorbeschriebene Schaltzyklus erneut abläuft. Der Differenzdruck zwischen oberen und unterem Grenzwert der Regeldruckhöhe, also zwischen dem Abschalt- und dem Einschaltdruck, führt bei richtiger Bemessung zu einem Aus- und Einschalten des Kompressors in angemessenen Zeitabständen, wobei der aus Kosten- und Raumgründen baulich den Druckluftverbrauchern ange­ messen, jedoch möglichst klein dimensionierte Druckluftvorratsbehälter stets ausrei­ chend aufgeladen, jedoch nicht überladen gehalten wird. Dies dient insbesondere zur Schonung des Kompressorantriebes mit Abschaltkupplung sowie der sonstigen Schaltorgane, zum Vermeiden von Schwingungsvorgängen pneumatischer und me­ chanischer Art, zur Umweltschonung und auch zum Betrieb anderer Einrichtungen, wie Frostschutzeinrichtungen oder Lufttrocknungsanlagen, für welche sowohl ein zu oftmaliges und kurzfristiges wie auch zu seltenes Ein- und Ausschalten zu vermei­ den ist.

Um bei einem derartigen Energiesparsystem eine Schädigung der Abschaltkupplung und deren Ausrücklagers in der Förderphase des Kompressors zu vermeiden, muß das Ausrücklager durch eine geringe Andruckkraft in der Förderphase gegen die Ausrücklamelle der Abschaltkupplung gedrückt werden; hierzu ist bei bisher bekann­ ten, derartigen Systemen prinzipiell eine Feder vorgesehen, deren Einsatz jedoch mitunter nur schwierig oder auch überhaupt nicht möglich ist.

Zum Einhalten genauer Ein- und Abschaltdrücke, unabhängig vom Druckluftbedarf der Abschaltkupplung, der Länge und Größe der Steuerleitung zu dieser, dem Druckluftverbrauch eventuell sonstiger, vom Ausgangsdruck des Governors zu schaltender Geräte und eventueller Undichtigkeiten, wurde mit einer älteren, nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung der Anmelderin, deren Aktenzeichen am Ende der Beschreibung angegeben ist, vorgeschlagen, im Governor ein feinfühliges, klein­ querschnittiges Vorsteuerventil mit Rundschiebersteuerung und ein von diesem an­ steuerbares Relaisventil mit großem Durchströmungsquerschnitten und Druck­ luftnachspeisung vorzusehen, wobei selbstverständlich auch gewisse, konstruktive Änderungsmöglichkeiten bestehen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Druckluftbeschaffungsanlage der eingangs ange­ gebenen Art in einfacher Weise derart auszubilden, daß die Abschaltkupplung keiner Feder zum Erzeugen einer Andruckkraft gegen die Ausrücklamelle in der Förderpha­ se des Kompressors bedarf.

Diese Aufgabe wird bei einer Druckluftbeschaffungsanlage der eingangs genannten Art nach der Erfindung gelöst durch ein der Entlüftungseinrichtung für den Aus­ gangsdruck des Governors zugehörendes Druckrückhalteventil, welches die Entlüf­ tung des Ausgangsdruckes zur Atmosphäre bei Erreichen einer geringen Über­ druckhöhe zum Atmosphärendruck absperrt.

In den Unteransprüchen sind nach der Erfindung weitere, vorteilhafte Ausbildungs­ möglichkeiten einer wie vorstehend angegeben nach der Erfindung ausgebildeten Druckluftbeschaffungsanlage mit ihren Merkmalen gekennzeichnet.

Dabei ist hervorzuheben, daß es nach Unteranspruch 3 besonders vorteilhaft ist, wenn das Druckrückhalteventil druckerhaltend ausgebildet ist, wobei, falls es gemäß Unteranspruch 4 mit dem Governor zu einer Baueinheit zusammengefaßt ist, die Nachspeisedruckluft gemäß Unteranspruch 5 aus dessen Eingangsanschluß bezie­ hen kann, wodurch Installationsarbeiten und -leitungen einsparbar sind. Bei einer derartigen Ausbildung ist es des weiteren nach Unteranspruch 6 zweckmäßig, das Druckrückhalteventil in einem Zusatzgehäuse unterzubringen, welches nach Un­ teranspruch 7 an das Gehäuse des Governors anflanschbar ist. Dabei ergibt sich eine hinsichtlich ihrer Schaltgenauigkeit und universellen Einsatzmöglichkeit beson­ ders praxisgerechte Ausführung, wenn der Governor gemäß Unteranspruch 8 im Gehäuse ein kleinquerschnittige, schaltgenaues Vorsteuerventil und ein von diesem steuerbares, großquerschnittiges Relaisventil zum Steuern des am Ausgangsan­ schluß anstehenden Druckes aufweist, diesbezüglich also eine Konstruktion auf­ weist, wie sie vorstehend als in der genannten, älteren Patentanmeldung beschrie­ ben dargelegt ist.

ln den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele für nach der Erfindung ausgebildete Druckluftbeschaffungsanlagen in ihren erfindungswesentlichen Teilen dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. 1 ein Schnittbild eines gemäß der erwähnten, älteren Patentanmeldung 197 11 739.2 ausgebildeten Governors mit gesondert angeordnetem Druckrückhalteventil

Fig. 2 als ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ein Schnittbild durch einen entsprechend Fig. 1 ausgebildeten Governor mit angeflanschtem Druckrückhalteventil in einer ersten und

Fig. 3 in einer zweiten Ausführungsform.

Der für eine Druckluftbeschaffungsanlage nach der Erfindung besonders vorteilhaft zu verwendende Governor gemäß der erwähnten, älteren, jedoch nicht vorveröffent­ lichten Anmeldung 197 11 739.2 weist gemäß Fig. 1 ein Gehäuse 1 mit einem Ein­ gangsanschluß 2 und einem Ausgangsanschluß 3 auf; an den Eingangsanschluß 2 ist ein nicht dargestellter, einer Druckluftanlage zugehörender Druckluftvorratsbehäl­ ter, der von einem Kompressor aufladbar ist, oder dergleichen, beispielsweise der Kompressor selbst, und an den Ausgangsanschluß 3 ein Schalteingang einer Ab­ schaltkupplung für den Kompressor, welche bei eine gewisse Schaltdruckhöhe über­ schreitender Druckluftbeaufschlagung öffnet und den Kompressor hierdurch still setzt, anzuschließen. Am Gehäuse 1 ist ein topfartiges Deckelteil 4 gehaltert, in wel­ chem sich eine vermittels einer Verschraubung 5 in ihrer Vorspannung justierbare Regelfeder 6 befindet.

Die Regelfeder 6 stützt sich auf einen ebenfalls topfartigen, im Deckelteil 4 ver­ schieblich geführten Federteller 7 ab, der auf einem Regelkolben 8 aufliegt und in Regelfederbelastungsrichtung am Gehäuse 1 abfangbar ist. Der Regelkolben 8 ist vermittels einer Dichtung 9 abgedichtet verschieblich in einer entsprechenden Boh­ rung des Gehäuses 1 geführt und begrenzt regelfederabgewandt einen Raum 10, der über Gehäusebohrungen 11 mit dem Eingangsanschluß 2 in Verbindung steht. In zentrale Bohrungen des somit als Ringkolben ausgebildeten Regelkolbens 8 und des Federtellers 7 greift axial verschieblich ein Ventilrohr 12 ein, im Regelkolben 8 befindet sich in einer Innenringnut eine gegen das Ventilrohr 12 verschieblich dich­ tende O-Ringdichtung 13. Das Ventilrohr 12 durchragt den Raum 10 und abgedichtet verschieblich eine diesen von einem Beaufschlagungsraum 14 trennende Gehäuse­ wand 15 und ist unter Abdichtung seines Innenraumes 16 mit einem den Beauf­ schlagungsraum 14 gegenüberliegend zur Gehäusewand 15 begrenzenden Schalt­ kolben 17 verbunden. Unterhalb des Schaltkolbens 17 befindet sich in einem gewis­ sen Abstand ein nicht näher bezeichneter Anschlag, der die Abwärtsbewegung des Schaltkolbens 17 begrenzt. Eine Feder 18 belastet den Schaltkolben 17 in Richtung zum Beaufschlagungsraum 14. In den Innenraum 16 des Ventilrohres 12 münden zueinander axial versetzt zwei Querbohrungen 19 und 20 ein, deren eine Querboh­ rung 19 von der O-Ringdichtung 13 überschleifbar ist und je nach Hubstellung des Schaltkolbens 17 und des Regelkolbens 8 in später noch näher zu erläuternder Wei­ se oberhalb oder unterhalb der O-Ringdichtung 13, also in den die Regelfeder 6 auf­ nehmenden Raum 21 oder den Raum 10, und deren andere Querbohrung 20 stän­ dig in den Beaufschlagungsraum 14 mündet. Vermittels der Querbohrung 19 bildet also das Ventilrohr 12 mit der O-Ringdichtung 13 ein Rundschieberventil 12,13, wel­ ches seinerseits zusammen mit dem Regelkolben 8 und der Regelfeder 6 ein Vor­ steuerventil bildet.

Der Raum 21 steht über eine rückschlagventilartig wirkende, das Eindringen von Verschmutzungen verhindernde und an ihrem Innenrand am Gehäuse 1 gehalterte Ringmembrane 22 und über die luftundichte Halterung des Deckelteiles 4 am Ge­ häuse 1 mit der Atmosphäre in Verbindung.

Der Schaltkolben 17 ist an seiner dem Beaufschlagungsraum 14 abgewandten Seite topfartig ausgebildet und endet mit einem ringförmigen Ventilsitz 23, dem eine an einem Rohrkörper 25 gehalterte Doppelventildichtung 24 gegenübersteht. Der Raum 26 außerhalb des Ventilsitzes 23 steht mit dem Ausgangsanschluß 3 in Verbindung und der Doppelventildichtung 24 steht radial außerhalb des Ventilsitzes 23 ein ge­ häusefester Ventilsitz 27 gegenüber. Eine im den Ventilsitz 27 umgebenden Raum 29 befindliche Feder 28 belastet die Doppelventildichtung 24 in Richtung zu den Ventilsitzen 23 und 27. Die beiden Ventilsitze 23 und 27 sowie die Doppelventildich­ tung 24 stellen also Ventilteile eines Doppelventils 23, 24, 27 dar, wobei dessen Durchströmungsquerschnitt wesentlich größer als derjenige des vorstehend be­ schriebenen Rundschieberventils 12, 13 ist. Die Feder 28 befindet sich in dem auch den Rohrkörper 25 umgebenden Raum 29, der mit dem Eingangsanschluß 2 ver­ bunden ist. Am der Doppelventildichtung 24 abgewandten Ende trägt der Rohrkörper 25 eine kolbenartige Dichtung 30 zum Gehäuse 1, deren Durchmesser etwa demje­ nigen des Ventilsitzes 23 entspricht und welche somit der pneumatischen Entlastung des Doppelventils 23, 24, 27 dient. Das Doppelventil 23, 24, 27 bildet zusammen mit dem Schaltkolben 17 ein Relaisventil. Der Innenraum 31 des Rohrkörpers 25 steht einerseits mit dem vom Ventilsitz 23 umschlossenen Raum und andererseits über eine Membranentlüftungsventil 32 wie später beschrieben mit einer Entlüftung in Verbindung.

Bei drucklosem oder unterhalb einer unteren Druckgrenze einer Regeldruckhöhe liegendem Druck am Eingangsanschluß 2 nehmen die Teile des Governors die aus der Zeichnung ersichtlichen Lagen ein: Die Doppelventildichtung 24 liegt unter der Kraft der Feder 28 am Ventilsitz 27 an und die Feder 18 hält den Schaltkolben 17 in dessen oberer Stellung, während die Regelfeder den Regelkolben 8 in dessen unte­ rer, am Gehäuse 1 abgefangener Stellung hält. Der Beaufschlagungsraum 14 ist dabei durch die Querbohrung 20, den Innenraum 16, die sich in einem bestimmten Abstand oberhalb der O-Ringdichtung 13 befindende Querbohrung 19, den Raum 21 und über die Ringmembrane 22 in die Atmosphäre entlüftet. Der bestimmte Abstand ist dabei größer als der vorerwähnte Abstand des Schaltkolbens 17 zu dem unter ihm befindlichen Anschlag. Der Ausgangsanschluß 3 ist durch den Raum 26, den offenen Ringspalt zwischen dem Ventilsitz 23 und der Doppelventildichtung 24 und den Innenraum 31 mit dem Membranentlüftungsventil 32 verbunden, so daß in ihnen höchstens ein geringer Überdruck, der Rückhaltedruck eines später zu beschreiben­ den Druckrückhalteventils, herrscht. Infolge dieses geringen Druckes am Ausgangs­ anschluß 3 ist die nicht gezeigte Abschaltkupplung geschlossen und der Kompressor wird angetrieben und fördert Druckluft, wobei die geringe Druckluftbeaufschlagung der Abschaltkupplung jedoch eine Schädigung dieser Abschaltkupplung oder deren Ausrücklagers verhindert. Im Raum 28 und durch die Bohrungen 11 im Raum 10 herrschen der am Eingangsanschluß anstehende Druck.

Der am Ausgangsanschluß 3 anstehende, geringe Überdruck hält die Abschaltkupp­ lung geschlossen und damit den Kompressor auf Druckluftförderung geschaltet, wo­ durch der Druck am Eingangsanschluß 2 ansteigt. Sobald der Druck am Eingangs­ anschluß 2 eine obere Druckgrenze der Regeldruckhöhe, die um eine bestimmte Differenzdruckhöhe über der vorerwähnten, unteren Druckgrenze liegt, überschreitet reicht dieser auch im Raum 10 herrschende Druck aus, den Regelkolben 8 entgegen der Vorspannung der Regelfeder 6 so weit anzuheben, daß die O-Ringdichtung 13 die Querbohrung 19 überschleift. Der Beaufschlagungsraum 14 wird hierdurch von der Entlüftung zur Atmosphäre abgetrennt und ebenfalls mit dem im Raum 10 herr­ schenden Druck des Eingangsanschlusses 2 beaufschlagt, wodurch sich der Schalt­ kolben 17 unter Aufsetzen des Ventilsitzes 23 auf die Doppelventildichtung 24 und deren Mitnahme unter deren Absenken vom Ventilsitz 27 abwärts bewegt; der vor­ erwähnte, nicht näher beschriebener Anschlag begrenzt dabei die Abwärtsbewegung des Schaltkolbens 17. Der Schaltkolben 17 nimmt hierbei das Ventilrohr 12 nach unten mit, wodurch sich der Vertikalabstand zwischen der O-Ringdichtung 13 und der sich unterhalb dieser befindenden Querbohrung 19 vergrößert und sich ein Todhub für das Rückschalten des Schieberventils 12,13 ergibt. Das Umschalten des Doppelventils 23, 24, 27 trennt den Raum 26 mit dem Ausgangsanschluß 3 von der Entlüftung durch das Membranentlüftungsventil 32 ab und druckbeaufschlagt beide, insbesondere den Ausgangsanschluß 3, durch einen großen Durchströmungsquer­ schnitt aus dem Raum 29 und dem Eingangsanschluß 2. Im Ausgangsanschluß 3 erfolgt daher, auch bei relativ hohem Druckluftverbrauch an diesem, der beispiels­ weise durch eine lange und voluminöse, angeschlossene Steuerleitung und/oder hohen Schalt-Druckluftbedarf der angeschlossenen Abschaltkupplung bedingt sein kann, ein rascher und kräftiger Druckanstieg bis zur oberen Druckgrenze, wodurch die Abschaltkupplung rasch und vollständig öffnet und den Kompressor still setzt, so daß der Druck am Eingangsanschluß 2 nicht weiter ansteigt, vielmehr durch Druck­ luftverbrauch anderer Geräte absinkt.

Sobald der am Eingangsanschluß anstehende Druck die untere Druckgrenze der Regeldruckhöhe unterschreitet, ist der Regelkolben 8 durch die Kraft der Regelfeder 6 soweit nach unten bewegt worden, daß die O-Ringdichtung 13 die Querbohrung 19 wieder nach unten überschleift, wodurch in Umkehrung zum vorbeschriebenen Vorgang der Beaufschlagungsraum 14 vom Eingangsanschluß 2 abgetrennt und in die Atmosphäre entlüftet wird. Da die Querbohrung 19 sich um den vorerwähnten Todhub tiefer als beim zuvor beschriebenen, aufwärts gerichteten Überschleifvor­ gang befindet, ist der unter dem Regelkolben 8 anstehende Druck bei diesem ab­ wärts gerichteten Überschleifvorgang um einen entsprechenden Differenzdruck niedriger als beim zuvor beschriebenen Überschleifvorgang. Der noch unter dem Schaltkolben 17 anstehende Druck des Eingangsanschlusses hebt, unterstützt durch die Kraft oder Feder 18, den Schaltkolben in die dargestellte Lage an, wobei unter der Kraft der Feder 28 die Doppelventildichtung 24 bis zur Anlage am Ventilsitz 27 folgt und sodann der Ventilsitz 23 sich von ihr abhebt. Damit werden der Raum 26 und der Ausgangsanschluß 3 vom Eingangsanschluß 2 abgetrennt und großquerschnittig durch das Membranentlüftungsventil 32 in später zu beschreibender Weise über ein Druckrückhalteventil entlüftet, so daß im Ausgangsanschluß 3 und am Steuerein­ gang der Abschaltkupplung ein rascher und starker Druckabfall bis auf eine niedere Überdruckhöhe erfolgt, durch welchen die Abschaltkupplung zum raschen und voll­ ständigen Schließen gebracht wird; der Kompressor fördert dann wieder Druckluft.

Es ist für die Fertigung und den Raumbedarf des Governors günstig, wenn dieser möglichst einachsig aufgebaut ist. So sind der Regelkolben 8 mit dem Rundschie­ berventil 12, 13, der Schaltkolben 17 und das Doppelventil 23, 24, 27 sowie die Fe­ dern 18 und 28 gleichachsig im Gehäuse 1 angeordnet.

Es ist hervorzuheben, daß das Rundschieberventil 12, 13 kleinquerschnittig und weitgehend pneumatisch entlastet sein kann, wodurch es vom Regelkolben 6 leicht schaltbar ist, so daß es sehr genau bei den erwähnten Drücken schaltet; diese Drüc­ ke sind durch Justieren der Vorspannung der Regelfeder 6 vermittels der Verschrau­ bung 5 einstellbar. Das Rundschieberventil 12, 13 stellt zusammen mit dem Regel­ kolben 8 das bereits erwähnte, genau arbeitendes Vorsteuerventil dar, welches das ebenfalls bereits erwähnte, den Schaltkolben 17 und das von diesem schaltbare Doppelventil 23, 24, 27 umfassende Relaisventil steuert. Durch das Bemessen der Abstände der Querbohrung 19 zur O-Ringdichtung 13 und des Schaltkolbens 17 zu seinem Anschlag bei drucklosem Governor ist eine Schalthysterese zwischen dem oberen und dem unteren Grenzwert der Regeldruckhöhe, also dem Ein- und Aus­ schalten des Zusatzgerätes, bestimmt, welche genau eingehalten wird; hierdurch wird ein unzuträglich oftmaliges Schalten vermieden. Das großquerschnittige Dop­ pelventil 23, 24, 27 gewährleistet ein rasches und vollständiges Schalten der Ab­ schaltkupplung, unabhängig vom hierzu erforderlichen Druckluftbedarf und ohne Beeinträchtigung der Schaltgenauigkeit des Governors. Weiterhin wirkt das Doppel­ ventil 23, 24, 27 nachspeisend, bei Druckluftverlust am Ausgangsanschluß 3 durch Undichtigkeiten der an ihm angeschlossenen Abschaltkupplung bzw. der Steuerlei­ tung zu dieser wird durch Nachspeisen von Druckluft aus dem Eingangsanschluß 2 der Druck unvermindert aufrechterhalten.

Es sind bauliche Abwandlungen des Governors möglich, beispielsweise kann das Rundschieberventil 12, 13 durch eine andere Ventilbauart, beispielsweise ein klein­ querschnittiges Hub-Doppelventil ersetzt werden. Umgekehrt kann das Doppelventil 23, 24, 27 durch ein Schieberventil oder eine andere Ventilbauart ersetzt werden. Auch können die Anordnungen der Ventilsitze und der Ventildichtungen des Doppel­ ventils vertauscht werden, wobei sich dann an den Stellen der Ventilsitze 23 und 27 Ventildichtungen befinden. Die Feder 18 ist im Ausführungsbeispiel wesentlich schwächer als die Feder 28 gewählt, diese Federn können anders abgestimmt wer­ den und bezüglich des Schaltkolbens 17 sich in Serien- oder Parallelanordnung be­ finden. Im Ausführungsbeispiel ist der Schaltkolben 17 vermittels des mechanisch mit ihm verbundenen Ventilrohres 12 mechanisch mit dem das Rundschieberventil 12, 13 beinhaltenden Vorsteuerventil gekoppelt; anstelle dieser mechanischen Kop­ pelung kann auch eine pneumatische Koppelung vorgesehen werden. Schließlich ist es möglich, den Governor baulich mit anderen Geräten zu kombinieren bzw. in diese zu integrieren.

Insoweit entspricht der Governor der vorstehend genannten, älteren Patentanmel­ dung.

Gemäß Fig. 1 ist dem Membranentlüftungsventil 32 eine Kammer 33 nachgeordnet, welche die aus dem Membranentlüftungsventil 32 abströmende Luft auffängt und durch eine an sie angeschlossene Rohrleitung 34 einem nur durch ein Rechteck an­ gedeutetem, druckerhaltend ausgebildeten Druckrückhalteventil 35 zuführt. Das eine Entlüftung 36 zur Atmosphäre aufweisende und auf einen Rückhaltedruck von etwa 1 bar in der Rohrleitung 34 eingestellte Druckrückhalteventil 35 ist vermittels einer weiteren Rohrleitung 37 an die Gehäusebohrungen 11 des Gehäuses 1 oder, um einen derartigen Anschluß-Eingriff in das Gehäuse 1 zu vermeiden, in nicht darge­ stellter Weise mit dem nicht gezeigten Druckluftvorratsbehälter der Druckluftbeschaf­ fungsanlage verbunden. In Abänderung kann selbstverständlich das Membranentlüf­ tungsventil 32 entfallen und durch eine einfache, offene Verbindung vom Innenraum 31 zur Rohrleitung 34 ersetzt werden.

Bei dem vorstehend beschriebenen Druckabbau im zuvor druckluftbeaufschlagtem Ausgangsanschluß 3 durch Öffnen des aus dem Ventilsitz 23 und der Doppelventil­ dichtung 24 bestehenden Ventils strömt Druckluft durch den Innenraum 11 und ge­ gebenenfalls das Membranentlüftungsventil 32 und durch die Rohrleitung 34 zum Druckrückhalteventil 35, welches diese Druckluft bis zum Erreichen einer Druckab­ senkung auf seinen Rückhaltedruck von etwa 1 bar durch die Entlüftung 36 zur At­ mosphäre entläßt. Bei Erreichen dieser geringen Überdruckhöhe von ca. 1 bar schließt das Druckrückhalteventil 35 und sperrt eine weitergehende Entlüftung, so daß auch im Ausgangsanschluß 3 die geringe Überdruckhöhe mit ihren günstigen Wirkungen für die Abschaltkupplung erhalten bleibt. Sollte diese geringe Überdruck­ höhe durch irgendwelche Umstände, insbesondere Undichtigkeiten, unter ihren Sollwert absinken, so speist das Druckrückhalteventil 35 aus der Rohrleitung 37 Druckluft in die Rohrleitung 34 und die mit dieser verbundenen Raume nach, bis der Druck-Sollwert für die geringe Überdruckhöhe wieder erreicht ist. Es ist somit ge­ währleistet, daß die Abschaltkupplung stets mit zumindest dieser geringen Über­ druckhöhe druckbeaufschlagt ist.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist an das Gehäuse 1 des im übrigen wie nach Fig. 1 ausgebildeten Governors nach Abnahme des das Membranentlüftungsventil 32 tragenden Deckelteils an dessen Stelle ein Zusatzgehäuse 38 lösbar angeflanscht, welches ein funktionell dem Druckrückhalteventil 35 nach Fig. 1 entsprechendes, druckerhaltend ausgebildete Druckrückhalteventil 35a beinhaltet. Die Flanschverbin­ dung 39 zwischen Gehäuse 1 und Zusatzgehäuse 38 ist luftdicht von einem Luftfüh­ rungskanal 40 durchsetzt der (siehe auch Fig. 1) mit dem als Luftauslaß für das das Doppelventil 23, 24, 27 aufweisende Relaisventil fungierenden Innenraum 31 kom­ muniziert. Ein anderer Luftführungskanal 41 mündet in eine sich abgedichtet in das Zusatzgehäuse 38 erstreckende Verlängerung der Gehäusebohrungen 11 ein und ist somit mit dem Eingangsanschluß 2 im Gehäuse 1 verbunden. Im Zusatzgehäuse 38 mündet der Luftführungskanal 40 in eine Kammer 42 ein, die auf der dem Gehäuse 1 abgewandten Seite von einem im Zusatzgehäuse 38 abgedichtet verschieblich geführten Kolben 43 begrenzt ist. Andererseits ist der Kolben 43 von einer Feder 44 belastet, die über eine Verschraubung 45 justierbar gegen das Zusatzgehäuse 38 abgestützt ist. Ein Anschlag 43a vermag den Kolben 43 in Bewegungsrichtung ent­ gegen der Feder 44 und ein Anschlag 43b in entgegengesetzter Richtung gegen das Zusatzgehäuse 38 abzufangen. Der die Feder 44 aufnehmende Raum 46 ist durch ein Membranentlüftungsventil 47 zur Atmosphäre entlüftet. Der Kolben 43 trägt ein ihn durchsetzendes, seitens der Kammer 42 auskragendes Ventilrohr 48, welches mit einem Ventilsitz 49 vor einer Doppelventildichtung 50 endet, welche vermittels eines zylindrischen Ansatzes abgedichtet verschieblich am Zusatzgehäuse 38 gela­ gert ist. Der Luftführungskanal 41 mündet in eine Kammer 52 im Zusatzgehäuse 38, welche sich innerhalb eines in die Kammer 42 erstreckenden, zylindrischen Ansat­ zes 53 befindet, die Doppelventildichtung 50 beinhaltet und mit einem dieser zuge­ wandten, den Ventilsitz 49 umgebenden Ventilsitz 54 endet. Die sich abgedichtet in das Zusatzgehäuse 38 fortsetzenden Gehäusebohrungen 11 sind dort vermittels einer Verschlußschraube 55 gegen die Atmosphäre verschlossen.

Es ist vorteilhaft, wenn das Entlüftungsventil 35a einen zum Governor im Gehäuse 1 gleichachsigen Aufbau aufweist.

Bei der niedrigen Überdruckhöhe von ca. 1 bar entsprechender Druckbeaufschla­ gung der Kammer 42 aus dem Ausgangsanschluß 3 sowie dem Steuereingang der Abschaltkupplung durch den Ringspalt zwischen dem Ventilsitz 23 (Fig. 1) und der Doppelventildichtung 24 wird der Kolben 43 in einer von beiden Anschlägen 43a und 43b entfernten Position gehalten, in welcher die Doppelventildichtung 50 auf beiden Ventilsitzen 49 und 54 aufliegt; die Kammer 42 ist damit sowohl vom Membranentlüf­ tungsventil 47 wie von der Kammer 52 abgesperrt, der in ihr herrschende Druck bleibt - Dichtigkeit vorausgesetzt - erhalten. Sollte dieser Druck beispielsweise durch Undichtigkeiten an der Abschaltkupplung, der zu dieser führenden Steuerleitung oder aus sonstigen Gründen abfallen, so wird der Kolben 43 von der Feder 44 unter Abheben der dabei mitgenommenen Doppelventildichtung 50 vom Ventilsitz 54 an­ gehoben. Es strömt dann so lange Druckluft aus der Kammer 52 und damit dem Eingangsanschluß 2 in die Kammer 42 und die mit dieser verbundenen Räume ein, bis der Sollwert der niedrigen Überdruckhöhe wieder erreicht ist; anschließend kehrt der Kolben 43 unter Absperren dieser der Druckerhaltung in der Kammer 42 dienen­ den Druckluftnachspeisung in den vorbeschriebene Lage zurück.

Sollte der Druck in der Kammer 42 aus irgendwelchen Gründen ansteigen, so wird der Kolben 43 entgegen der Kraft der Feder 44 unter Absenken des Ventilsitzes 49 von der Doppelventildichtung 50 abgesenkt. Es strömt dann Druckluft aus der Kam­ mer 42 und den mit dieser verbundenen Räumen durch das Ventilrohr 48, den Raum 46 und das Membranentlüftungsventil 47 zur Atmosphäre ab, bis in der Kammer 42 wieder der Sollwert der niedrigen Überdruckhöhe erreicht ist. Anschließend stellt sich der Ausgangszustand wieder ein.

Falls der Governor im Gehäuse 1 bei Erreichen des oberen Grenzdruckes der Re­ geldruckhöhe im Eingangsanschluß 2 auf Druckbeaufschlagen des Ausgangsan­ schlusses 3 mit hohem Druck schaltet, wird die Kammer 42 durch den sich dabei auf die Doppelventildichtung 24 (Fig. 1) aufsetzenden Ventilsitz 23 vom Ausgangsan­ schluß 3 abgetrennt und das Druckrückhalteventil 35a kann keinen Einfluß auf des­ sen Druckführung nehmen.

Falls der Druck im Eingangsanschluß 2 auf den unteren Grenzwert der Regeldruck­ höhe absinkt und der Governor wie zu Fig. 1 beschrieben daher den Ausgangsan­ schluß 3 wieder mit dem Innenraum 31 verbindet, gelangt dessen Druck auch in die Kammer 42, wodurch bis zum Erreichen des Sollwertes der niedrigen Überdruckhö­ he der Kolben 43 abgesenkt und die Kammer 42 wie vorstehend beschrieben durch das Membranentlüftungsventil 47 in die Atmosphäre entlüftet wird. Bezogen auf den Ausgangsanschluß 3 erfolgt also eine begrenzte Druckabsenkung bis auf diese nie­ dere Soll-Überdruckhöhe, anschließend wird dieser Druckwert wie vorstehend be­ reits beschrieben aufrechterhalten.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 entspricht im Aufbau weitgehend und in der Funktion ganz demjenigen nach Fig. 2, die einander entsprechenden Teile sind in Fig. 3 mit den durch einen Strich ergänzten Bezugszahlen der Fig. 2 bezeichnet. Der Kolben 43' weist eine axial versetzte Doppelkolbendichtung auf, der Raum zwischen diesen ist einerseits mit der Kammer 52' und andererseits durch den im Kolben 43' verlaufenden Luftführungskanals 41' mit den Gehäusebohrungen 11 verbunden. Die Doppelventildichtung 50' befindet sich - umgekehrt zu Fig. 2 nach oben dichtend - im Kolben 52' und ist zu diesem relativverschieblich, ihr stehen der kolbenfeste, jetzt äußere Ventilsitz 49' des Kolbens 43' und der sich an einem durch die Kammer 42' in den Kolben 43' erstreckenden Ansatz 56 des Zusatzgehäuses 38' befindende, inne­ re Ventilsitz 54' gegenüber. Der weitere Aufbau und die Funktion des Ausführungs­ beispiels nach Fig. 3 sind aus der Beschreibung zu Fig. 2 ohne weiteres ableitbar, so daß sich weitere Ausführungen hierzu erübrigen.

Zusammenfassung

Die insbesondere für Druckluftbremsanlagen von Straßenfahrzeugen vorgesehene Druckluftbeschaffungsanlage weist zum Ansteuern der Abschaltkupplung eines Kompressors einen Governor auf, zwischen dessen Luftauslaß und der Atmosphäre ein vorzugsweise druckerhaltend ausgebildetes Druckrückhalteventil (35, 35a) nach­ geschaltet ist. Das an den Governor anflanschbar ausbildbare Druckrückhalteventil ist auf eine geringe Überdruckhöhe zur Atmosphäre von ca. 1 bar eingestellt. Diese Überdruckhöhe gewährleistet in der Förderphase des Kompressors das Aufrechter­ halten einer geringen Andruckkraft auf das Ausrücklager der Abschaltkupplung, was deren Schädigungen auch bei Entfall der bisher für diese Andruckkrafterzeugung üblichen Belastungsfeder entgegenwirkt.

Das Aktenzeichen der vorstehend genannten, älteren, deutschen Patentanmeldung ist 197 11 739.2.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuse

2

Eingangsanschluß

3

Ausgangsanschluß

4

Deckelteil

5

Verschraubung

6

Regelfeder

7

Federteller

8

Regelkolben

9

Dichtung

10

Raum

11

Gehäusebohrungen

12

Ventilrohr

13

O-Ringdichtung

14

Beaufschlagungsraum

15

Gehäusewand

16

Innenraum

17

Schaltkolben

18

Feder

19

Querbohrung

20

Querbohrung

21

Raum

22

Ringmembran

23

Ventilsitz

24

Doppelventildichtung

25

Rohrkörper

26

Raum

27

Ventilsitz

28

Feder

12

,

13

Rundschieberventil

23

,

24

,

27

Doppelventil

29

Raum

30

Dichtung

31

Innenraum

32

Membranentlüftungsventil

33

Kammer

34

Rohrleitung

35

Druckrückhalteventil

35

a Druckrückhalteventil

36

Entlüftung

37

Rohrleitung

38

Zusatzgehäuse

38

' Zusatzgehäuse

39

Flanschverbindung

40

Luftführungskanal

41

Luftführungskanal

41

' Luftführungskanal

42

Kammer

42

' Kammer

43

Kolben

43

' Kolben

43

a Anschlag

43

b Anschlag

44

Feder

45

Verschraubung

46

Raum

47

Membranentlüftungsventil

48

Ventilrohr

49

Ventilsitz

49

' Ventilsitz

50

Doppelventildichtung

50

' Doppelventildichtung

51

Ansatz

52

Kammer

52

' Kammer

53

Ansatz

54

Ventilsitz

54

' Ventilsitz

55

Verschlußschraube

56

Ansatz.

Claims (12)

1. Druckluftbeschaffungsanlage für Fahrzeuge, insbesondere für Druckluft­ bremsanlagen von Straßenfahrzeugen, die einen über eine Abschaltkupplung antreibbaren Kompressor und einen von diesem aufladbaren Druckluftvor­ ratsbehälter aufweist, wobei die Abschaltkupplung von einem Governor ver­ mittels eines von diesem gesteuerten Ausgangsdruckes pneumatisch schalt­ bar und bei Erreichen einer Regeldruckhöhe im Druckluftvorratsbehälter ge­ öffnet und bei Unterschreiten dieser Regeldruckhöhe geschlossen ist, wobei der Governor ein Gehäuse (1) mit einem vom Druck im Druckluftvorratsbehäl­ ter beaufschlagten Eingangsanschluß (2) und mit einem den Ausgangsdruck führenden Ausgangsanschluß (3) aufweist, wobei eine Entlüftungseinrichtung für den Ausgangsdruck vorgesehen ist, und wobei der Ausgangsdruck bei Überschreiten der Regeldruckhöhe im Druckluftvorratsbehälter einen niedri­ gen, bei Unterschreiten dagegen einen hohen, zumindest annähernd dem Druck im Druckluftvorratsbehälter entsprechenden Druckwert aufweist, ge­ kennzeichnet durch ein der Entlüftungseinrichtung für den Ausgangsdruck des Governors zugehörendes Druckrückhalteventil (35, 35a), welches die Entlüftung des Ausgangsdruckes zur Atmosphäre bei Erreichen einer gerin­ gen Überdruckhöhe zum Atmosphärendruck absperrt.

2. Druckluftbeschaffungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckrückhalteventil (35, 35a) die Entlüftung des Ausgangsdruckes bei einer Überdruckhöhe von ca. 1 bar unterbricht.

3. Druckluftbeschaffungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Druckrückhalteventil (35, 25a) druckerhaltend ausgebildet ist, derart, daß es bei Unterschreiten der Überdruckhöhe im Ausgangsan­ schluß (3) in diesen Druckluft aus dem Druckluftvorratsbehälter bis zum Errei­ chen der Überdruckhöhe nachspeist.

4. Druckluftbeschaffungsanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Druckrückhalteventil (35a) in den Governor baulich inte­ griert angeordnet ist.

5. Druckluftbeschaffungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckrückhalteventil (35a) bei Unterschreiten der Überdruckhöhe im Ausgangsanschluß (3) in diesen Druckluft aus dem Eingangsanschluß (2) bis zum Erreichen der Überdruckhöhe nachspeist.

6. Druckluftbeschaffungsanlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an dem Gehäuse (1) des Governors lösbar ein Zusatzgehäuse (38, 38') gehaltert ist, in welchem sich das Druckrückhalteventil (35, 35a) be­ findet.

7. Druckluftbeschaffungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzgehäuse (38, 38') am Gehäuse (1) angeflanscht ist.

8. Druckluftanlage nach den Ansprüchen 5 und 7, gekennzeichnet durch ein im Gehäuse (1) befindliches, kleinquerschnittiges Vorsteuerventil, welches bei Überschreiten einer Druckgrenze im Eingangsanschluß (2) ein ebenfalls im Gehäuse (1) befindliches, großquerschnittiges Relaisventil zum Erstellen des Ausgangsdruckes am Ausgangsanschluß (3) pneumatisch ansteuert, und weiterhin gekennzeichnet durch zwei die Flanschverbindung (39) zwischen Gehäuse (1) und Zusatzgehäuse (38, 38') durchsetzende Luftführungskanäle (40; Verlängerung der Gehäusebohrungen 11), deren einer (40) mit einem Luftauslaß vom Relaisventil und deren anderer mit dem Eingangsanschluß (2) in Verbindung steht.

9. Druckluftanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Zu­ satzgehäuse (38, 38') ein von einer Feder (44) entgegen dem in einer mit dem Luftauslaß des Relaisventils in Verbindung stehenden Luftführungskanal (40) verbundenen Kammer (42, 42') herrschenden Druck beaufschlagter Kolben (43, 43') befindet, welcher mit einem Doppelventil gekoppelt ist, welches einen Luftauslaß zur Atmosphäre aus der Kammer (42, 42') und einen Druckluftein­ laß zur Kammer (42, 42') aus einer weiteren, mit dem mit dem Eingangsan­ schluß (2) verbundenen Luftführungskanal kommunizierenden Kammer (52, 52') überwacht.

10. Druckluftanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (43, 43') in Hubrichtung entgegen der Belastung durch die vermittels einer Verschraubung (45) in ihrer Vorspannung justierbaren Feder (44) durch einen Anschlag (43a) am Zusatzgehäuse (38, 38') abfangbar ist.

11. Druckluftanlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine Doppelventildichtung (50) des Doppelventils gegen Federkraft ver­ schieblich in der aus dem Eingangsanschluß (2) druckbeaufschlagten Kam­ mer (52) des Zusatzgehäuses (38) befindet.

12. Druckluftanlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine Doppelventildichtung (50') des Doppelventils gegen Federkraft ver­ schieblich in der aus dem Eingangsanschluß (2) druckbeaufschlagten Kam­ mer (52') im Kolben (43') befindet.