DE2246267A1

DE2246267A1 - Druckluftsystem fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2246267A1
Application number: DE2246267A
Authority: DE
Inventors: Prem L Ajwani
Original assignee: International Harverster Corp
Current assignee: Navistar Inc
Priority date: 1971-10-12
Filing date: 1972-09-21
Publication date: 1973-04-19
Also published as: AU4334772A; DE2246267B2; JPS4845727A; CA955475A; US3744602A; GB1399295A; AU445318B2; FR2157358A5

Description

Druckluftsystem für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf. ein Druckluftsystem.für Kraftfahrzeuge mit Druckluftbremsen und einem Druckluftanlasser für einen Antriebsmotor.

Es ist bekannt, Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere große. Maschinen mit Hilfe eines Druckluftanlasser anzulassen. Solche Druckluftanlasser sind zwar im allgemeinen betriebssicher, sind jedoch bei kaltem Wetter unv/irksam. Da in aller Regel Druckluft von einer äußeren Druckluftquelle zur Verfugung steht, kann der Fahrzeugs antrieb.smotorleicht und schnell angelassen werden. Es sind ferner Maschinen und Fahrzeuge bekannt, bei denen hydraulische Bremssysteme mit Hilfe von Druckluft beaufschlagt werden.

Im allgemeinen liegt der'zum Betätigen des Druckluftanlassers notwendige maximale Luftdruck über dem für die Betätigung des hydraulischen Bremssystems, Wenn nun beide Systeme, d, h. ein Druckluftanlasser und druckluftbetätigte Bremsen in ein- und derselben Maschine verwendet werden,müssen zwangsläufig die Drücke für beide Systeme unterschiedlich sein.

Wird nun in einer solchen Maschine der Druckluftanlasser, von einer äußeren Druckluftquelle mit Druckluft beaufschlagt, so ist es denkbar, daß zum Anlassen der Antriebsmaschine ausreichend Druckluft vorhanden ist, jedoch dieser Druck noch nicht ausreicht, um eine Betätigung der Bremsen durchzuführen. Unter diesen Umständen ist es daher möglich, daß ein unerfahrener und sorgloser Bedienungsmann die Antriebsmaschine anläßt, ohne zu warten, bis das Bremssystem durch den Kompressor des Druckluftsystems mit ausreichendem Druck versorgt ist, mithin das Fahrzeug in Bewegung setzt, ohne die Möglichkeit zu haben, das Fahr-

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zeug auf kürzester Entfernung anzuhalten.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, ein Druckluftsystem für Kraftfahrzeuge mit Druckluftbremsen und einem Druckluftanlasser für einen Antriebsmotor zu schaffen, bei dem das Fahrzeug erst dann in Bewegung gesetzt werden kann, wenn die Bremseinrichtung einen zum einwandfreien Bremsen des Fahrzeugs ausreichenden Druck aufweist, Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen einem von einem Kompressor gespeisten Druckluftspeicher für die Bremsen und einem separaten, gleichfalls vom Kompressor mit Druckluft gespeistem Druckluftspeicher für den Anlasser ein den maximalen Druck im Bremsdruckluftsystem auf einen unterhalb des maximalen Druckes im Anlasserdruckluftsystem liegenden Wert haltendes Begrenzungsventil angeordnet ist. Damit ist es möglich, beide Systeme, nämlich das Bremssystem und das Anlassersystem auf einem gewünschten maximalen Druck zu halten.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem An-

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lasserdruckluftspeicher und dem Bremsendruckluftspeicher ein in Richtung zu letzterem schließendes Rückschlagventil angeordnet. Hierdurch werden'die Druckluftspeicher für jedes System getrennt voneinander gehalten, so daß ein gemeinsamer Kompressor beide Druckluftsysteme bis auf den gewünschten maximalen, allerdings unterschiedlichen Druck mit Druckluft versorgen kann*

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in einer den Anlasserdruckluftspeicher mit dem Anlasser verbindenden Leitung ein normalerweise geschlossenes, druckluftgesteuertes Ventil angeordnet, dessen Betätigungsorgan über eine Steuerleitung mit einem manuell zu betätigenden, die Verbindung zu dem Bremsdruckluftspeicher herstellenden oder unterbindenden Anlasserventil verbunden ist.

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rbindenden Anlas

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Mit Hilfe des Anlasserventils ist es möglich, eine Verbindung zwischen dem Bremsdruckluftspeicher und dem Betätigungsorgan des druckluftgesteuerten Ventils, in der Anlasser leitung herzustellen, so daß das Ventil beaufschlagt wird und dadurch eine Verbindung zwischen dem Anlasserdruckluftspeicher und dem Anlasser hergestellt wird. Die Betätigung des druckluftgesteuerten Ventils erfolgt jedoch nur dann, wenn in dem Brems-' druckluftspeicher ein vorbestimmter Mindestdruek erreicht ist. ■ Ist daher der erforderliche Druck für das Bremssystem noch nicht ausreichend, um den Antriebmotox¹ anzulassen, kann eine Fortbewegung des Fahrzeugs nicht erzielt werden,

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Druckluftsystems und

Fig. 2 eine zweite Ausführung eines solchen Druckluftsystems

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist eine Antriebsmaschine mit Io bezeichnet, die einen Luftkompressor 12 antreibt. Der Auslaß des Kompressors 12 ist über eine Leitung 14 mit einem Tank 16 verbunden. Der Tank 16 steht über eine Leitung 2o mit einem Anlasserdruckluftspeicher 18 in Verbindung. In der Leitung 2o ist ein Rückschlagventil 22angeordnet, das lediglich einen Durchfluß vom Tank 16 zum Anlasserdruckluftspeicher 18 gestattet. Der Anlasserdruckluftspeicher 18 ist über eine Leitung 24 mit einem Druckluftanlasser 26 verbunden, der an der Antriebsmaschine Io befestigt ist und diese antreibt, wenn Druckluft durch

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die Leitung 24 dem Anlasser 2G zugeführt wird. In der Leitung 24 ist ein normalerweise geschlossenes, druckluftgesteuertes Ventil 28 angeordnet, so daß normalerweise der Durchfluß durch die Leitung 24 blockiert ist. Das Ventil 28 ist ein Zwei-Stellungsventil und wird durch ein Betätigungsorgan 3o betätigt, durch daß das Ventil 28 in seine Offenstellung gebracht werden kann und dadurch Druckluft aus dem Anlasserdruckluftspeicher 18 übei¹ die Leitung 24 den Anlasser 26 zuströmen kann. Das Betätigungsorgan 3o ist so ausgebildet, daß es das Ventil 28 nicht in seine Offenstellung verstellen kann, wenn dem Betätigungsorgan 3o nicht ein Luftdruck über einein be~

stimmten Wert, beispielsweise von 4,2 kp/cin zugeführt wird.

Der Tank 16 kann über ein Ladeventil 17 von einer äußeren Druckluitquelle aufgeladen werden, sobala der Druck in dem System unter einen bestimmten Mindestwert abfällt. Die Steuereinrichtung zum Zuführen der Druckluft zum Betätigungsorgan 3c wird weiter unten näher beschrieben.

Der Tank 16 stellt über, eine zweite Leitung 32 mit einem Brcmsdrucklufts{.eicher 34 in Verbindung, An die Leitung 32 ist über eine weitere Leitung 38 ein Regler 36 angeschlossen, der in Antriebs verbindung mit dem Kompressor 12 stellt, um den von diesen geförderten maximalen Druck zu begrenzen. In der Leitung 32 sitzt weiterhin ein Ventil 4o, das als Begrenzungsventil und als Einweg-Pückschlagventil wirkt. Das Ventil 4o erlaubt in seiner Eigenschaft als Rückschlagventil einen Durchfluß der Luit nur von Tank 16 zum Bremsdruckluftspeicher 34. Als Begrenzungsventi1 begrenzt das Ventil den maximalen Druck zu dem BreiuuJruckluftspeicher 34 auf einen Wert, der geringer ist, als der maximale Druck des Kompressors 12, so wie er durch ccii Leg] er 36 bestir;;i;;t wird. Wird beispielsweise durch den Regler 'M ei ei' nui;<inale True); des Kompressors 12 Auf etwa Io Kp/cm Lf^-.jreu:■■ ι _} ;.'. wi.ru da..: he^ronzungsventi3. Mo avt einen Druck von

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etwa 7 kp/cm eingestellt, welcher Druck dann im Bremsdruckluftspeicher 34 herrscht.

An den Bremsdruckluftspeicher 31 ist über Leitungen 44 und 4 6 ein fußbetätigtes Bremsventil 42 angeschlossen. Das Bremsventil 42 wird durch Federwirkung in der dargestellten Lage gehalten. Es kann mit Hilfe eines Fußpedals 5o nach rechts verstellt werden, in welcher Stellung die Leitung 44 mit der Leitung 54 in Verbindung steht, die 2U den Druckkolben der rückwärtigen Bremsen des Fahrzeugs führt. Gleichzeitig steht die Leitung 46 mit der Leitung 56 in Verbindung, die zu den Druckkolben der vorderen Bremsen des Fahrzeugs führt. Diese Druckstücke oder -kolben der Bremsen sind herkömmlicher Ausbildung.

Die oben bereits erwähnte Steuerung des Betätigungsorgans 3o des Ventils 28 weist ein Anlasserventil 58 und ein damit in Reihe geschaltetes Schutzventil 6o auf. Der Einlaß des Anlasserventils und die Leitung 44 stehen über eine Leitung 62 miteinander in Flüssigkeitsverbindung. Das Anlasserventil 58 wird normalerweise unter Federeinwirkung in seiner in der Zeichnung dargestellten Lage gehalten, in welcher der Einlaß abgeschlossen ist und die Auslaßleitung 64'zur Atmosphäre geöffnet ist. Wenn das Anlasserventil 58 entgegen der Wirkung seiner Feder nach unten gedrückt wird, erfolgt eine Flüssigkeitsverbindung zwischen den Leitungen 62 und 64, so daß Druckluft dem Betätigungsorgan 3o des Ventils 28 zugeführt werden kann. Das Schutzventil 6o ist in der Leitung 64 angeordnet und normalerweise in der dargstellten Lage gehalten, in welcher eine Durchflußströmung durch das Ventil 6o möglich ist, Das Schutzventil 6o besitzt ein hydraulisches Betätigungsorgan 66, welches über eine Leitung 68 mit dem Ö!schmiersystem der Antriebsmaschine Io befindlichen Schmierflüssigkeit einen vorbestimmten Mindestwert erreicht hat. Dieser Mindestwert entspricht normalerweise dem Öldruck, wie er sich bei Leerlauf der Antriebs-

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maschine Io ergibt. Wenn daher die Antriebsmaschine Io in Betrieb ist, wirkt der sich entwickelnde Öldruck über die Leitung 68 auf das Betätigungsorgan 66, so daß der Schieber des Ventils 6o verschoben und die Verbindung durch die Leitung 64 blockiert wird. Hierdurch wird eine Beschädigung des Anlassers oder des Schwungrades der Antriebsmaschine verhindert, wenn bei laufender Antriebsmaschine das Anlasserventil 58 irrtümlich niedergedrückt werden sollte.

Die Ausführung nach Fig. 2 entspricht im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, mit der Ausnahme, daß im ersteren Fall unabhängige Bremssysteme für den Frontantrieb und den Hinterantrieb, und ein auf Niederdruck ansprechendes Umschaltventil vorgesehen sind, das den jeweils niedrigeren Druck in den beiden Systemen dem Anlasserventil 58 zuführt« Zur Beaufschlagung der unabhängig voneinander wirkenden Bremssysteme steht die von dem Tank 16 kommende Leitung 32 über eine Leitung 132 mit einem dem Hinterantrieb zugeordneten Bremsdruck» luftspeicher 134 und über eine Leitung 13 3 mit einem dem Vorderantrieb zugeordneten Druckluftspeicher 136 in Verbindung. In den Leitungen 132 und 133 sind Einwegrückschlagventile 172, 17 3 angeordnet, die einen Durchfluß in den jeweiligen Druckluftspeicher 134 und 136 gestatten. Durch die Rückschlagventile 17 und 173 werden die beiden Bremsdruckluftspeicher voneinander getrennt. Der hintere Bremsdruckluftspeicher 134 steht über die Leitung 44 und der vordere Bremsdruckluftspeicher 136 über die Leitung 46 mit dem Bremsventil 42 in Verbindung. Das Bremsventil 42 gehört zu jener Gattung Ventile, die es gestatten, entweder die vorderen oder hinteren Bremsen zu betätigen» sobald der Druck in einem der beiden Bremsdruckluftzylinder 134 oder 136 abfällt. Solche Ventile werden beispielsweise von der Firma Bendix, Westinghouse unter der Typenbezeichnung E-4 DoppelbremsventiLe hergestellt. *_ΛΛ> . - -

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Die Leitung 62 ist mit dem Auslaßkanal eines als' Niederdruck- und Zweistellungsventil ausgebildeten Umschaltventils 17 4 verbunden* Die Einlaßöffnungen des Umschaltventils 174. stehen über Leitungen 144 und 146 mit den Zuführleitungen 44 und 4 6 in Verbindung. In der in Fig. 2 dargestellten Stellung des Ventils 174 ist die Leitung 146 abgesperrt, während die Leitung 144 mit der Leitung 62 in Verbindung stellt« In der geschalteten Stellung des Ventils 174, d. h., Wenn das Umschaltventil 174 nach rechts' verstellt ist, steht die Leitung 146 mit der Leitung 62 in Verbindung, während die Leitung 144 abgeschlossen ist. Hieraus ergibt sich, daß in Abhängigkeit der Stellung des Umschaltventil 17 4 die Leitung 62 von einem der beiden Druckluitbremszylinder 134, 136 Druckluft erhält. .

Die Stellung des Umschaltventils 174 wird bestimmt durch einen Steuerzylinder 176, der einen hin- und hergehenden Kolben 178 aufweist, der über eine Kolbenstange I8o mit dem Ventil 174 verbunden ist. Der Koltien 178 wird durch Zentrierfedern 18 2 und 183 zentriert,wodurch das Ventil 174 in der dargestellten Stellung gehalten wird. Das Kolbenstangenende des Zylinders ist über eine Leitung 18 4. mit der Leitung 14 4 verbunden, während das Kopfende des Zylindern 176 über eine Leitung 186 mit der Leitung 146 in Verbindung steht. Damit ist die Kolbenstangenseite des Kolbens 17 8 dem Dr¹UCk in den hinteren Bremsdruckluftspeicher 134 und die kolbenstangenfreie Seite des Kolbens 178 dem Druck in dem hinteren Bremsdruckluftspeicher 136 ausgesetzt. Wenn die Drücke in den beiden Di^uckluftspeichern 134 und 136 gleich oder im wesentlichen gleich sind, wird der Kolben 17 8 durch die Zentrierfedern 18 2 und 18 3 und durch die größere Fläche auf der Kopfseite in einer zentrierten Lage und damit das Ventil 174 in der' in der⁵ Zeichnung wiedergegebeneh Stellung gebalten, Sollte nun der Druck im hinteren Bremsdruckspeicher 134 abfallen und. erheblich geringer werden als der Druck in dem Breinsdi?

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Speicher 136, so verbleibt der Kolben 178 in der gezeichneten Lage, so daß der niedrige Druck in dem Bremsdruckluftspeicher 134 in die Leitung 62 gelangt, da das Umschaltventil 17»* in seiner äußersten linken Endstellung steht. Fällt jedoch der Druck in dem Druckluftspeicher 136 so stark ab,, daß er wesentlich niedriger als der Druck in dem Bremsdrucklüftsp«icher ist, so wirkt der höhere Druck in dem Druckluftspeicher 134 gegen den Kolben 178, wodurch dieser nach rechts bewegt und damit auch das Ventil 17 4 verstellt wird, so daß die Leitung 146 mit der Leitung 62 in Verbindung gelang*. Damit gelangt der niedrige Druck des vorderen Bremsdruckluftspeichers 136 in die Leitung 62.

Aus Vorstehendem ergibt sich, daß durch das Umschaltventil immer der einen niedrigeren Druck aufweisende Bremsdruckluftspeicher 134 oder 136 mit der Leitung 62 verbunden wird, so daß der niedrige Druck dem Betätigungsorgan 3o dee Ventils 28 zugeführt werden kann. Da das Betätigungsorgan 3o derart ausgebildet ist, daß es das Ventil 28 nicht verstellt, wenn

2 nicht ein Druck von mindestens 2 kp/cm oder größer erreicht wird, ist es dem Bedienungsmann, selbst wenn er das Anlasserventil 58 niederdrückt, nicht möglich, die Maschine anzulassen, wenn eine der beiden DruckluftSpeicher 134 und 136 weniger als 4,2 kp/cm Druck aufweist.

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PATENTANSPRÜCHE

1). Druckluftsystem für Kraftfahrzeuge mit Druckluftbremsen und einem Druckluftanlasser für einen Antriebsmotor, dadurch gekennzeichnet,· daß zwischen einem von einem.Kompressor (12) gespeisten.Druckluftspeicher (34) für die Bremsen und einem-separaten, gleichfalls vom Kompressor (12) mit Druckluft gespeisten Druckluftspeicher (18) für den Anlasser (26) ein den maximalen Druck im Bremsdruckluftsystem auf einen unterhalb des maximalen Drucks im Anlasserdruckluftsystem liegenden Wert haltendes Begrenzungsventil (4o) angeordnet ist.

2). Druckluftsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Anlasserdruckiuftspeicher (18) und dem Bremsdruckluft speicher ('3¹O- ein in Richtung zu letzterem schließendes Rückschlagventil (22> angeordnet ist,

3). Druckluftsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer den Anlasserdruckiuftspeicher (18) mit dem Anlasser (26) verbindenden Leitung (24) ein normalerweise geschlossenes druckluftgesteuertes Ventil (28) angeordnet ist, dessen Betätigungsorgan (3o) über eine Steuerleitung (64) mit einem manuell zu betätigenden, die Verbindung zu dem Bremsdruckluftspeicher (34) herstellenden oder unterbindenden Anlasserventil (58) verbunden ist.

4). Druckluftsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (28) nur.bei Erreichen eines vorbestimmten Druckes im Bremsdruckluftspeicher (34) in seine Offenstellung gelangt.

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5). Druckluftsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Anlasserventil (58) in der Steuerleitung (64) ein normalerweise offenes und unter Einwirkung des Schmieröldruckes in der Antriebsmaschine (lo) in seine Schließstellung bringbares Schutzventil (6o) angeordnet ist.

6). Druckluftsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Anlasserdruckluft speicher (18) und dem Bremsdruckluftspeicher (34) ein an die Förderleitung (14) des Kompressors (12) angeschlossener Tank (16) vorgesehen ist.

7). Druckluftsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsdruckluftspeicher aus einem für den Frontantrieb und einem für den Hinterradantrieb des Fahrzeugs dienenden vorderen und hinteren Bremsdruckluftspeicher (134,136) besteht, die über Leitungen (144, 146) mit einem eine Verbindung mit dem Anlasserventil (58) herstellenden Umschaltventil(174) in Verbindung bringbar sind, welches mit einer auf den im vorderen und hinteren BremsdruckluftSpeicher (134, 136) herrschenden Druck ansprechenden Zylinder-Kolben-Einheit (176, 178) verbunden ist, über die das Umschaltventil (17 4) derart verstellbar ist, daß der den jeweils geringeren Druck aufweisende vordere oder hintere Bremsdruckluftspeicher (134,oder 136) über das Umschaltventil (174) mit dem Anlasserventil (58) in Verbindung steht.

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