DE2631346A1 - Blockierschutzeinrichtung fuer druckluftbetaetigte bremsen eines kraftfahrzeugs - Google Patents
Blockierschutzeinrichtung fuer druckluftbetaetigte bremsen eines kraftfahrzeugsInfo
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Description
24. 5· 1976 He/Do
Anlage zur
Patent- und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung
Blockierschutzeinrichtung für druckluftbetätigte Bremsen
eines Kraftfahrzeugs
Es wird eine Blockierschutzeinrichtung für druckluftbetätigte Bremsen eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen mit einem Ventilaggregat
zum Überwachen der Verbindung eines Bremszylinders
mit einem Vorratsbehälter oder mit einer Entlastungsstelle.
Das Ventilaggregat ist ein Mehrstellungs-Drehschieberventil, das mit einem elektrischen Stellmotor und einem Positionsgeber gekuppelt ist und das einen mechanisch steuerbaren Auslaß
für die Leckluft hat. Drehschiebervent-il und Stellmotor sind wärmedämmend zusammengebaut. Dadurch wird im Stellmotor entstehende Wärme ausgenutzt, um das Drehschieberventil vor dem Einfrieren zu schützen.
mit einem Vorratsbehälter oder mit einer Entlastungsstelle.
Das Ventilaggregat ist ein Mehrstellungs-Drehschieberventil, das mit einem elektrischen Stellmotor und einem Positionsgeber gekuppelt ist und das einen mechanisch steuerbaren Auslaß
für die Leckluft hat. Drehschiebervent-il und Stellmotor sind wärmedämmend zusammengebaut. Dadurch wird im Stellmotor entstehende Wärme ausgenutzt, um das Drehschieberventil vor dem Einfrieren zu schützen.
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Die Erfindung geht aus von einer Blockierschutzeinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Bei den bis jetzt verwendeten Ventilaggregaten für Druckluftbremsen
werden im allgemeinen zwei verschiedene Bauarten eingesetzt. Bei der einen Bauart wird ein durch Magnetventile
vorgesteuertes Schaltventil verwendet. Als Hauptventile dienen Membranventile (DT-OS 2 232 664). Bei
der anderen Bauart wird ein magnetventilgesteuertes Relaisoder Proportionalventil verwendet (DT-OS 2 219 906). Ein
solches Ventil ist zwar im Aufbau etwas komplizierter, es hat aber für Nutzfahrzeuge den Vorteil, daß es mit einem
z. B. bei Fahrzeuganhängern notwendigen Relaisventil kombiniert werden kann. Außerdem ist es aber auch· für Einzelradregelung
verhältnismäßig aufwendig.
Die erfindungsgemäße Blockierschutzeinrichtung mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß keine Magnetventile gebraucht werden. Damit
ist die Einrichtung wesentlich billiger als die bekannten, denn sie hat außer dem geringeren Aufwand und der verminderten
Störanfälligkeit weniger elektrische Leitungen.
Desweiteren wird der durch Leckunempfindlichkeit gegebene Vorteil einer Druckluftbremsanlage mit der Eigenheit eines
Elektromotors verbunden, bei dem bekanntlich im Betrieb Wärme anfällt. Diese Wärme wird verwendet, um einen bei Kälte entstehenden
Nachteil des Gefrierens von Wasser in Druckluftbremsanlagen zu eliminieren.
Außerdem ist es möglich, durch ein"Testsignal vor Fahrtantritt
oder während der Fahrt das Ventilaggregat auf volle Funktion zu überprüfen, was z.B. bei herkömmlichen Ventilaggregat'en
nicht möglich ist. 709883/0203
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im
Hauptanspruch angegebenen Blockierschutzeinrichtung möglich.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine erste Ausführung eines Ventilaggregats, Fig. 2 eine Abwandlung
des Ventilaggregats nach Fig. 1, Fig. 3 eine Einzelheit des Ventilaggregats und Fig. 4 ein Schaltschema des Drehschieberventils.
Eine Druckluftbremsanlage hat einen Kompressor 1, einen Vorratsbehälter 2, ein Bremsventil 3 und einen Radbremszylinder
4. In eine vom Bremsventil 3 zum Radbremszylinder 4 führende Bremsleitung 5j6 ist ein Ventilaggregat 7 eingesetzt,
mit dem der Bremsleitungsdurchgang zu unterbrechen ist.
Im Ventilaggregat 7 ist ein Drehschieberventil 8 vorgesehen, das einen Einlaß 9S mehrere Versorgungs-Anschlüsse 10 und 11
und einen Auslaß 12 hat (vgl. auch Schemabild Fig. 4). In entsprechenden Stellungen des Drehschieberventils 8 können
die Versorgungs-Anschlüsse 10 und 11 beide geöffnet (Stellung I), einer gedrosselt, der andere frei (Stellungen II
und III), beide Versorgungsanschlüsse gedrosselt (Stellung IV),
einer verschlossen, der andere mit dem Auslaß 12 verbunden (Stellung V), der andere verschlossen und der erste mit dem
Auslaß 12 verbunden (Stellung VI) und schließlich beide Versorgungsanschlüsse
mit dem Auslaß 12 verbunden (Stellung VII) sein.
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Damit das Drehschieberventil 8 diese sieben Stellungen einnehmen kann, ist seine Welle 13 mit einem Stellmotor 1>\
über eine Kupplung 15 verbunden. An ein Gehäuse 7' des Ventilaggregats 7 ist noch ein elektronisches Schaltgerät
17 angesetzt, das gleichachsig mit Drehschieberventil 8 und Stellmotor 14 angeordnet ist. Das Gehäuse 7' ist von
einem Isolationsgehäuse 18 aufgenommen, das dafür sorgt,
daß im Stellmotor 14 und/oder im Schaltgerät 17 entstandene Wärme nicht nach außen abfließen kann, sondern an das
Drehschieberventil 8 abgegeben wird. Ein Positionsgeber trägt die Bezugszahl 1b.
Das Drehschieberventxl 8 hat einen Drehschieber 8', der durch
eine Drehschieberfeder 8" gegen eine Öffnung zum Auslaß 12 gedrückt wird.
Beim gewöhnlichen Bremsen ist der Durchgang durch die Bremsleitung
5j6 durch das Ventilaggregat 7 nicht behindert. Das
Drehschieberventdl 8 nimmt die Stellung I ein. Wenn die Gefahr des Blockierens eines Rades auftritt, gibt ein nicht
dargestellter Radsensor ein Signal an das elektronische Schaltgerät 17. Nach Auswertung des Signals erhalten der
Stellmotor lH und der Positionsgeber 16 von dort einen Impuls.
Den Stellmotor Ik verstellt über die Kupplung 15 die Welle 13 und diese das Drehschieberventil 8. Das Drehschieberventxl
nimmt dann eine der Stellungen II bis VII ein und ein Blockieren des genannten Rades wird damit vermieden.
Ist die Blockiergefahr vorüber, stellt der Stellmotor l4 das Drehschieberventxl 8 wieder in seine Ausgangsstellung.
Die Feder 8" im Drehschieber 8' hat die Aufgabe, den Leckspalt am Auslaß 12 so klein wie möglich zu halten.
Abweichend von der Bauart nach der Fig. 1 zeigt die Fig. 2
ein Ventilaggregat 20, das keine Kupplung aufweist, bei dem also ein Stellmotor 21 unmittelbar.mit einem Drehschieberventxl
22 verbunden ist. Ein Positionsgeber hat die Bezugszahl l6' und ein elektronisches Gerät ist mit 17' bezeichnet.
Für eine solche Bauart wäre an sieh eine vollständig dichte
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Abdichtung zwischen dem Drehschieberventil 22 und dem Stellmotor 21 nötig. Da aber das Drehschieberventil 22 nicht mit
unendlich kleinem Luftspalt gefertigt werden kann, ist zur Vermeidung von Leckverlusten hier ein mechanisch gesteuertes
Auslaßventil 23 vorgesehen, das in Ruhestellung des Ventilaggregats 20 geschlossen ist.
Das Auslaßventil 23 hat einen Schließkörper 24, der über
einen an ihm befestigten Stößel 25 von einem Hocken 26 betätigbar ist, der am Drehschieberventil 22 angebracht ist. In den Stellungen II-VII des Drehschieberventils 22 wird
das Auslaßventil 23 von dem Nocken 26 über den Stößel 25 aufgestoßen, so daß Leckluft nach außen abströmen kann.
einen an ihm befestigten Stößel 25 von einem Hocken 26 betätigbar ist, der am Drehschieberventil 22 angebracht ist. In den Stellungen II-VII des Drehschieberventils 22 wird
das Auslaßventil 23 von dem Nocken 26 über den Stößel 25 aufgestoßen, so daß Leckluft nach außen abströmen kann.
Durch ein Testsignal ist es möglich, vor Pahrtantritt oder während der Fahrt das Ventilaggregat auf volle Funktion zu
überprüfen.
In der Fig. 3 ist ein Sicherheitsventil 30 dargestellt, das notwendig ist, um ein zweites Auslaßventil 23! bei einer
Fehlschaltung des Drehschieberventils 8 bzw. 22 zu schließen, damit der Bremsdruck im Bremszylinder 4 wieder aufgebaut
werden kann.
Fehlschaltung des Drehschieberventils 8 bzw. 22 zu schließen, damit der Bremsdruck im Bremszylinder 4 wieder aufgebaut
werden kann.
Das Sicherheitsventil 30 hat einen Stellkolben 3I1 der der
Kraft einer Feder 32 unterliegt, die ihn gewöhnlich in der dargestellten Ausgangslage festhält. Hat das Drehschieberventil
22 beispielsweise die Stellung V eingenommen, in
welcher der Einlaß 9 verschlossen ist; so entsteht kurzzeitig während des Druckabbaus im Bremszylinder 4 eine Druckdifferenz zwischen dem Einlaß 9 und einem Innenraum 33 des Drehschieberventils 22. In einem solchen Fall bewegt sich
nach dem Überschreiten einer durch die Feder 32 bestimmten Druckdifferenz der Stellkolben 31 nach unten. Die Bewegung des. Stellkolbens 31 ist über eine Drossel 3^ zeitlich verzögert. Erfolgt bei intakter Einrichtung dann gleich wieder Druckaufbau, so geht der Stellkolben.31 sofort wieder in
seine Ruhelage, weil der Stellkolben 31 auf seiner Unterseite über ein paralLe-L 5ur DnOSSeL ZM liegendes Rückschlag-
welcher der Einlaß 9 verschlossen ist; so entsteht kurzzeitig während des Druckabbaus im Bremszylinder 4 eine Druckdifferenz zwischen dem Einlaß 9 und einem Innenraum 33 des Drehschieberventils 22. In einem solchen Fall bewegt sich
nach dem Überschreiten einer durch die Feder 32 bestimmten Druckdifferenz der Stellkolben 31 nach unten. Die Bewegung des. Stellkolbens 31 ist über eine Drossel 3^ zeitlich verzögert. Erfolgt bei intakter Einrichtung dann gleich wieder Druckaufbau, so geht der Stellkolben.31 sofort wieder in
seine Ruhelage, weil der Stellkolben 31 auf seiner Unterseite über ein paralLe-L 5ur DnOSSeL ZM liegendes Rückschlag-
- 6 709883/0203 '
ventil 35 sofort wieder Druckluftzufuhr erhält.
Ist eine Störung vorhanden, so entsteht die genannte Druckdifferenz
am Stellkolben 31 über eine längere Zeit, was zur Folge hat, daß der Stellkolben 31 ein unter ihm liegendes
zwischen dem Einlaß 9 und dem Innenraum 33 angeordnetes Überbrückungsventil 36 mechanisch aufstößt und zugleich das zweite
Auslaßventil 23' schließt. Diese Punktion kann durch einen
im Schaltweg liegenden Warnschalter 37 angezeigt werden.
Bei Druckluftventilen besteht bekannterweise grundsätzlich Vereisungsgefahr. Dadurch kann die Ventilfunktion ganz oder
teilweise ausfallen. Diese Ver-eisungsgefahr wird gemäß der Erfindung nahezu eliminiert, indem z.B. die für den Antrieb
notwendige Energie in der Ansteuerelektronik, und im Stellmotor zur Erwärmung des Ventils ausgenutzt wird. Es kann
z.B. bei tiefen Temperaturen durch ein Temperatursignal der Stellmotor in seiner O-Stellung mit relativ hoher Frequenz
in unterschiedlichen Drehrichtungen angesteuert werden, was zur Folge hat, daß eine entsprechende Energie aufgewendet
werden muß, welche das Drehschieberventil 8 bzw. 22 erwärmt. Ist z.B. Eis vorhanden, so kann dieses abtauen und das Wasser
über das unten liegende Auslaßventil 23 abfließen. Zur besseren Wärmeisolation ist vorgesehen, das Ventilaggregat 7,
20 in das Isoliergehäuse 18 einzuspritzen. Außerdem ist es zu diesem Zweck sinnvoll, das elektronische Schaltgerät 17 in
das Isolierstoffgehäuse 18 mit einzubeziehen.
In der Fig. 2 ist zu erkennen, daß in dem Einlaß 9 und in den beiden Versorgungsanschlüssen 10 und 11 Schmutzfilter
40, 41 und 42 vorgesehen sind. Mit diesen Filtern ist das Drehschieberventil 22 vor anfallenden Schmutz zu
schützen.
Da Drehschieberventile der genannten Art den Nachteil haben, daß der Druckabbau über die gegebenenfalls lange Zuleitung
vom Bremsventil 3 her erfolgt, was eine entsprechende Ver-
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-*:- 2831346
zögerung zur Folge hat. Diese Verzögerung wird durch die Hysterese der Bremsen verstärkt. Diese Erscheinung kann dadurch
verbessert werden, daß nach Beendigung des Bremsvorgangs z.B. durch öffnen eines Bremslichtschalters das Drehschieberventil
8 bzw. 22 kurzzeitig, z.B. über 200 ms, auf Druckabbau sowohl für den Versorgungsanschluß 10 als auch 11 geschaltet
wird, was einen sehr schnellen Druckabbau im entsprechenden Radbremszylinder zur Folge hat.
Die Fig. 4 zeigt Stellungen des Drehschxeberventils 8 bzw. 22.
Die verschiedenen Schaltstellungen I bis VII ermöglichen für eie einzelnen Verbindungen sowohl einen individuellen oder auch
einen verkoppelten Druckabbau als auch Druckanstieg. Ein solches Drehschieberventil 8 oder 22 ersetzt z.B. sowohl
beim bekannten Relaisventil als auch bei einem Schaltventil insgesamt 4 Magnetventile mit entsprechenden' Ansteuerleitungen.
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Leerseite
Claims (12)
1. Blockierschutzeinrichtung für druckluftbetätigte Bremsen eines Kraftfahrzeuges mit einem die Verbindung des Bremszylinders
mit einem bremsventilüberwachten Vorratsbehälter oder
mit einer Entlastungsstelle steuernden über ein elektronisches Schaltgerät geschaltetes Ventilaggregat, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventilaggregat (7,20) ein Mehrstellungs-Drehschieberventil
(8,22) aufweist, das mit einem elektrischen Stellmotor (14, 21) und einem Positionsgeber (I6,l6') gekuppelt
ist und daß das Ventilaggregat (7,20) mit einem mechanisch steuerbaren Auslaßventil (23) für die Leckluft versehen ist.
2. Blockierschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Auslaßventil (23) über einen Stößel (25) mit einem Nocken 26 am Drehschieber des Drehschieberventils
(22) gekuppelt ist.
3. Blockierschutzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sicherheitsventil (30) verwendet ist,
das einen unter der Kraft einer Feder (32) normalerweise in einer wirkungslosen Ausgangsstellung verharrenden Stellkolben
(31) hat.
4. Blockierschutzeinrichtung nach Anspruch 3s dadurch gekennzeichnet,
daß der Stellkolben (31) einerseits dem Druck am Einlaß (9) des Ventilaggregats (7,20) und andererseits dem
Druck in einem Innenraum (33) des Ventilaggregats (7j2O)
unterliegt. 709883/0203 .
ORIQiNAL INSPECTED
1631346
5. Blockierschutzeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet
3 daß in einem Verbindungskanal zum Innenraum (33)
des Ventilaggregats (7,20) eine Drossel (34) eingesetzt ist.
6. Blockierschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 ~ 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (31) mit einem Überbrückungsventil (36) und einem zweiten Auslaßventil (23')
in Wirkverbindung bringbar ist.
7. Bloekierschutzeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet
daß der Stellkolben, das Überbrückungsventil (36) und das Auslaßventil (23') gleichachsig angeordnet sind.
8. Bloekierschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1-7,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilaggregat (7, 20) mit dem elektrischen Stellmotor (14.,2I) wärmehaltend zusammengebaut
ist.
9. Bloekierschutzeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stellmotor (14, 21) mit hoher Frequenz in unterschiedlichen Drehrichtungen ansteuerbar ist.
10. Bloekierschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1-9,
dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (23) an einer tiefen Stelle des Ventilaggregats (7,20) angeordnet ist.
- Io -
709883/0203
11. Blockierschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilaggregat (7j2O) von einem
wärmehaltenden Isolationsgehäuse (l8) umgeben ist.
12. Blockierschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilaggregat (7s20) mit dem
elektronischen Schaltgerät (17,17') unter Verwendung von wärmeisolierendem
Material zusammengebaut ist.
13· Blockierschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche.1 - 12,
dadurch gekennzeichnet, daß im Einlaß (9) und/oder in Versorgungsanschlüssen (10,11) zu dem Bremszylinder (4) Sehmutzfilter
(40,41,42) vorgesehen sind.
70988 3
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GB (1) | GB1573831A (de) |
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