DE3412979A1

DE3412979A1 - Drucklufterzeugungseinrichtung mit zwei kreisen mit unterschiedlichen druecken

Info

Publication number: DE3412979A1
Application number: DE19843412979
Authority: DE
Inventors: Werner Ing.(grad.) 3160 Lehrte Heger; Wolfgang Ing.(Grad.) 3015 Wennigsen Kaltenthaler
Original assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Priority date: 1984-04-06
Filing date: 1984-04-06
Publication date: 1985-10-24

Description

Hannover, d. 30.3.1984 WP 7/84 Kramer/H

WABCO Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH, Hannover

Drucklufterzeugungseinrichtung mit zwei Kreisen mit unterschiedlichen Drücken

Die Erfindung betrifft eine Drucklufterzeugungseinrichtung mit zwei Kreisen mit unterschiedlichen Drücken gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Drucklufterzeugungseinrichtung wird u.a. dazu verwendet, um Druckluftverbraucher, wie z.B. Bremszylinder, mit einem vergleichsweise hohen Vorratsdruck zu beaufschlagen, so daß schnelle Reaktionszeiten oder große Zuspannkräfte erreicht werden und Vorratsbehälter mit relativ geringen Abmessungen verwendbar sind. Dahingegen wird für die pneumatische Ansteuerung der Druck-

luftverbraucher ein vergleichsweise niedriger Steuerdruck bevorzugt, wodurch eine relativ geringe Belastung der Steuerelemente erreicht wird.

Eine Einrichtung der eingangs genannten Art ist durch "die DE-OS 31 33 963 bekannt. Diese bekannte Einrichtung besteht im wesentlichen aus folgenden Teilen:

In einer Druckmittel-Bremsanlage mit zwei Kreisen unterschiedlicher Drücke fördert ein Drucklufterzeuger Luft in einen Kreis mit einem höheren Druck. Die in Vorratsbehältern des Kreises mit dem höheren Druck verdichtete Luft wird über Druckleitungen und pneumatisch betätigbare Ventile Druckluftverbrauchern, die im vorliegenden Fall Bremszylinder sind, zugeführt. An dem Kreis mit dem höheren Druck sind Druckbegrenzungsventile angeschlossen, die den höheren Druck auf einen niedrigeren Druck herabregeln und in einen Kreis mit einem niedrigeren Druck leiten können. An den Kreis mit dem niedrigeren Druck sind die Steuereingänge der in der Einrichtung vorhandenen Steuer- oder Relaisventile angeschlossen.

Die bekannte Einrichtung hat den Nachteil, daß der Drucklufterzeuger mit einem relativ hohen Energieaufwand einen höheren Druck erzeugen muß, der über Druckbegrenzungsventile teilweise auf einen niedrigeren Druck zu reduzieren ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Drucklufterzeugungseinrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß im Vergleich zu der bekannten Einrichtung mit einfachen Mitteln wahlweise, dem Bedarf angepaßt, der höhere oder der niedrigere Druck erzeugt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung hat den Vorteil, daß durch die Verwendung von steuerbaren Umschalteinrichtungen, die eine Förderung von Luft wahlweise in einen Hochdruck- oder Niederdruckkreis ermöglichen, Energie eingespart wird. 10

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Drucklufterzeugungseinrichtung mit zwei Kreisen unterschiedlicher Drücke, deren Umschalteinrichtungen aus zwei Druckreglern und einem Differenzdruckregelventil bestehen;

Fig. 2 eine Einrichtung nach Fig. 1, deren Umschalteinrichtungen aus zwei 3/2-Wegeventilen und einem Differenzdruckregler bestehen;

Fig. 3 eine Einrichtung nach Fig. 1, deren Umschalteinrichtungen aus zwei 2/2-Wegeventilen und einem Druckregler bestehen;

Fig. 4 eine Einrichtung nach Fig. 1, deren Umschalteinrichtungen aus einem "4/2-Wegeventil und einem Druckregler bestehen.

Die Einrichtung ist dafür vorgesehen, die von einem Drucklufterzeuger erzeugte Luft, durch die Verwendung steuerbarer Umschalteinrichtungen, wahlweise in einen Kreis 35

mit einem höheren Druck, oder in einen Kreis mit einem niedrigeren Druck zu leiten.

Die Fig. 1 zeigt eine Drucklufterzeugungseinrichtung mit zwei Kreisen mit unterschiedlichen Drücken. Ein Drucklufterzeuger 1, der vorzugsweise ein zweistufiger Kompressor ist, ist mit seinem Druckluftanschluß über eine Leitung 5 mit einem Einlaßanschluß 9 einer ersten Umschaltrichtung 2, die ein Druckregler ist, verbunden. Der Druckregler 2 ist über einen ersten Auslaßanschluß 10 und einer Leitung 6 mit einem Druckluftbehälter 7, der dem Kreis mit dem höheren Druck zugeordnet ist, verbunden. Eine Leitung 12 führt zu nicht dargestellten Verbrauchern, die an den Kreis mit dem höheren Druck angeschlossen sind.

Der Druckregler 2 ist über einen zweiten Auslaßanschluß 11 und einer Leitung 14 mit einem Einlaßanschluß 15 einer zweiten Umschalteinrichtung 3, die ein Druckregler ist, verbunden. Eine Leitung 18 führt von einem Auslaßan-Schluß 16 des Druckreglers 3 zu einem Druckluftbehälter 8, der dem Kreis mit dem niedrigeren Druck zugeordnet ist. Eine Leitung 13 führt zu nicht dargestellten Verbrauchern, die an den Kreis mit dem niedrigeren Druck angeschlossen sind. Der Druckregler 3 hat einen Auslaß 17, der mit der Atmosphäre oder mit einem Schaltmittel, das den Drucklufterzeuger 1 stillsetzen kann, verbindbar ist. Für die Umschal teinrichtungen 2 und 3 können z.B. Druckregler verwendet werden, bei denen zusätzlich der Auslaß zur Atmosphäre so gestaltet ist, daß er mit Druck beaufschlagbar ist.

Ein Differenzdruckregelventil 4 verbindet die Leitung 6 des Hochdruckkreises mit der Leitung 18 des Niederdruckkreises.
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Die Fig. 2 entspricht der Einrichtung nach Fig. 1, wobei anstelle der als Umschalteinrichtungen verwendeten Druckregler federbelastete 3/2-Wegeventile verwendet werden.

Der Drucklufterzeuger 1 ist über die Leitung 5 mit einem Einlaßanschluß 19 einer ersten Umschalteinrichtung 20, die ein 3/2-Wegeventil ist, verbunden. Das 3/2-Wegeventil 20 ist über einen Auslaßanschluß 21 und die Leitung 6 mit dem Kreis mit dem höheren Druck verbunden, an den gemaß Fig. 1 Verbraucher höheren Druckes angeschlossen sind.

Das 3/2-Wegeventil 20 ist über einen zweiten Auslaßanschluß 22 und die Leitung 14 mit einem Einlaßanschluß 23 einer zweiten Umschalteinrichtung 24, die ein 3/2-Wegeventil ist, verbunden. Das 3/2-Wegeventil 24 ist über einen Auslaßanschluß 25 und die Leitung 18 mit dem Kreis mit dem niedrigeren Druck verbunden, an den gemäß Fig. 1 Verbraucher niedrigeren Druckes angeschlossen sind.

Das 3/2-Wegeventil 20 hat einen Steueranschluß 26, der über eine Steuerleitung 28 mit dem Kreis mit dem höheren Druck verbunden ist.

Das 3/2-Wegeventil 24 hat einen Steueranschluß 27, der über eine Steuerleitung 29 mit dem Kreis mit dem niedrigeren Druck verbunden ist.

Fig. 3 zeigt einen Druckregler 30, der in dem Kreis mit dem höheren Druck angeordnet ist. Sein Steuerausgang 31 ist mit einem Steuereingang 32 einer ersten Umschalteinrichtung 33 und mit einem Steuereingang 34 einer zweiten Umschalteinrichtung 35, die in dem Kreis mit dem niedrigeren Druck angeordnet ist, verbunden. Die Umschalteinrichtungen 33 und 35 sind pneumatisch gesteuerte, federbelastete 2/2-Wegeventile.

Fig. 4 zeigt den Druckregler 30, der in dem Kreis mit dem höheren Druck angeordnet ist. Sein Steuerausgang 31 ist mit einem Steuereingang 36 einer Umschalteinrichtung 37 verbunden, die wahlweise den Drucklufterzeuger 1 an den Kreis mit dem höheren oder dem niedrigeren Druck anschließen kann. Die Umschalteinrichtung 37 ist ein pneumatisch gesteuertes, federbelastetes 4/2-Wegeventil.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wie folgt:

Gemäß Fig. 1 fördert der Drucklufterzeuger 1 Luft über die Leitung 5, den Einlaßanschluß 9, den Druckregler 2, den Auslaßanschluß 10, die Leitung 6 in den Druckluftbehälter 7, der dem Kreis mit dem höheren Druck zugeordnet ist. Dies geschieht, weil der Druckregler 2 so eingerichtet ist, daß in den Kreis mit dem höheren Druck vorrangig gefördert wird.

Hat der Kreis mit dem höheren Druck einen vorgegebenen Druckwert erreicht, dann ist in der Leitung 6 ein Druck vorhanden, der den Druckregler 2 veranlaßt, auf eine Förderung von Luft in den Kreis mit dem niedrigeren Druck umzuschalten. Der Drucklufterzeuger 1 fördert Luft über den Druckregler 2, den Auslaßanschluß 11, die Leitung 14, den Einlaßanschluß 15, über den auf Durchgang geschalteten Druckregler 3, den Auslaßanschluß 16, die Leitung 18 in den Druckluftbehälter 8, der dem Kreis mit dem niedrigeren Druck zugeordnet ist.

Hat der Kreis mit dem niedrigeren Druck einen vorgegebenen Druckwert erreicht, dann ist in der Leitung 18 ein Druck vorhanden, der den Druckregler 3 veranlaßt, auf eine Förderung von Luft über den Auslaß 17 in die Atmosphäre umzuschalten.

Sinkt der Druck in der Leitung 18 unter den vorgegebenen Druekwert durch die Entnahme von Luft durch Verbraucher des Niederdruckkreises, dann schaltet der Druckregler 3 von einer Förderung von Luft in die Atmosphäre auf eine Förderung in den Kreis mit dem niedrigeren Druck um.

Sinkt der Druck in der Leitung 6 unter den vorgegebenen Druekwert durch die Entnahme von Luft durch Verbraucher des Hochdruckkreises, dann schaltet der Druckregler 2 von einer Förderung von Luft in den Niederdruckkreis auf eine Förderung in den Hochdruckkreis um.

Bei einer häufigen Entnahme von Luft durch Verbraucher des Hochdruckkreises könnte der Druck in der Leitung 6 nicht den vorgegebenen Druekwert erreichen, so daß der Druckregler 2 daran gehindert würde, auf eine Förderung von Luft in den Niederdruckkreis umzuschalten. Im Falle einer gleichzeitigen Entnahme von Luft durch Verbraucher des Niederdruckkreises würde der Niederdruckkreis unter einen vorgegebenen Minimaldruck sinken. Um dies zu verhindern, ist zwischen den Leitungen 6 und 18 des Hochdruck- und des Niederdruckkreises ein Differenzdruckregelventil 4 angeordnet. Das Differenzdruckregelventi.l 4 sorgt für einen Druckausgleich zwischen beiden Kreisen, entsprechend des am Differenzdruckregelventil vorgegebenen Druckverhältnisses. Sinkt der Druck im Niederdruckkreis unter einen vorgegebenen Wert, der im Verhältnis zum Druck im Hochdruckkreis steht, dann wird über das Differenzdruckregelventil 4 Luft von dem Hochdruckkreis in den Niederdruckkreis gefördert.

Fig. 2 zeigt den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion der Einrichtung wie Fig. 1. Als erste Umschalteinrichtung dient ein pneumatisch gesteuertes, federbelastetes 3/2-Wegeventil 20, das über eine Steuerleitung 28 vom Hochdruck-

kreis angesteuert wird. Eine zweite, im Niederdruckkreis angeordnete Umschalteinrichtung, ist ein pneumatisch gesteuertes, federbelastetes 3/2-Wegeventil 24, das über eine Steuerleitung 29 von dem Niederdruckkreis angesteuert wird. Das 3/2-Wegeventil 20 ist von einer vorrangigen Förderung von Luft in den Hochdruckkreis auf eine Förderung in den Niederdruckkreis umschaltbar. Das 3/2-Wegeventil 24 ist von einer vorrangigen Förderung von Luft in den Niederdruckkreis auf eine Förderung in die Atmosphäre umschaltbar.

Fig. 3 und Fig. 4 zeigen zwei Varianten von Umschalteinrichtungen entsprechend der Einrichtung nach Fig. 1 und

Fig. 2.
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In Fig. 3 ist in dem vorrangigen Hochdruckkreis ein Druckregler 30 angeordnet, der bei Erreichen eines vorgegebenen Druckes in dem Hochdruckkreis gleichzeitig eine erste Umschalteinrichtung 33 und eine zweite Umschalteinrichtung 35 über die an den Druckregler 30 anges^chlossenen Steuerleitungen 38 und 39 betätigen kann. Die Umschalteinrichtungen 33 und 35 sind pneumatisch gesteuerte, federbelastete 2/2-Wegeventile mit der

Funktion eines Absperrventils.
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Bei Erreichen eines vorgegebenen Druckes in dem Hochdruckkreis nimmt das 2/2-Wegeventil 33 eine Sperrstellung ein, während das 2/2-Wegeventil 35 die Verbindung vom

Drucklufterzeuger 1 mit dem Niederdruckkreis freigibt. 30

In Fig. 4 ist in den vorrangigen Hochdruckkreis der Druckregler 30 angeordnet, der bei Erreichen eines vorgegebenen Druckes in dem Hochdruckkreis eine Umschalteinrichtung 37 über die Steuerleitung 40 und den Steueranschluß 36 betätigt. Die Umschalteinrichtung 37 ist ein pneumatisch gesteuertes, federbelastetes 4/2-Wegeventil mit der

Funktion von zwei integrierten Absperrventilen (vergl. Fig. 3).

Bei Erreichen eines vorgegebenen Druckes in dem Hochdruckkreis sperrt das 4/2-Wegeventil die Verbindung vom Drucklufterzeuger 1 zum Hochdruckkreis und öffnet gleichzeitig die Verbindung vom Drucklufterzeuger 1 zum Niederdruckkreis.

Gemäß Fig. 3 und Fig. 4 ist der Druck im Niederdruckkreis durch eine Druckregeleinrichtung 41 begrenzt.

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- Leerseite -

Claims

Patentansprüche

prucklufterzeugungseinrichtung mit zwei Kreisen mit 'unterschiedlichen Drücken und mit einem Drucklufterzeuger, der zum Erzeugen des höheren der beiden Drücke geeignet ist, insbesondere mit einem Hochdruckkreis und einem Niederdruckkreis für eine Fahrzeugbremsanlage,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale: 10

a) es ist eine erste steuerbare Umschalteinrichtung (2) vorgesehen, über die der Druckanschluß des Drucklufterzeugers (1) wahlweise an den ersten oder zweiten Kreis anschließbar ist;

b) die Umschalteinrichtung (2) ist so ausgebildet,

daß einer der beiden Kreise vorrangig an den Druckanschluß des Drucklufterzeugers (1) anschließbar ist;
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c) die Umschalteinrichtung (2) ist in Abhängigkeit vom Druck in dem vorrangigen Kreis steuerbar, wobei beim Überschreiten eines vorgegebenen Druckes in dem vorrangigen Kreis die Umschalteinrichtung

(2) von einer Förderung von Luft in den vorrangigen Kreis auf eine Förderung von Luft in den anderen Kreis umschaltbar ist.
2. Drucklufterzeugungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die Umschalteinrichtung (2) ist pneumatisch steuerbar;

b) der pneumatische Steuereingang der Umschalteinrichtung ist mit dem Leitungssystem des vorrangigen Kreises verbunden.
3. Drucklufterzeugungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vorrangige Kreis der Kreis mit dem höheren Druck ist.
4. Drucklufterzeugungseinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) es ist eine zweite, der ersten Umschalteinrichtung (2) nachgeschaltete, steuerbare Umschalteinrichtung (3) in dem nicht vorrangigen Kreis vorgesehen;

b) die Umschalteinrichtung (3) ist in Abhängigkeit vom Druck in dem nicht vorrangigen Kreis pneumatisch steuerbar, wobei beim Überschreiten eines vorgegebenen Druckes in dem nicht vorrangigen Kreis die Umschalteinrichtung (3) von einer Förderung von Luft in den nicht vorrangigen Kreis auf eine Förderung von Luft in die Atmosphäre oder auf ein Schaltmittel, das den Drucklufterzeuger (1) stillsetzen kann, umschaltbar ist.

c) der pneumatische Steuereingang der Umschalteinrichtung (3) ist mit dem Leitungssystem des nicht vorrangigen Kreises verbunden.
5. Drucklufterzeugungseinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) es ist ein pneumatisch steuerbares Verhältnisdruckregelventil (4) vorgesehen, daß mit dem Leitungssystem des vorrangigen Kreises und des anderen Kreises verbunden ist;

b) das Verhältnisdruckregelventil (4) sichert den nicht vorrangigen Kreis gegen einen Druckabfall unter einem vorgegebenen Minimaldruck ab.
6. Drucklufterzeugungseinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) in dem vorrangigen Kreis ist ein Druckregler (30) vorgesehen, dessen Steuerausgang (31) mit einem

Steuereingang (32) einer ersten Umschalteinrichtung (33) des vorrangigen Kreises und mit einem Steuereingang (34) einer zweiten Umschalteinrichtung (35) des anderen Kreises verbunden ist. 20

b) die Umschalteinrichtung (33) und (35) sind pneumatisch steuerbare 2/2-Wegeventile.
7. Drucklufterzeugungseinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden
folgende Merkmale;

ρ,. der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

a) der in dem vorrangigen Kreis angeordnete Druckregler (30) ist durch den Steuerausgang (31) mit einem

_ΟΛ Steuereingang (36) einer Umschalteinrichtung (37), die wahlweise an den ersten oder zweiten Kreis anschließbar ist, verbunden;

b) die Umschalteinrichtung (37) ist ein 4/2-Wegeventil 35