DE69916588T4 - Lufttrockner und speicher module - Google Patents

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J. David GOODELL
W. Fred HOFFMAN
A. Leonard QUINN
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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft Lufttrockner und insbesondere einen Lufttrockner und ein Reservoir bzw. Speicherbehälter mit einem separaten Spülvolumen, die als ein Gesamtmodul ausgebildet sind.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Lufttrockner werden seit vielen Jahren benutzt, um die Luft in einem Luftbremssystem eines schweren Kraftfahrzeugs zu trocknen. Die Vorteile einer reinen und trockenen Luft in einem Luftbremssystem sind bereits lange bekannt, da in das Luftbremssystem eingedrungene Feuchtigkeit während des Betriebs bei kaltem Wetter dazu führen kann, dass die Komponenten des Luftbremssystems einfrieren und so das System außer Funktion setzen. Diese Lufttrockner gemäß dem Stand der Technik enthalten normalerweise ein Trocknungsmittel, durch das die komprimierte Luft fließt. Wenn der Luftkompressor des Fahrzeugs die Luft-Speicherbehälter des Fahrzeugs auf ein ausreichendes Druckniveau aufgeladen hat, wird der Kompressor abgeschaltet, so dass der Kompressor nicht länger Luft komprimiert. Wenn der Kompressor abgeschaltet ist, wird ein Signal an ein Spül-Ventil übertragen, das in dem Lufttrockner gehalten ist, welches die gespeicherte komprimierte Luft durch das Trocknungsmittel mit einer kontrollierten Rate zurückfließen lässt, um das Trocknungsmittel zu regenerieren. Die Luft, die zum Regenerieren des Trocknungsmittels verwendet wird, kann entweder aus der komprimierten Luft, die in einer einem integrierten Spülvolumen oder Spülkammer innerhalb des Lufttrockners gespeichert ist, oder von komprimierter Luft, die in einem getrennten Speicherbehälter gespeichert ist, stammen.
  • Die meisten Luftsysteme für Luftbremssysteme für schwere Kraftfahrzeuge gemäß dem Stand der Technik verwenden drei Speicherbehälter, die von dem Lufttrockner getrennt sind. Ein Kompressor liefert Druckluft an den Lufttrockner, die nach dem Fließen durch das Trocknungsbett an einen entfernt angeordneten Versorgungs-Speicherbehälter geliefert wird. Der Versorgungs-Speicherbehälter ist so angeschlossen, um die Druckluft an einen ersten Speicherbehälter und einen zweiten Speicherbehälter bzw. ein primäres Reservoir und ein sekundäres Reservoir zu leiten. Der erste und der zweite Speicherbehälter versorgen pneumatische Schaltkreise, die das Luftbremssystem des Kraftfahrzeugs steuern können. Zum Schutz vor einem Luftdruckverlust umfassen der erste und der zweite Speicherbehälter jeweils ein Prüfventil an ihren pneumatischen Verbindungen zu dem Versorgungs-Speicherbehälter. Eine pneumatische Steuerleitung erstreckt sich von dem Versorgungs-Speicherbehälter an einen Luftdruckregler, der das Einschalten oder Ausschalten des Luftkompressors steuert.
  • Ein Beispiel eines Luftsystems für Luftbremsen eines Kraftfahrzeugs ist in US 4,655,801 offenbart. Hier ist ein Lufttrockner innerhalb eines Abschnittes eines Spültanks eines Luftversorgungstanks angeordnet.
  • WO 98/09859 offenbart ein duales Luftfederungs-/Luftbremssystem für Frachtfahrzeuge. In dem Luftbremssystem sind Drucklufttanks entfernt von einem Lufttrockner und einem Verteilertank angeordnet. Der Lufttrockner und der Verteilertank sind ebenfalls voneinander entfernt angeordnet.
  • DE 4325102 betrifft eine Anordnung um Ölablagerungen von Druckluftsystemen in Nutzfahrzeugen zu entfernen.
  • Abriss der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Lufttrocknungsanordnung zum Bereitstellen von Druckluft aus einem Luftkom pressor in einem schweren Kraftfahrzeug vorgesehen, umfassend: einen Lufttrockner, der so angeschlossen ist, um Druckluft von dem Luftkompressor zu empfangen; einen zweiten Speicherbehälter zur Versorgung von Zusatzeinrichtungen; ein Gehäuse, das den Lufttrockner und den zweiten Speicherbehälter in einem Gesamtmodul miteinander verbindet; pneumatische Steuereinrichtungen, um den Fluss der Druckluft von dem Luftkompressor durch den Lufttrockner zu dem zweiten Speicherbehälter zu steuern; und einen ersten Speicherbehälter, der eine pneumatische Verbindung mit dem Gehäuse aufweist und der von dem zweiten Speicherbehälter entfernt angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, dass der Lufttrockner im Wesentlichen extern bezüglich des zweiten Speicherbehälters angeordnet ist.
  • Der Lufttrockner kann auch ein Trocknungsbett umfassen, durch das die Druckluft fließen kann, um eine Quelle für saubere und trockene Druckluft zur Verfügung zu stellen. Die Lufttrockneranordnung könnte dann weiterhin ein Spülvolumen aufweisen, das in dem zweiten Speicherbehälter integriert ausgebildet ist, wobei die Steuereinrichtungen auch den Luftstrom von dem Spülvolumen durch das Trocknungsbett des Lufttrockners an die Atmosphäre steuert, um den Lufttrockner zu spülen.
  • Die Lufttrocknungsanordnung kann weiterhin umfassen: einen Druckausgleichsmechanismus, der zwischen dem zweiten Speicherbehälter und dem ersten Speicherbehälter angeordnet ist, um den Druck in dem zweiten Speicherbehälter und dem ersten Speicherbehälter auszugleichen. Eine weitere Komponente der Lufttrocknungsanordnung könnte ein erstes pneumatisches Schutzventil sein, das in dem Gehäuse angeordnet ist, um den pneumatischen Druck, der an dem ersten Speicherbehälter angelegt ist, zu steuern; und ein zweites pneumatisches Schutzventil, das in dem Gehäuse angeordnet ist, um den pneumatischen Druck, der an dem zweiten Speicherbehälter angelegt ist, zu steuern.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Luftkompressorsystem für ein schweres Kraftfahrzeug vorgesehen, umfassend: einen Luftkompressor zum Bereitstellen einer Quelle für Druckluft; und eine Lufttrocknungsanordnung wie oben beschrieben, wobei das Gehäuse einen Einlass aufweist, der zum Empfangen der Druckluft von dem Luftkompressor angeschlossen ist.
  • Alternativ kann das Luftkompressorsystem umfassen: einen Luftkompressor, um Druckluft für den Betrieb des Bremssystems in einem eingeschalteten Zustand bereitzustellen und um keine Druckluft in einem abgeschalteten Zustand bereitzustellen; und eine Lufttrocknungsanordnung wie oben beschrieben.
  • Im letzteren Fall umfasst das Luftkompressorsystem: ein Prüfventil, das zwischen dem Lufttrockner und dem ersten und zweiten Speicherbehälter angeordnet ist und Teil des Gesamtmoduls ist.
  • Das erste Schutzventil kann Teil des Gesamtmoduls sein und zwischen dem Auslass des Prüfventils und dem ersten Speicherbehälter angeordnet sein, wobei es geöffnet wird, wenn der angelegte Druck einen ersten Druck übersteigt und geschlossen wird, wenn der angelegte Druck unter einen zweiten niedrigeren Druck fällt.
  • Auf ähnliche Weise kann das zweite Schutzventil Teil des Gesamtmoduls sein und zwischen dem Auslass des Prüfventils und dem zweiten Speicherbehälter angeordnet sein, und es wird geöffnet, wenn der angelegte Druck einen ersten Druck übersteigt, und wird geschlossen, wenn der angelegte Druck unter einen zweiten niedrigeren Druck fällt.
  • Schutzventile für pneumatische Schaltkreise werden innerhalb des Gehäuses angeordnet, um die pneumatischen Schaltkreise, die von dem ersten und zweiten Speicherbehälter versorgt werden, zu überwachen. Eine Fehlererkennungseinrichtung ist ebenfalls in dem Gehäuse angeordnet, um einen Fehler der pneumatischen Schaltkreise, die von dem ersten und zweiten Speicherbehälter versorgt werden, zu detektieren, und im Falle eines Fehlers dieser pneumatischen Schaltkreise wird die Geschwindigkeit des schweren Kraftfahrzeugs begrenzt.
  • Das hierin offenbarte Luftbeladungs- und Behandlungs-Teilsystem, das als Lufttrocknungs- und Speicherbehältermodul bezeichnet wird, stellt ein einfaches und kosteneffektives Luftbeladungs-Teilsystem zur Verfügung, das integrierte Bauelemente verwendet. Das Lufttrocknungs- und Speicherbehältermodul ist auf eine Weise gestaltet, die es ermöglicht, den Versorgungs-Speicherbehälter wegzulassen, der in dem herkömmlichen Drei-Kammer-System bzw. Drei-Reservoir-System verwendet wird, indem eine Einrichtung zum gleichzeitigen Überwachen der ersten Kammer und der zweiten Kammer für die Steuerung des Luftkompressors und der Lufttrocknung bereitstellt.
  • Das Lufttrocknungs- und Speichermodul integriert Komponenten wie z.B. Druckentlastungsventile, den Luftkompressorregler, Überdruckauslassventile, Drucksensoren und dergleichen auf eine Weise, dass die Notwendigkeit für einen Versorgungs-Speicherbehälter, das Sicherheitsventil für den Versorgungs-Speicherbehälter, mehrere der externen Leitungen des herkömmlichen Drei-Kammer-Systems und vieler seiner Armaturen eliminiert wird. Die Reduktion von Bauelementen, von Armaturen und von pneumatischen Leitungen reduziert potentielle Fehlerquellen. Mit Bezug auf das herkömmliche Drei-Kammer-System integriert das Lufttrocknungs- und Speichermodul die folgenden Bauelemente: Lufttrockner, erstes und zweites Prüfventil, Versorgungs- und zweites Auslassventil, ein Sicherheitsventil für den Versorgungs-Speicherbehälter, den Kompressorregler, Überdruckschutzventile für das Hilfssystem und den Versorgungs-Speicherbehälter und den zweiten Speicherbehälter.
  • Ein Spülvolumen kann in das Ende des zweiten Speicherbehälters eingebaut werden, an den der Lufttrockner angeschlossen ist. Eine interne Trennwand trennt den zweiten Speicherbehälter von dem Spülvolumen. Interne Verbindungsleitungen verbinden den zweiten Speicherbehälter und das Spülvolumen mit dem Lufttrockner. Das Trocknungs- und Speichermodul kann auch so konstruiert werden, um den Druck zwischen dem ersten Speicherbehälter und dem zweiten Speicherbehälter auszugleichen, so dass, wenn das Kraftfahrzeug für eine bestimmte Zeitdauer geparkt wird, der Druck nicht wieder aufgefüllt werden kann. Dadurch wird die Verwendung des Kraftfahrzeugs mit einem stark undichten Speicherbehälter begrenzt.
  • Kurze Beschreibungen der Zeichnungen:
  • Für ein besseres Verständnis der Erfindung wird beispielhaft auf die beigefügten Ausführungsformen, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind, verwiesen, in denen:
  • 1 eine Darstellung des Luftbeladungssystems des Drei-Kammer-Systems gemäß dem Stand der Technik zeigt;
  • 2 eine Darstellung eines Druckluft-Beladungssystems zeigt, dass ein Lufttrocknungs- und Speichermodul gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet;
  • 2a ist eine Darstellung einer Innenansicht eines Abschnittes des Druckluft-Beladungssystems, das ein Lufttrocknungs- und Speichermodul, das in 2 gezeigt ist, verwendet;
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Lufttrocknungs- und Speichermodul gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ist eine Darstellung eines Lufttrocknungs- und Speichermodul gemäß der vorliegenden Erfindung, das einige der internen pneumatischen Flusspfade und Steuerbauelemente zeigt;
  • 5 ist eine Darstellung eines Lufttrocknungs- und Speichermodul gemäß der vorliegenden Erfindung, das in einem Bremssystem für ein schweres Kraftfahrzeug verwendet wird;
  • 6 ist eine schematische Darstellung, die die Bauelemente zeigt, die in einer Ausführungsform des Lufttrocknungs- und Speichermoduls enthalten sind; und
  • 6a ist eine Ansicht eines Lufttrocknungs- und Speichermodul, das die Komponenten, die in 6 gezeigt sind, integriert.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Mit Bezug zu den Figuren und insbesondere zu den 2 und 3 ist ein Lufttrocknungsspeichermodul 10 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Lufttrocknungsmodul 10 stellt Druckluft zur Verfügung, die von einem Luftkompressor 20 empfangen wird, um die Bremsen eines schweren Kraftfahrzeugs zu betreiben. Das Lufttrocknungsmodul 10 umfasst einen Lufttrockner 14, der so angeschlossen ist, um Druckluft von dem Luftkompressor 20 zu empfangen, eine zweite Luft-Speicherbehälter 12, der von dem Lufttrockner 14 getrennt ist, und ein Gehäuse 16, das Bauelemente eines pneumatischen Schaltkreises enthält, um den Fluss der Druckluft von dem Luftkompressor 20 durch den Lufttrockner 14 zum zweiten Speicherbehälter 12 und zu einem ersten Speicherbehälter 18 zu steuern. Ein Abschnitt des Gehäuses 16 ist mit dem Lufttrockner 14 und ein weiterer Abschnitt des Gehäuses 16 ist mit dem zweiten Speicherbehälter 12 verbunden, um den Lufttrockner 14 und den zweiten Speicherbehälter 12 miteinander zu verbinden, um das Lufttrocknungs- und Speichergesamtmodul 10 zu bilden. Das Druckluftbremssystem mit dem Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 umfasst auch den ersten Luft-Speicherbehälter 18 mit einer pneumatischen Verbindung 22 zu dem Gehäuse 16, das entfernt von dem zweiten Luft-Speicherbehälter 12 angeordnet ist. Das Gehäuse 16 enthält auch pneumatische Schaltkreisbauelemente, um den Fluss der Druckluft zwischen dem Lufttrock ner 14 und dem ersten Luft-Speicherbehälter 18 zu steuern. Schutzventile für den pneumatischen Schaltkreis sind innerhalb des Gehäuses 16 angeordnet, um die pneumatischen Schaltkreise, die durch den ersten Speicherbehälter 18 und den zweiten Speicherbehälter 12 versorgt werden, zu überwachen. Eine Fehlererkennungseinrichtung ist auch innerhalb des Gehäuses 16 angeordnet, um einen Fehler der pneumatischen Schaltkreise, die durch den ersten und den zweiten Speicherbehälter 18, 12 versorgt werden, zu detektieren, und im Falle eines Fehlers der pneumatischen Schaltkreise wird die Geschwindigkeit des schweren Kraftfahrzeugs beschränkt.
  • Mit Bezug auf 1 ist ein relativ herkömmliches Drei-Kammer-Luftbeladungssystem für das Bremssystem eines schweren Kraftfahrzeugs gemäß dem Stand der Technik zur Verfügung gestellt. Die meisten bekannten Druckluftsysteme für Luftbremsanwendungen für schwere Kraftfahrzeuge verwenden einen ersten Speicherbehälter 18, einen zweiten Speicherbehälter 12 und eine Versorgungs-Speicherbehälter 60, die von dem Lufttrockner getrennt angeordnet sind. Ein Kompressor 20 leitet Druckluft an einen Lufttrockner 62, die nach dem Fließen durch das Trocknungsbett an den entfernt angeordneten Versorgungs-Speicherbehälter 60 geleitet wird. Der Versorgungs-Speicherbehälter 60 ist so angeschlossen, um Druckluft an den ersten Speicherbehälter 18 und den zweiten Speicherbehälter 12 zu leiten. Der erste Speicherbehälter 18 und der zweite Speicherbehälter 12 versorgen pneumatische Schaltkreise, die das Luftbremssystem des Kraftfahrzeugs steuern können. Zum Schutz vor Luftdruckverlust können der erste und zweite Speicherbehälter jeweils ein Prüfventil 66 bzw. 64 in ihren pneumatischen Verbindungen mit dem Versorgungs-Speicherbehälter 60 umfassen. Eine pneumatische Steuerleitung 68 verläuft von der Versorgungs-Speicherbehälter 60 an einen Luftdruckregler 70, der an dem Luftkompressor 20 befestigt ist, der das Einschalten und Abschalten des Luftkompressors 20 steuert. Der zweite Speicherbehälter 12 ist ebenfalls mit einem 5860,54 hPa (85 psi) Überdruckschutzventil 72 und einem 3792,11 hPa (55 psi) Über druckschutzventil 74 versehen, die Zusatzeinrichtungen, insbesondere Zusatzverbraucher, des schweren Kraftfahrzeuges beschicken. Der Versorgungs-Speicherbehälter 60 enthält ein Sicherheitsventil 76, das auf 10342,13 hPa (150 psi) eingestellt ist. Alle drei Speicherbehälter 12, 16 und 60 weisen ein manuelles Auslassventil auf, das zum Auslassen von Flüssigkeit aus der jeweiligen Kammer verwendet werden kann.
  • Vergleicht man die 1 und 2, zeigt sich der Unterschied zwischen dem Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 und dem herkömmlichen Drei-Kammer-System. Das Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 integriert die Bauelemente und eliminiert die pneumatischen Leitungen und Verbindungen verglichen mit einem herkömmlichen Drei-Kammer-System, das in 1 dargestellt wird. Das Lufttrocknungs- und Speichermodul 10, das eines der Module der Beladungs-Teilsysteme des Luftbremssystems ist, dient zur Verwendung bei schweren Kraftfahrzeugen, wie Traktoren und Lastwagen, und ist entsprechend den 2 und 3 aufgebaut. Das Lufttrocknungs- und Speichermodulsystem 10 sollte durch herkömmliche Verfahren hergestellt werden können.
  • Das Lufttrocknungs- und Speichermodul unterscheidet sich vom Stand der Technik dadurch, dass es Beladungsbauelemente auf eine Weise integriert, die Bauelemente, pneumatische Leitungen und pneumatische Verbindungen überflüssig macht und dadurch Fehlermöglichkeiten reduziert. Das Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 soll das erste seiner Art sein, das das ABS/EBS Bremssystem ECU verwendet, um Systemfehler an den Motor ECU zu kommunizieren, um den Motor anzuweisen, die Fahrzeuggeschwindigkeit zu begrenzen. Das Konzept des Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 macht den Versorgungstank 60 überflüssig und ermöglicht dadurch, dass der erste und zweite Betriebs-Speicherbehälter 12 und 18 direkt mit dem integrierten Lufttrockner 14 über die Schutzventile 35 und 36 in Verbindung stehen. Dies ermöglicht, dass die Schutzventile 35, 36 in dem Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 integriert sind, wodurch externe Bauelemente und pneumatische Leitungen reduziert werden.
  • Mit Bezug auf die 4 und 5 arbeitet das Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 wie folgt. Beladungsluft von dem Luftkompressor 20 tritt in das Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 an seinem Eingangsanschluss 31 ein, fließt durch ein Spül-Ventil 32 zu dem Trocknungsbett 33, füllt das Spülvolumen 34, fließt durch eine Spülöffnung und fließt aus einem einfachen Prüfventil (nicht gezeigt). Dies stellt den gleichen Beladungszyklus dar, wie er in einem Lufttrockner von AlliedSignal AD-9 oder AD-IP verwendet wird. Von dem Auslass des einfachen Prüfventils fließt die Beladungsluft zum Anschluss des ersten Schutzventils 35 und des zweiten Schutzventils 36. Der Beladungsluftdruck baut sich auf, bis die Schutzventile 34 und 36 sich öffnen, und ermöglichen, das Luft an den ersten Speicherbehälter 18 und den zweiten Speicherbehälter 12 fließt: Der Beladungsluftdruck baut sich weiter auf, bis die Drucksensoren 37 oder ein mechanischer Regler (nicht gezeigt) den Abschaltedruck erreichen. Beim Abschaltedruck öffnet das 3-Wege-Magnetventil 39 oder der mechanische Regler und sendet ein Steuersignal an einen Abschaltanschluss 40 des Kompressors, um den Kompressor 20 abzuschalten und das Spül-Ventil 32 zu öffnen, um den Lufttrockner 14 zu spülen. Der Spülzyklus ist der gleiche wie der des Lufttrockners von AlliedSignal AD-9 oder AD-IP. Die integrierte Bauelementanordnung des Lufttrocknungs- und Speichermoduls 10 macht es kompatibel mit dem Lufttrocknungsbetrieb mit sowohl einem integrierten Spülen als auch mit einem ähnlichem System zum Spülen und mit sowohl mechanischen und elektrischen Reglern. Diese ermöglichen es, ein einziges elektrisches Solenoid mit Doppelfunktion zu verwenden, um die Abschaltfunktion des Luftkompressors 20 zu steuern und um den Lufttrockner 14 mit Hilfe von sowohl der erster als auch des zweiten Speicherbehälter 18 bzw. 12 zu spülen. Dieser Aufbau erlaubt es auch, beide Speicherbehälter 12, 18, gleichzeitig zu spülen, um dadurch den Druckunterschied im gesamten System zu reduzieren, der notwendig ist, um das Trocknungsbett 33 mit dem Spülbetrieb des Lufttrocknungssystems zu regenerieren.
  • Die Verwendung der Überdruckschutzventile 35 und 36 anstelle von einzelnen Prüfventilen 66 und 64 reduziert das periodische Durchlaufen des Kompressors 20. Ohne die Verwendung der Prüfventile 64 und 66 weisen der erste Speicherbehälter 18 und der zweite Speicherbehälter 12 einen gemeinsamen Druck auf, der über dem Öffnungsdruck der Schutzventile 35 und 36 liegt. Dadurch entstehen keine Druckunterschiede zwischen dem ersten Speicherbehälter 18 und dem zweiten Speicherbehälter 12, wenn Luft verbraucht wird. Druckunterschiede können in dem herkömmlichen Drei-Kammer-System aufgrund von ungeeignet bemessenen Speicherbehältern und durch die Verwendung von Zusatzsystemen entstehen, die so bewirken, dass der Kompressor sich einschaltet, bevor die Luftdrücke in beiden Speicherbehältern 12, 18 unter den Einschaltdruck gefallen sind.
  • Das Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 kann so gestaltet sein, um Luft aus dem Betriebs-Speicherbehälter zu verwenden, um das Trocknungsmittel zu spülen, d.h. zur Spülluftversorgung. Der Betrieb des Lufttrocknungs- und Speichermoduls 10 in einem Spülluftversorgungsmodus ist ähnlich dem eines Lufttrockners von AlliedSignal AD-SP. Die integrierten Überdruckschutzventile 35, 36 beseitigen die Notwendigkeit für extern verlötete Schutzventile. Die internen Schutzventile 35 und 36 erlauben im geöffneten Zustand, dass Luft an ein spezielles Drei-Wege-System-Spülmagnetventil mit zwei Stellungen zurückfließt, das dort angeordnet ist, wo das Drei-Wege-Magnetventil 39 sich in der integrierten Spülanordnung befindet. Das spezielle 3-Wege-System-Spülmagnetventil mit zwei Stellungen wird durch die EBS ECU mit Eingaben von den Drucksensoren 37 durch die Ein/Ausgänge 44 der/des Sensoren/Magnetventils gesteuert. Das Spülmagnetventil des Systems ist so gestaltet, tat um ein Steuersignal an den Ausschalter des Kompressors 20 und an das Spül-Ventil 32 des Lufttrockners getrennt zu übermitteln. Bein Abschaltdruck schaltet das Spülmagnetventil des Systems den Kompressor aus und öffnet das Spül-Ventil 32. Das Spülmagnetventil schließt nur dann das Spül-Ventil 32, nachdem eine vorbestimmte Luftmenge verwendet wurde, um das Trocknungsbett 33 des Trockners zu spülen. Beim Einschaltdruck schaltet dann das Spülmagnetventil des Systems den Kompressor 20 ein und startet den Zyklus erneut.
  • Mit Bezug auf 6 arbeitet die Ausführungsform des dargestellten Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 wie folgt. Beladungsluft von dem Luftkompressor 20 tritt in das Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 an seinen Eingangsanschluss 31 ein, füllt das Spülvolumen 34 und fließt aus einem einfachen Prüfventil 13 heraus. Das Prüfventil trennt den ersten Speicherbehälter 18 und den zweiten Speicherbehälter 12 von dem Ausgang des Lufttrockners 14. Ein Überdrucksicherheitsventil 21, das auf 10342,13 hPa (150 psi) eingestellt ist, ist an dem Auslass des Lufttrockners 14 angeordnet. Von dem Auslass des einfachen Prüfventils 13 fließt die Beladungsluft an den Einlass des ersten Schutzventils 35 und des zweiten Schutzventils 36. Der Beladungsluftdruck baut sich auf, bis sich die Schutzventile 35, 36 öffnen, die es der Luft ermöglichen, in den ersten Speicherbehälter 18 und den zweiten Speicherbehälter 12 zu fließen. Der Beladungsluftdruck baut sich weiterhin an dem Auslass des Fußventils 13 auf, bis ein mechanischer Regler 15, der mit dem Ausgang des Prüfventils 13 verbunden ist, den Abschaltdruck erreicht. Beim Abschaltdruck, der auf 8963,18 hPa +/– 344,73 hPa (130 +/– 5 psi) eingestellt ist, öffnet der mechanische Regler 15 und stellt ein Druckabfallsignal auf der Leitung 19 zur Verfügung, das den Kompressor 20 abschaltet und ein pneumatisches Signal auf der Leitung 17 zur Verfügung stellt, um das Spülen des Lufttrockners 14 mit der Druckluft, die sich in dem Spülvolumen 34 befindet, zu starten. Der Kompressor 20 bleibt abgeschaltet, bis der Druck an dem Regler 15 unter den Einschaltdruck fällt, der auf 7239,49 hPa (105 psi) eingestellt ist. Beim Einschaltdruck schließt der Regler 15 und der Kompressor wird eingeschaltet, um erneut Druckluft an den Einlass 31 des Lufttrockners 14 zu liefern.
  • Das erste Schutzventil 35 ist eingestellt, um bei 7101,59 hPa +/– 206,84 hPa (103 +/– 3 psi) zu öffnen und bei ungefähr 6550 hPa (95 psi) zu schließen. Das zweite Schutzventil 36 ist so eingestellt, um bei 7515,28 hPa +/– 206,84 hPa (109 +/– 3 psi) zu öffnen und bei ungefähr 6894,75 hPa (100 psi) zu schließen. Wenn beide Schutzventile 35 und 36 geöffnet werden, stehen der erste Speicherbehälter 18 und der zweite Speicherbehälter 12 miteinander in freier Verbindung. Der zweite Speicherbehälter 12 stellt Druckluft an einen Eingangsanschluss einer Ausgleichseinrichtung für das Kraftfahrzeug durch ein zusätzliches Schutzventil 41 zur Verfügung, das eingestellt ist, um bei 5860,54 hPa +/– 206,84 hPa (85 +/– 3 psi) zu öffnen und bei ungefähr 4964,22 hPa–5722,64 hPa (72–83 psi) zu schließen. Der zweite Speicherbehälter 12 liefert auch Druckluft an Zusatzeinrichtungen des Kraftfahrzeugs durch ein zusätzliches Schutzventil 43, das so eingestellt ist, um bei 3792,11 hPa +/– 206,84 hPa (55 +/– 3 psi) zu öffnen und bei ungefähr 3102,63 hPa–3792,11 hPa (45–55 psi) zu schließen.
  • Das Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 ist so gestaltet, um den Anforderungen von sowohl FMVSS 121 und der EEC Vorschrift Nr. 13 zu entsprechen. Das Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 ist ebenfalls so gestaltet, um mit der seriellen Verbindung J1939/J1922 des Motors des ABS/IBS Systems zu kommunizieren, um das Begrenzen der Fahrzeuggeschwindigkeit im Falle eines Fehlers im entweder ersten oder zweiten Schaltkreis des Bremssystems zu ermöglichen. Das Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 reduziert die Anzahl von OEM-installierten Bauelementen für das Beladungsteilsystem, pneumatische Leitungen und Verbindungen, wie folgt: Hauptbauelemente des Beladungssystems – vier für das Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 gegenüber 13 für ein Drei-Kammer-System; pneumatische Leitungen – drei für das Lufttrocknung- und Speichersystem 10 gegenüber sechs für ein Drei-Kammer-System; und pneumatische Verbindungen – 13 für ein Lufttrocknungs- und Speichermodul 10 gegenüber 32 für ein Drei-Kammer-System.
  • 5 zeigt ein Lufttrocknungs- und Speichermodul in einem vollständigen Bremssystem. Das System mit dem Lufttrocknungs- und Speichermodul kann so gestaltet sein, um Fehler in dem pneumatischen Schaltkreis durch die ABS/EBS ECU 50 an die serielle Verbindung (J1922/J1933) des Motor zu kommunizieren, um den Motor anzuweisen in einen "Schwach"-Modus zu gehen. Der Zweck dieses Merkmals ist es, ein Belästigungselement zur Verfügung zu stellen, das den Betreiber veranlasst, das Fahrzeug reparieren zu lassen. Das System arbeitet wie folgt: Im Falle eines Fehlers des pneumatischen Systems, das entweder durch den ersten Speicherbehälter 18 oder den zweiten Speicherbehälter 12 versorgt wird, kommunizieren die integrierten Drucksensoren 37 des Lufttrocknungs- und Speichermoduls 10 den Status des Systemdrucks an die ABS/EBS ECU 50. Die ECU 50 gibt an das Motorsteuermodul (ECM) 52 die Anweisung, die Fahrzeuggeschwindigkeit zu begrenzen, wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit fährt, die schneller ist als der eingestellte Grenzwert.
  • Mit Bezug auf 4 ist ein zweiter Speicherbehälter 12 mit einem integrierten Spülvolumen 34 gezeigt. Eine Trennwand 53 trennt das Spülvolumen 34 von dem zweiten Speicherbehälter 12. Eine interne Röhre 54 verläuft durch das Spülvolumen 34, um den Speicherbehälter 12 durch Verbindungen innerhalb des Gehäuses 16 mit dem Lufttrockner 14 zu verbinden. Eine Verbindung 55 verbindet das Spülvolumen 34 durch Verbindungen innerhalb des Gehäuses 16 mit dem Lufttrockner 14. Dieser Aufbau beseitigt externe Leitungen zum Verbinden des Lufttrockners 14 mit dem Spülvolumen 34 und dem zweiten Speicherbehälter 12. Externe Leitungen weisen ein Potential für Leckstellen auf und sind Ursache für Handhabungs- und Befestigungsprobleme beim Kunden. Das Einbauen des Spülvolumens 34, das für den Lufttrockner in dem zweiten Speicherbehälter 12 notwendig ist, ermöglicht die Verwendung einer kompakten Kassette für ein Trocknungsmittel des Spülsystems des Lufttrockners, und dies verringert den benötigten Platz. Durch die Trennwand 53 verläuft eine Röhre 54, und die Röhre 54 verläuft durch das Spülvolumen 34 und endet an dem Kopfende des Speicherbehälters. Das Kopfende des Speicherbehälters ist mit dem Gehäuse 16 verbunden, das integriert mit dem Lufttrockner 14 gebildet ist. Der Lufttrockner kommuniziert mit dem Speicherbehälter 12 und dem Spülvolumen 34 über getrennte Leitungen 54 und 55.
  • Bei einem undichten Speicherbehälter 12 oder 18 lädt das Trocknungs- und Speichermodul 10, das oben beschrieben ist, den verbliebenen Speicherbehälter weiterhin unbeschränkt auf und hält dadurch die Federbremsen zurück. Der Fahrer kann wählen, das Fahrzeug mit einer begrenzten Bremseffizienz für eine unbestimmte Zeitdauer zu betreiben, sogar dann, wenn einer der Speicherbehälter den Druck nicht hält. Bei einer weiteren Ausführungsform kann das Trocknungs- und Speichermodul 10 so gestaltet sein, um den Druck zwischen den Speicherbehältern 12 und 18 auszugleichen, so dass, wenn das Fahrzeug für eine bestimmte Zeit geparkt wird, der Druck nicht wieder aufgefrischt werden kann, und dadurch die Benutzung des Fahrzeugs bei einem erheblich undichten Speicherbehälter begrenzt.
  • Wie in 6 gezeigt und oben beschrieben wurde, werden die Überdruckschutzventile 35 und 36 verwendet, um Druckluft an den ersten Speicherbehälter 18 und den zweiten Speicherbehälter 12 zu liefern. Die Überdruckschutzventile 35, 36 werden so eingestellt, um den ersten Speicherbehälter 18 zuerst unter Druck zu setzen, vorausgesetzt, dass der gleiche Druck in dem ersten und zweiten Speicherbehälter besteht. Bei vollem Systemdruck sind die Überdruckschutzventile 35, 36 geöffnet und stellen den gleichen Druck in sowohl dem ersten als auch dem zweiten Speicherbehälter 18 und 12 sicher. Jedoch hängt der Öffnungsdruck des Überdruckschutzventils von dem Druck des flussabwärts angeordneten Speicherbehälters ab, daher wird das Überdruckschutzventil, das den höchsten Druck aufweist zuerst öffnen, wenn die Drücke in den Speicherbehältern nicht gleich sind. Das Parken des Kraftfahrzeugs über Nacht oder für längere Zeitdauer kann dazu führen, dass die Drücke in dem ersten und dem zweiten Speicherbehälter ungleich werden. Während des Wiederaufladens des Luftsystems kann der zweite Speicherbehälter 12 vor dem ersten Speicherbehälter 18 geladen werden. Es kann wünschenswert sein, die Dauer zu begrenzen, während der das Kraftfahrzeug in dem Zustand betrieben werden kann, bei dem ein Speicherbehälter einen erheblich reduzierten Druck aufweist. Durch die Verwendung eines Druckausgleichmechanismus wie beispielsweise die Verbindungsleitung mit einer geeigneten Auslassöffnung 57 werden die Drücke in den Speicherbehältern 12 und 18 langsam ausgeglichen, so dass während des Wiederaufladens des Luftsystems der erste Speicherbehälter 18 zuerst aufgeladen wird. Weiterhin geht der Druck in beiden Speicherbehältern 12 und 18 gegen 0 hPa (0 psi), wenn der erste Speicherbehälter 18 zerbrochen ist oder ein ernsthaftes Leck aufweist; dadurch wird das Wiederaufladen des zweiten Speicherbehälter 12 verhindert, da der erste Speicherbehälter 18 aufgrund des Lecks nicht aufgeladen wird. Wenn der zweite Speicherbehälter 12 zerbricht oder ein ernsthaftes Leck aufweist, gehen die Drücke in beiden Speicherbehältern 12 und 18 ebenfalls gegen 0 hPa (0 psi); jedoch kann der erste Speicherbehälter 18 aufgeladen werden aber es werden die erforderlichen Zusatzeinrichtungen und die Luftfederung nicht unter Druck gesetzt, weil der zweite Speicherbehälter 12 nicht aufgeladen werden kann. Der Druckausgleichsmechanismus 57 führt dazu, dass der Druck in beiden Speicherbehältern 12 und 18 gleich ist; dadurch wird der erste Speicherbehälter 18 zuerst aufgeladen und die Verwendung des Fahrzeugs nach dem ernsthaften Leck in entweder dem ersten oder zweiten Speicherbehälter 18 und 12 begrenzt.

Claims (10)

  1. Lufttrocknungsanordnung zum Bereitstellen von komprimierter Luft aus einem Luftkompressor (20) in einem schweren Kraftfahrzeug umfassend: einen Lufttrockner (14), der so angeschlossen ist, um komprimierte Luft von dem Luftkompressor (20) zu erhalten; ein zweiter Vorratsbehälter (12) zur Versorgung von Zusatzeinrichtungen; ein Gehäuse (16), das den Lufttrockner (14) und den zweiten Vorratsbehälter (12) zu einem Gesamtmodul (10) miteinander verbindet; pneumatische Steuereinrichtungen (32, 35, 36, 37, 39, 44), um den Fluss der komprimierten Luft von dem Luftkompressor (20) durch den Lufttrockner (14) zu dem zweiten Vorratsbehälter (12) zu steuern; und einen ersten Vorratsbehälter (18), der eine pneumatische Verbindung mit dem Gehäuse (16) aufweist und der von dem zweiten Vorratsbehälter (12) entfernt angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, dass der Lufttrockner (14) im Wesentlichen extern bezüglich des zweiten Vorratsbehälters angeordnet ist.
  2. Lufttrocknungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der Lufttrockner (14) ein Trocknungsbett (33) umfasst, durch das die komprimierte Luft fließen kann, um eine Quelle für die saubere und trockene komprimierte Luft zur Verfügung zu stellen.
  3. Lufttrocknungsanordnung nach Anspruch 2, die weiterhin umfasst: ein Spülvolumen (34), das in dem zweiten Vorratsbehälter (12) integriert ausgebildet ist, wobei die Steuer einrichtungen auch den Luftfluss vom Spülvolumen (34) durch das Trocknungsbett (33) des Lufttrockners an die Atmosphäre steuert, um den Luftstromtrockner (14) zu spülen.
  4. Lufttrocknungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die weiterhin umfasst: einen Druckausgleichsmechanismus (57), der zwischen dem zweiten Vorratsbehälter (12) und dem ersten Vorratsbehälter (18) angeordnet ist, um den Druck in dem zweiten Vorratsbehälter und dem ersten Vorratsbehälter auszugleichen.
  5. Lufttrocknungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die weiterhin umfasst: ein erstes pneumatisches Schutzventil (35), das in dem Gehäuse (16) angeordnet ist, um den pneumatischen Druck, der an den ersten Vorratsbehälter (18) angelegt ist, zu steuern, und ein zweites pneumatisches Schutzventil (36), das in dem Gehäuse (16) angeordnet ist, um den pneumatischen Druck, der an den zweiten Vorratsbehälter (12) angelegt ist, zu steuern.
  6. Luftkompressorsystem für ein schweres Kraftfahrzeug, umfassend: einen Luftkompressor (20) zum Bereitstellen einer Quelle für komprimierte Luft; und eine Lufttrocknungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse einen Einlass aufweist, der zum Empfangen von komprimierter Luft von dem Luftkompressor (20) angeschlossen ist.
  7. Luftkompressorssystem für ein Bremssystem eines schweren Kraftfahrzeugs, umfassend: einen Luftkompressor, um komprimierte Luft zum Betrieb des Bremssystems bei Belastung bereit zu stellen, und um keine komprimierte Luft bereit zu stellen, wenn keine Belastung vorhanden ist; und eine Lufttrocknungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
  8. Luftkompressorsystem für ein pneumatisches Bremssystem eines schweren Kraftfahrzeugs nach Anspruch 7, wobei das System weiterhin umfasst: ein Prüfventil (13), das zwischen dem Lufttrockner (14) und dem ersten (18) und zweiten Vorratsbehälter (12) angeordnet ist und Teil des Gesamtmoduls (10) ist.
  9. Luftkompressorsystem für ein pneumatisches Bremssystem eines schweren Kraftfahrzeugs nach Anspruch 8, wobei: das erste Schutzventil (35) Teil des Gesamtmoduls (10) ist und zwischen dem Auslass des Prüfventils (13) und dem ersten Vorratsbehälter (18) angeordnet ist und geöffnet wird, wenn der angelegte Druck einen ersten Druck übersteigt und geschlossen wird, wenn der angelegte Druck unter einen zweiten niedrigeren Druck fällt.
  10. Luftkompressorsystem für ein pneumatisches Bremssystem eines schweren Kraftfahrzeugs nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei das zweite Schutzventil (36) Teil des Gesamtmoduls (10) ist und zwischen dem Auslass des Prüfventils (13) und des zweiten Vorratsbehälters (12) angeordnet ist und geöffnet wird, wenn der angelegte Druck einen ersten Druck übersteigt und geschlossen wird, wenn der angelegte Druck unter einen zweiten niedrigeren Druck fällt.
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