EP0222763A1 - Control device for a compressed air-operated installation - Google Patents

Control device for a compressed air-operated installation

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EP0222763A1
EP0222763A1 EP19850904060 EP85904060A EP0222763A1 EP 0222763 A1 EP0222763 A1 EP 0222763A1 EP 19850904060 EP19850904060 EP 19850904060 EP 85904060 A EP85904060 A EP 85904060A EP 0222763 A1 EP0222763 A1 EP 0222763A1
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EP
European Patent Office
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pressure
compressed air
compressor
air
piston
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Withdrawn
Application number
EP19850904060
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German (de)
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Inventor
Gerhard Wirmsberger
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Publication of EP0222763A1 publication Critical patent/EP0222763A1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/02—Arrangements of pumps or compressors, or control devices therefor

Definitions

  • the invention relates to a controller in a system operated with compressed air, in particular a compressed air brake system, in which the compressed air is generated with a compressor.
  • the object of the invention is therefore to provide a controller by which the air in the idle phase of the compressor can escape from it with little or no effort.
  • At least one controller e.g. a pressure switch and a solenoid valve actuated therefrom is provided which, depending on the pressure controlled in the compressed air system, holds or releases an opening of the compression chamber of the compressor, so that air can flow from the compression chamber of the compressor.
  • a control system keeps said opening in the pumping phase of the compressor open.
  • an organ which is set to a specific pressure prevailing in the compressed air system for example a pressure switch, controls a valve, e.g. a three-way valve, which blocks the connection between the compressor and the air tank.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a control according to the invention in a compressed air brake system
  • Fig. 2 shows another embodiment, shown schematically, also preferably for air brake systems, and
  • FIG. 3 shows an improvement of the embodiment in FIG.
  • the compressor 1 sucks in air via the inlet valve 2, the piston 3 of which it conveys, compresses, against the outlet valve 4 to the air tank 5.
  • the switching tongue 7 touches one with the air tank 5 connected pressure switch 6, the contacts 8 and 9.
  • the same pressure as in the air tank 5 acts, which pressure moves the piston 11 against the spring 13, which acts between the stop 12 and piston 11 according to the pressure in the cylinder 10 .
  • the pressure switch 6 therefore also fulfills the function of a pressure relief valve.
  • the electromagnet consisting of the winding 14 and the armature 15 does not hold the valve 2 open in its rest position, which is very favorable in terms of safety.
  • the pressure switch o act at a certain minimum pressure in the air container 5 of a compressed air brake system. Accordingly, the contacts 17 and 18 would be connected by the switching tongue 7, as a result of which the windings 14 - contrary to the aforementioned embodiment - would move the armature 15 upwards when there is a certain minimum pressure in the air container 5. As a result, the piston 3 of the compressor 1 is able to generate compressed air, which is then pressed through the outlet valve 4. Increases the pressure in the air tank 5, the piston 11 goes up and the switching tongue 7 moves away from the contacts 17 and 18, whereby the winding 14 is de-energized, with the result that the armature 15 comes to its rest position in which, sliding down, touches the inlet valve 2 and keeps it open.
  • pressure switch 6 is also easier to implement.
  • An embodiment with a membrane instead of a piston 11 would be conceivable.
  • the pressure switch 6 is an electromagnetic three-way valve 19 at a certain maximum pressure in the air container 5 and in such a way that the connection from the compressor 1 to the air container 5 is closed and the line 20 leading to the outside is opened.
  • the compressor 1 therefore conveys the air in accordance with the switching of the pressure switch 6 either - at maximum pressure in the compressed air system - via line 20 into the atmosphere or - when the pressure falls below the maximum pressure - into the air container 5.
  • a hole may be arranged in the upper region of the compression chamber of the compressor 1 and is used as an outlet.
  • an electric solenoid valve is arranged on this bore, which is opened or closed by the pressure switch 6, depending on whether the compressor 1 is to produce compressed air or undecompressed air is to be discharged to the outside through this bore

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)

Abstract

Le dispositif de commande d'une installation fonctionnant à l'air comprimé, en particulier une installation de freinage à air comprimé, comprenant principalement un compresseur (1), comporte un interrupteur à pression (6) qui comprend un piston (11) soumis d'une part à la pression régnant dans l'installation à air comprimé et d'autre part à la pression atmosphérique et prend en conséquence une position déterminée. Lorsque la pression dans un réservoir d'air (5) de l'installation est inférieure ou supérieure à une pression de seuil, ce piston engendre des signaux électriques, mécaniques et/ou pneumatiques qui actionnent un organe de commutation, par exemple une vanne magnétique (14, 15) ou une vanne à trois voies (19).The control device of a compressed air installation, in particular a compressed air braking installation, mainly comprising a compressor (1), comprises a pressure switch (6) which comprises a piston (11) subjected to on the one hand at the pressure prevailing in the compressed air installation and on the other hand at atmospheric pressure and consequently takes a determined position. When the pressure in an air tank (5) of the installation is lower or higher than a threshold pressure, this piston generates electrical, mechanical and / or pneumatic signals which actuate a switching device, for example a magnetic valve (14, 15) or a three-way valve (19).

Description

"Steuerung in einer mit Druckluft betriebenen Anlage""Control in a system operated with compressed air"
Gegenstand der Erfindung ist eine Steuerung in einer mit Druckluft betriebenen Anlage, insbesondere einer Druckluft bremsanlage, bei der die Druckluft mit einem Kompressor erzeugt wird.The invention relates to a controller in a system operated with compressed air, in particular a compressed air brake system, in which the compressed air is generated with a compressor.
Nach Erreichen eines bestimmten Druckes im Verdichtungsraum des Kompressors öffnet ein Ventil und die verdichtete Luft verläßt den Kompressor. Diese Druckschwelle ist auch in der Leerlaufphase des Kompressors zu überwinden, was großen Kraftaufwand erfordert.After reaching a certain pressure in the compression chamber of the compressor, a valve opens and the compressed air leaves the compressor. This pressure threshold must also be overcome in the idle phase of the compressor, which requires great effort.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Steuerung anzugeben, durch die die Luft in der Leerlaufphase des Kompres sors aus ihm mit keinem oder nur geringen Kraftaufwand entweichen kann.The object of the invention is therefore to provide a controller by which the air in the idle phase of the compressor can escape from it with little or no effort.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zumindest eine Steuerung, z.B. ein Druckschalter und ein davon betätigtes Magnetventil, vorgesehen ist, die in Abhängigkei vom in der Druckluftanlage eingesteuerten Druck eine Öffnung des Verdichtungsraumes des Kompressor offen hält bzw. freigibt, sodaß Luft aus dem Verdichtungsraum des Kompres sor strömen kann.According to the invention this is achieved in that at least one controller, e.g. a pressure switch and a solenoid valve actuated therefrom is provided which, depending on the pressure controlled in the compressed air system, holds or releases an opening of the compression chamber of the compressor, so that air can flow from the compression chamber of the compressor.
Nach einer Ausbildung der Erfindung hält eine erfindungsgemäße Steuerung die genannte Öffnung in der Pumpphase des Kompressors offen.According to an embodiment of the invention, a control system according to the invention keeps said opening in the pumping phase of the compressor open.
Nach einer anderen Ausbildung der Erfindung steuert ein auf einen bestimmten, in der Druckluftanlage herrschenden Druck eingestelltes Organ, z.B. ein Druckschalter, ein Ventil, z.B. ein Dreiwegeventil, das dadurch die Verbindung von Kompressor und Luftbehälter sperrt.According to another embodiment of the invention, an organ which is set to a specific pressure prevailing in the compressed air system, for example a pressure switch, controls a valve, e.g. a three-way valve, which blocks the connection between the compressor and the air tank.
Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind aus den Zeichnungen ersichtlich, die mit der nachfolgenden Beschreibung erklärt werden. Hierzu zeigen:Further exemplary embodiments of the invention can be seen from the drawings, which are explained with the following description. Show:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ausführung einer Steuerung in einer Druckluftbremsanlage,1 shows an embodiment of a control according to the invention in a compressed air brake system,
Fig. 2 eine weitere Ausführung, schematisch dargestellt, auch vorzugsweise für Druckluftbremsanlagen, undFig. 2 shows another embodiment, shown schematically, also preferably for air brake systems, and
Fig. 3 eine Verbesserung der Ausführung in Fig.3 shows an improvement of the embodiment in FIG.
Gemäß Fig. 1 saugt der Kompressor 1 über das Einlaßventil 2 Luft an, dessen Kolben 3 fördert sie, verdichtet, entgegen dem Auslaßventil 4 zum Luftbehälter 5. Wenn im Luftbehälter 5 ein bestimmter Höchstdruck erreicht ist, dann berührt die Schaltzunge 7 eines mit dem Luftbehälter 5 ver bundenen Druckschalters 6 die Kontakte 8 und 9. Im Zylinde 10 des Druckschalters 6 wirkt derselbe Druck wie im Luftbehälter 5, welcher Druck den Kolben 11 entgegen der Feder 13 bewegt, die zwischen Anschlag 12 und Kolben 11 entsprechend dem Druck im Zylinder 10 wirkt.1, the compressor 1 sucks in air via the inlet valve 2, the piston 3 of which it conveys, compresses, against the outlet valve 4 to the air tank 5. When a certain maximum pressure is reached in the air tank 5, the switching tongue 7 touches one with the air tank 5 connected pressure switch 6, the contacts 8 and 9. In the cylinder 10 of the pressure switch 6, the same pressure as in the air tank 5 acts, which pressure moves the piston 11 against the spring 13, which acts between the stop 12 and piston 11 according to the pressure in the cylinder 10 .
Durch das Verbinden der Kontakte 8 und 9 durch die Schaltzunge 7 wird die Wicklung 14 eines Elektromagneten unter Strom gesetzt, wodurch dessen als Stift ausgebildeter Anker 15 das Einlaßventil 2 etwas nach unten schiebt, also offen hält.By connecting the contacts 8 and 9 through the switching tongue 7, the winding 14 of an electromagnet is energized, whereby its armature 15, which is designed as a pin, pushes the inlet valve 2 downward somewhat, that is to say keeps it open.
Wenn der gewünschte Druck im in einer Druckluftbremsanlage eingebundenen Luftbehälter 5 durch das Pumpen des Kompressors 1 erreicht, so saugt er wohl Luft an, diese wird aber nicht durch das Auslaßventil 4 zum Luftbehälter 5 geleitet, sondern nimmt den Weg des geringeren Widerstandes, also entweicht wieder durch das Einlaßventil 2, weil der Anker 15 diese offen hält.If the desired pressure in the air tank 5 integrated in a compressed air brake system is reached by pumping the compressor 1, then it is probably sucking in air, which becomes but not passed through the outlet valve 4 to the air container 5, but takes the path of lower resistance, so escapes again through the inlet valve 2 because the armature 15 keeps it open.
Sollte der Druck im Luftbehälter 5 noch weiter steigen, so wird der Kolben 11 dementsprechend auch nach oben geschoben und eine Bohrung 16 überholen bzw. freigeben, sodaß dann Luft nach außen entweichen kann. Der Druckschalter 6 erfüllt daher auch die Funktion eines Überdruckventiles.Should the pressure in the air container 5 increase still further, the piston 11 is accordingly pushed upwards and a bore 16 overhauls or released, so that air can then escape to the outside. The pressure switch 6 therefore also fulfills the function of a pressure relief valve.
Gemäß dem vorhergehenden Beispiel hält der aus der Wicklung 14 und dem Anker 15 bestehende Elektromagnet in dessen Ruhestellung das Ventil 2 nicht offen, was in Bezug auf die Sicherheit sehr günstig ist.According to the previous example, the electromagnet consisting of the winding 14 and the armature 15 does not hold the valve 2 open in its rest position, which is very favorable in terms of safety.
Es ist auch möglich, bei einem bestimmten Mindestdruck im Luftbehälter 5 einer Druckluftbremsanlage den Druckschalter o wirken zu lassen. Demgemäß würde von der Schaltzunge 7 die Kontakte 17 und 18 verbunden werden, wodurch die Wicklungen.14 - entgegen vorgenannter Ausführung - der Anker 15 nach oben bewegen würden, wenn ein bestimmter Mindestdruck im Luftbehälter 5 herrscht. Dadurch ist der Kolben 3 des Kompressors 1 in der Lage, Druckluft zu erzeugen, welche dann durch das Auslaßventil 4 gepresst wird. Erhöht sich der Druck im Luftbehälter 5, so geht der Kolben 11 nach oben und die Schaltzunge 7 entfernt sich von den Kontakten 17 und 18, wodurch die Wicklung 14 stromlos wird, was zur Folge hat, daß der Anker 15 in seine Ruhestellung kommt, in der er, sich nach unten schiebend, das Einlaßventil 2 berührt und offen hält.It is also possible to let the pressure switch o act at a certain minimum pressure in the air container 5 of a compressed air brake system. Accordingly, the contacts 17 and 18 would be connected by the switching tongue 7, as a result of which the windings 14 - contrary to the aforementioned embodiment - would move the armature 15 upwards when there is a certain minimum pressure in the air container 5. As a result, the piston 3 of the compressor 1 is able to generate compressed air, which is then pressed through the outlet valve 4. Increases the pressure in the air tank 5, the piston 11 goes up and the switching tongue 7 moves away from the contacts 17 and 18, whereby the winding 14 is de-energized, with the result that the armature 15 comes to its rest position in which, sliding down, touches the inlet valve 2 and keeps it open.
Natürlich ist der Druckschalter 6 auch einfacher auszuführen. So wäre eine Ausführung mit einer Membran statt einem Kolben 11 denkbar.Of course, the pressure switch 6 is also easier to implement. An embodiment with a membrane instead of a piston 11 would be conceivable.
Nach dem erfindungsgemäßen Beispiel von Fig. 2 schaltet der Druckschalter 6 ein elektromagnetisches Dreiwegeventil 19 bei bestimmten Höchstdruck im Luftbehälter 5 und zwar so, daß die Verbindung von Kompressor 1 zum Luftbehälter 5 geschlossen wird und die nach außen führende Leitung 20 wird geöffnet. Der Kompressor 1 fördert daher entsprechend der Schaltung des Druckschalters 6 die Luft entweder - bei Höchstdruck in der Druckluftanlage - über die Leitung 20 in die Athmosphäre oder - bei Unterschreiten des Höchstdruckes - in den Luftbehälter 5.2 switches the pressure switch 6 is an electromagnetic three-way valve 19 at a certain maximum pressure in the air container 5 and in such a way that the connection from the compressor 1 to the air container 5 is closed and the line 20 leading to the outside is opened. The compressor 1 therefore conveys the air in accordance with the switching of the pressure switch 6 either - at maximum pressure in the compressed air system - via line 20 into the atmosphere or - when the pressure falls below the maximum pressure - into the air container 5.
Statt dem elektrischen Druckschalter 6 wären verschiedene Möglichkeit en denkbar. So wäre möglich, eine mechanische oder pneumatische Verbindung von Kolben 11 und Anker 15 herzustellen. Demgemäß würde ein Seilzug den Anker 15 - in diesem Falle ohne Wicklungen 14 - betätigen bzw. der Anker 15 wird bewegt von einem weiteren Kolben in einem Zylinder, in dem sich der Druck des Zylinder 10 fortsetzt.Instead of the electrical pressure switch 6, various possibilities would be conceivable. It would be possible to establish a mechanical or pneumatic connection between the piston 11 and the armature 15. Accordingly, a cable would actuate the armature 15 - in this case without windings 14 - or the armature 15 is moved by another piston in a cylinder in which the pressure of the cylinder 10 continues.
Eventuell wird im oberen Bereich des Verdichtungsräumes des Kompressors 1 eine Bohrung angeordnet, die als Auslaß verwendet wird. An diese Bohrung wird erfindungsgemäß ein ELektro-Magnetventil angeordnet, das durch den Druckschalter 6 geöffnet bzw. geschlossen wird, je nachdem, ob der Kompressor 1 Druckluft erzeugen oder unverdichtete Luft durch diese Bohrung nach außen abgeleitet werden sollA hole may be arranged in the upper region of the compression chamber of the compressor 1 and is used as an outlet. According to the invention, an electric solenoid valve is arranged on this bore, which is opened or closed by the pressure switch 6, depending on whether the compressor 1 is to produce compressed air or undecompressed air is to be discharged to the outside through this bore
Günstig ist eine Ausführung nach Fig. 3, wonach der Anker 15 in einem rechten Winkel zu dem das Ventil 2 offenhaltenden Sperrkörper 21 steht, wodurch die Wicklungen 14 kleiner dimensioniert werden können.An advantageous embodiment according to FIG. 3, according to which the armature 15 is at a right angle to the blocking body 21 holding the valve 2 open, as a result of which the windings 14 can be dimensioned smaller.
Erfindungsgemäß ist ein echter Leerlaufbetrieb eines Kompressors gegeben, sodaß in dieser Phase sehr wenig Energie aufzuwenden ist. Bei Anordnen einer erfindungsgemäßen Steuerung in einer Druckluftbremsanlage trifft dies insofern zu, als der Kompressor zwangsläufig mit dem Antriebs motor des Kraftfahrzeuges mitläuft.According to the invention, there is a real idle operation of a compressor, so that very little energy is to be used in this phase. When arranging a control according to the invention in a compressed air brake system, this applies insofar as the compressor inevitably runs with the drive motor of the motor vehicle.
- 5 Patentansprüche - - 5 claims -

Claims

Patentansprüche: Claims:
1. Steuerung in einer mit Druckluft betätigten Anlage, vor allem zurVerwendung bei einem Kompressor, insbesondere eines solchen in einer Druckluftbremsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (Druckschalter 6) Vorhanden ist, die bei Unter- oder/und Überschreiten eines bestimmten Druckes bzw. Druckschwelle in einem Teil (Luftbehälter 5) der Druckluftanlage elektrische, mechanische oder/und pneumatische Signale erzeugt, welche Signale zumindest ein Schaltorgan (Magnetventil 14, 15, Dreiwegeventil 19) betätigen.1. Control in a system operated with compressed air, especially for use with a compressor, in particular one in a compressed air brake system, characterized in that a device (pressure switch 6) is present which, when the pressure falls below or / and / or exceeds a certain pressure or Pressure threshold in a part (air tank 5) of the compressed air system generates electrical, mechanical and / or pneumatic signals, which signals actuate at least one switching element (solenoid valve 14, 15, three-way valve 19).
2. Steuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichet, daß die Ansaugöffnung des Kompressors (1) offen gehalten wird bei Verkleinerung des Verdichtungsraumes des Kompressors (1) durch dessen Kolben (3).2. Control according to claim 2, characterized in that the suction opening of the compressor (1) is kept open when the compression space of the compressor (1) is reduced by its piston (3).
3. Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan (Dreiwegeventil 19) die Verbindung von Kompressor (1) zum Luftbehälter (5) schließt bzw. eine Verbindung von Kompressor (1) zur Außenluft herstellt.3. Control according to claim 1 or 2, characterized in that the switching element (three-way valve 19) closes the connection from the compressor (1) to the air container (5) or establishes a connection between the compressor (1) and the outside air.
4. Steuerung nach Anspruch 1, 2 oder/und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck im Verdichtungsraum des Kompressors (1) beim Verkleinern durch dessen Kolben (3) bei Unter- bzw. Überschreiten eines bestimmten Druckes bzw. Druckschwelle in einem Teil (Luftbehälter 5) der Druckluftanlage nicht oder nicht wesentlich steigt.4. Control according to claim 1, 2 or / and 3, characterized in that the pressure in the compression chamber of the compressor (1) when shrinking by its piston (3) when falling below or exceeding a certain pressure or pressure threshold in one part ( Air tank 5) of the compressed air system does not rise or does not rise significantly.
5. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (Druckschalter 6) zumindest einen Teil (Kolben 11) enthält, der einerseits vom innerhalb der Druckluftanläge herrschenden Druck und andererseits vom außerhalb derselben herrschenden Druck beaufschlagt wird und dementsprechend eine bestimmte Stellung hat und besagte Signale erzeugt. 5. Control according to claim 1, characterized in that the device (pressure switch 6) contains at least a part (piston 11) which is acted upon on the one hand by the pressure prevailing within the compressed air system and on the other hand by the pressure prevailing outside the same and accordingly has a certain position and said signals generated.
EP19850904060 1984-08-14 1985-08-13 Control device for a compressed air-operated installation Withdrawn EP0222763A1 (en)

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AT262284 1984-08-14
AT2622/84 1984-08-14

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