DE102004052375A1

DE102004052375A1 - System und Verfahren zur Bereitstellung trockener gefilterter Luft an einem Bremszylinder

Info

Publication number: DE102004052375A1
Application number: DE102004052375A
Authority: DE
Inventors: Maurice Anderson
Original assignee: Haldex Brake Corp
Current assignee: Haldex Brake Corp
Priority date: 2003-10-29
Filing date: 2004-10-28
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2024-10-29
Also published as: GB0424073D0; US6907818B2; HU0402207D0; FR2861679A1; US20050092172A1; SE0402623D0; HUP0402207A2; GB2407627A; JP4486474B2; GB2407627B; SE527772C2; JP2005133945A; SE0402623L; DE102004052375B4; FR2861679B1

Abstract

Ein Federspeicherbremszylinder (100) weist eine Bremskammer (108) in einem Betriebsbremsteil (102) und eine Lösekammer (110) und einen Federraum (112) in einem Federspeicherteil (104) auf. Zwischen der Bremskammer (108) und dem Federraum (112) ist ein Ventil (126) vorgesehen, das von einer Öffnungsstellung, in der es die Bremskammer (108) mit dem Federraum (112) verbindet, in eine Schließstellung überführbar ist. Das Ventil (126) ist durch eine Kraft in die Öffnungsstellung belastet und in die Schließstellung verschiebbar, wenn ein Differenzdruck (DP) zwischen der Bremskammer (108) und dem Federraum (112) auftritt, der eine die Kraft übersteigende Druckkraft zur Folge hat.

Description

ANWENDUNGSGEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich generell auf ein System und ein Verfahren zum Bereitstellen von Druckluft in einem Federraum. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein druckempfindliches internes 2-Wegeventil, welches einen Federraum mit Druckluft, die vorher gefiltert und getrocknet wurde, be- und entlüftet.

Druckmittelbetätigte Bremssysteme werden seit langer Zeit dazu eingesetzt, Kraftfahrzeuge sicher und effektiv zu fahren. Insbesondere werden auf Nutzfahrzeugen, wie beispielsweise LKWs, Druckluftbremsen eingesetzt, da solche Fahrzeuge typischerweise große Fahrzeuggewichte besitzen. Die betreffende träge Masse dieser Nutzfahrzeuge erfordert in Verbindung mit den hohen Geschwindigkeiten, mit denen solche Fahrzeuge bewegt werden, ein Bremssystem, welches einen Bremsvorgang mit hoher Bremskraft schnell ermöglicht. Eine Systemkomponente von Druckluftbremssystemen ist ein Bremszylinder, der die für einen Bremsvorgang notwendige Kraft bereitstellt.

Bei einem typischen Federspeicherbremszylinder mit Membran können die Bremsen auf verschiedene Weise eingelegt werden. Bei einer normalen Bremssituation wird Druckluft in die Bremskammer geschickt, die die Membran belastet. Die Membran ist typischerweise elastisch ausgebildet, so dass über eine Kolbenstange die Bremsen betätigt werden. Für die Aussteuerung einer Hilfs- und/oder Parkbremsung sind Federspeicherzylinder mit Speicher federn bekannt, die eine erhebliche Energie speichern und damit in der Lage sind, eine hohe Bremskraft zu verursachen, falls die Druckluft ausfallen sollte. In normaler Fahrsituation wird die Speicherfeder jedoch durch die Druckluft zusammengedrückt und verbleibt damit in ihrer gelösten Stellung. Wenn die Lösekammer entlüftet wird, expandiert die Speicherfeder und verschiebt über die Membran die Kolbenstange, so dass auf diese Weise die Bremsen angelegt werden. Dies geschieht bei Ausfall von Druckluft oder bei bewusster Entlüftung der Lösekammer, wenn sich das Fahrzeug in der abgestellten Stellung befindet.

Die Speicherfeder ist in einem Federraum angeordnet. Die Einheit besitzt eine elastische Membran, die an einen Kopf geklammert ist (der manchmal auch als Federgehäuse oder Federkammer bezeichnet wird), und einen Flanschteil (manchmal bekannt als Adapter). Die Speicherfeder wird in der Federkammer zwischen dem Kopf und der Membran zusammengepresst. Die Speicherfeder besitzt eine hohe Federkonstante und ist normalerweise auf einer Höhe von weniger als 3 Inches (76,2 mm) zusammengepresst, während sie in nicht zusammengedrücktem Zustand eine Höhe von 9 bis 12 Inches (228 bis 305 mm) aufweist. Die Speicherfeder ist damit in der Lage, eine entsprechend hohe potentielle Energie zu speichern, die eine Kraft auf den Kopf von etwa 2000 bis 3000 Pounds (8,89 bis 13,34 kN) übersteigt.

Da die Speicherfeder relativ große Kräfte aufnehmen muss, ist sie in an sich unnötiger Weise durch Schmutz und Feuchtigkeit gefährdet und einer Korrosion ausgesetzt. Die Speicherfeder wird auch in Notbremssituationen benutzt, wenn das Druckluftsystem auf dem Fahrzeug schlecht funktioniert, ausfällt oder zusätzlich eingesetzt wird. Die Korrosion an der Speicherfeder kann zu gefährlichen Situationen führen bis hin zu einem Komplettausfall des Bremssystems des Fahrzeugs.

Gewöhnlich wird bei solchen Druckluftbremssystemen Luft aus der Atmosphäre durch einen Luftfilter/Lufttrockner geführt. Dies führt dazu, dass der Kompressor saubere trockene Luft an das Bremssystem abgibt. Bei der Entlüftung des Federraums gelangt jedoch Luft aus der Atmosphäre direkt in den Federraum, weil die Druckluft nicht dazu eingesetzt wird, an der Entlüftung teilzunehmen, wenn die Hilfs- oder Parkbremse betätigt wird. Dieser Zustand ist unbefriedigend, weil Schmutz und Feuchtigkeit auf diese Weise in den Federraum eindringen können, was die Gefahr der Korrosion der Speicherfeder einschließt.

Es haben bereits verschiedene Systeme versucht, Schmutz und Feuchtigkeit von dem Federraum fernzuhalten. So zeigen die US 3,736,842 und 3,800,668 ein Atmungssystem für Federspeicherbremszylinder, welches den Fluss von Luft in der Einheit zu und aus dem Federraum ermöglicht, so dass Schmutz und Feuchtigkeit von der Atmosphäre von dem Federraum ferngehalten werden. Die beschriebenen Systeme benutzen einen O-Ring als Dichtung zwischen der Steuerkammer und der Bremskammer. In der Parkstellung bei eingelegter bzw. gelöster Bremse bewegt sich die Bremseinheit und es entsteht eine Verbindung zwischen dem Federraum und dem Steuerraum oder zwischen dem Federraum und der Bremskammer. Bei der seitlichen Bewegung der Bremseinheit verschleißt der O-Ring, so dass Druckluft zwischen dem Steuerraum und der Bremskammer in unnötiger Weise verloren geht. Dies wiederum führt dazu, dass der Kompressor des Systems unnötig arbeiten muss, um die Druckluftverluste auszugleichen.

Ein weiterer Nachteil der in den beiden Druckschriften beschriebenen Systeme ist darin zu sehen, dass die Bremsanordnung schwingt, sobald das interne Atmungsventil in die Offenstellung überführt ist. Dies führt darüber hinaus zu unnötigen Zyklen des Systems. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass das Gehäuse des Federraums so dimensioniert sein muss, dass es größeren Drücken aus dem Steuerraum standhält. Zusätzlich vergrößert der zusätzliche Druck auf die Federkammer die Geschwindigkeit und die Wahrscheinlichkeit, dass die Federspeicherbremse angezogen wird, wenn das System der Hilfs-/Parkbremse verloren geht.

Auch die US 4,890,540 bemüht sich mit einem anderen System um die Behebung dieser Probleme. Es wird ein System mit mehreren Atmungslöchern im Gehäuse der Speicherfeder beschrieben. Die Atmungslöcher sind im oberen Teil des Gehäuses angeordnet, um die Menge an Feuchtigkeit und Schmutz, die in das Gehäuse eintreten, zu begrenzen. Das System verhindert jedoch nicht das Eindringen von Feuchtigkeit in das Gehäuse der Speicherfeder. Auch das Eindringen von Verunreinigungen wird nicht verhindert. Das System kann bestenfalls das Eindringen von Verunreinigungen in das Gehäuse verlangsamen.

In der US 6,006,651 wird ein gasdurchlässiges Filterelement beschrieben, welches sich über eine Öffnung in dem Gehäuse erstreckt, so dass die Luft, die aus der Atmosphäre in die innere Bremskammer einströmt, im Wesentlichen frei von Verunreinigungen ist. Jedoch verhindert dieses System nicht das Eindringen von Feuchtigkeit in das Gehäuse der Speicherfeder. Derartige Filter befinden sich in geringer Höhe am Fahrzeug über der Fahrbahn und verhindern das Eindringen von Verunreinigungen. Sie müssen jedoch fortlaufend ausgetauscht werden, weil sie verschmutzen. Insoweit erfordert das System eine entsprechende Wartung.

Ein weiteres System ist in der US 4,889,037 beschrieben. Dabei besteht eine Verbindung zwischen der Federkammer und einer Atmungskammer, die ihrerseits in die Atmosphäre entlüftet wird. Diese Verbindung ist vorgesehen, damit feste Bestandteile und Fluide, die in die Atmungskammer gelangen, keine Probleme in dem Federraum hervorrufen. Jedoch geschieht auch hier ein Austausch zwischen dem Federraum und der Atmosphäre, der lediglich eine Verzögerung erbringt. Es werden sich Verunreinigungen in der Atmungskammer aufbauen, wodurch jedoch das Eindringen von Verunreinigungen in die Federkammer nicht ausgeschlossen wird. Zusätzlich kann mit diesem System das Eindringen von Feuchtigkeit in den Federraum nicht verhindert werden.

Aus der US 5,937,733 und der US 6,006,651 ist eine Filteranordnung bekannt, die Durchbrechungen in dem Federraum abdeckt. Die Filteranordnung dient zur Filterung von Luft aus der Atmosphäre in den Federraum. Dieses System leidet an den gleichen Problemen, wie der Gegenstand der US 6,006,651 . Das Eindringen von Feuchtigkeit wird nicht vermieden, und das System erfordert eine entsprechende Wartung, um die Filter sauber und in Funktion zu erhalten.

Zur Behebung dieser Nachteile geht es um ein Bremssystem, welches den Eintritt von Schmutz und Feuchtigkeit in den Federraum der Speicherfeder minimiert.

Weiterhin soll ein Bremssystem aufgezeigt werden, mit welchem trockene gefilterte Luft in den Federraum der Speicherfeder eingebracht werden kann.

Weiterhin soll das Bremssystem Luftverluste minimieren.

Es soll ein Bremssystem aufgezeigt werden, welches den Austausch von Luft zwischen dem Betriebsbremsteil des Federspeicherbremszylinders und dem Federspeicherteil vereinfacht.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Bremssystem bereitzustellen, welches die Beanspruchung der Speicherfeder reduziert.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Diese und andere Ziele der Erfindung werden durch einen Federspeicherbremszylinder erreicht, der ein inneres Atmungsventil aufweist, welches zwischen der Bremskammer und dem Federraum eingeschaltet ist. Auf diese Weise wird trockene gefilterte Luft in die Bremskammer eingebracht, die dann über das Atmungsventil auch in den Federraum gelangt, und zwar infolge eines sich über das Atmungsventil aufbauenden Differenzdruckes.

Auf diese Weise gelangt auch nur trockene und gefilterte Luft in den Federraum, so dass die Gefahr einer Korrosion oder Beschädigung der Speicherfeder des Federspeicherteils durch Schmutz und/oder Feuchtigkeit eliminiert ist.

Das interne Atmungsventil besitzt einen Ventilkopf, der von der Druckluft in der Bremskammer beaufschlagt wird und somit die Leitungsverbindung zwischen der Bremskammer und dem Federraum absperrt, wenn ein Grenzwert des Differenzdruckes erreicht ist. Das Atmungsventil wird dann wieder öffnen und so die Verbindung zwischen der Bremskammer und dem Federraum wiederherstellen, sobald der Differenzdruck unter einen Grenzwert fällt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung ist ein Federspeicherbremszylinder vorgesehen, der eine Bremskammer und in seinem Federspeicherteil eine Lösekammer und einen Federraum aufweist. Der Federspeicherbremszylinder besitzt weiterhin ein Ventil, welches die Bremskammer mit dem Federraum verbindet, wobei das Ventil zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung hin- und her bewegbar ist. In der Offenstellung stellt es die Verbindung zwischen der Bremskammer und dem Federraum her. In der Schließstellung sperrt es diese Verbindung ab. Das Ventil wird in Richtung auf die Offenstellung durch eine Kraft belastet und ist in die Schließstellung überführbar, sobald eine von einem Differenzdruck (DP) verursachte Druckkraft zwischen der Bremskammer und dem Federraum auftritt, der die Kraft übersteigt.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung ist ein Ventil in einem Federspeicherbremszylinder vorgesehen, der eine Bremskammer und einen Federraum aufweist. Der Federspeicherteil besitzt eine Lösekammer und einen Federraum. Das Ventil weist einen Durchgang auf, welcher die Bremskammer mit dem Federraum verbindet. Der Durchgang besitzt eine Fläche (A₂). Das Ventil besitzt weiterhin einen Ventilkörper, der in dem Durchgang angeordnet ist und zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung hin- und her bewegbar ist. In der Schließstellung wird die Verbindung zwischen der Bremskammer und dem Federraum abgesperrt. Der Ventilkörper befindet sich dabei in der Schließstellung. Der Ventilkörper besitzt einen Ventilkopf mit einer Fläche (A1), die größer als die Fläche (A₂) ist. Der Ventilkopf ist dem Druck in der Bremskammer ausgesetzt und kann so in die Schließstellung überführt werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Federspeicherbremszylinders eines Kraftfahrzeugs aus einer Parkstellung mit eingelegter Bremse in eine Parkstellung mit gelöster Bremse aufgezeigt, wobei getrocknete und gefilterte Luft in einen Federraum geführt wird, um eine Beschädigung der dort angeordneten Speicherfeder zu verhindern. Das Verfahren weist folgende Schritte auf:
Verbinden einer Bremskammer mit dem Federraum über eine Leitung für ein Medium und über ein Ventil, das durch eine Kraft in die Offenstellung beaufschlagt ist; Einbringen von Druckluft in die Bremskammer, um eine Druckdifferenz (DP) zwischen der Bremskammer und dem Federraum aufzubauen; Überführen des Ventils in die Schließstellung, sobald die durch die Druckdifferenz (DP) verursachte Druckkraft die Kraft übersteigt; Einbringen von Druckluft in eine Lösekammer, die von der Bremskammer und dem Federraum abgedichtet ist, um den Federraum zusammenzudrücken: Entlüften der Bremskammer; Öffnen des Ventils, sobald die Kraft die von der Druckdifferenz (DP) verursachte Druckkraft übersteigt; und Freigeben der Druckluft aus dem Federraum durch das Ventil.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Federspeicherbremszylinders eines Kraftfahrzeuges aus einer Parkstellung mit gelöster Bremse in eine Parkstellung mit eingelegter Bremse, wobei getrocknete und gefilterte Luft in einen Federraum geführt wird, um eine Beschädigung der dort angeordneten Speicherfeder zu verhindern, aufgezeigt. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: Verbinden einer Bremskammer mit dem Federraum über eine Leitung für ein Medium und über ein Ventil, das durch eine Kraft in die Offenstellung beaufschlagt ist; Einbringen von Druckluft in die Bremskammer, um eine Druckdifferenz (DP) zwischen der Bremskammer und dem Federraum aufzubauen; Überführen des Ventils in die Schließstellung, sobald die durch die Druckdifferenz (DP) verursachte Druckkraft die Kraft übersteigt; Entlüften einer Lösekammer, die von der Bremskammer und dem Federraum abgedichtet ist, um den Federraum expandieren zu lassen; Entlüften der Bremskammer; Öffnen des Ventils, sobald die Kraft die von der Druckdifferenz (DP) verursachte Druckkraft übersteigt; und Einsaugen von Luft in den Federraum, um die durch die Expansion des Federraums verursachte Druckdifferenz (DP) an dem Ventil auszugleichen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung ist ein Ventil vorgesehen, welches eine Bremskammer mit einem Federraum eines Federspeicherbremszylinders über einen Durchgang mit einer Fläche (A2) verbindet. Das Ventil weist einen Ventilkörper auf, der in dem Durchgang angeordnet und zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verschiebbar ist. In der Schließstellung wird die Verbindung zwischen der Bremskammer und dem Federraum abgesperrt, wobei sich der Ventilkörper in der geschlossenen Stellung befindet. Der Ventilkörper besitzt einen Ventilkopf mit einer Fläche (A₁), die größer ist als die Fläche (A₂). Das Ventil ist in Richtung auf die Offenstellung durch eine Kraft (F) belastet und in die Schließstellung verschiebbar, sobald eine von einer Druckdifferenz (DP) verursachte Druckkraft die Kraft (F) übersteigt.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 zeigt ein Blockdiagramm zur Verdeutlichung des Federspeicherbremssystems.
2 zeigt einen Schnitt durch einen kombinierten Federspeicherbremszylinder nach der vorliegenden Erfindung mit einem inneren Atmungsventil in einer Stellung, in der die Speicherfeder zusammengedrückt, die Kolbenstange vollständig zurückgezogen und das Atmungsventil in der Offenstellung ist.
3 zeigt den Federspeicherbremszylinder gemäß 2 in der Stellung mit zusammengedrückter Speicherfeder, voll ausgefahrener Kolbenstange und dem Atmungsventil in der Schließstellung.
4 zeigt den Federspeicherbremszylinder in der Stellung mit voll entspannter Speicherfeder und voll ausgefahrener Kolbenstange sowie mit dem Atmungsventil in der Offenstellung.
5 zeigt eine Ausführungsform des Atmungsventils in der Offenstellung.
6 zeigt das Atmungsventil in der Schließstellung.
FIGURENBESCHREIBUNG
1 zeigt ein Blockdiagramm eines Bremssystems 10 einschließlich einer Einheit 20 mit Kompressor/Filter/Lufttrockner, einem Behälter 30 für Druckluft, einem Steuerventil 40 und einem Federspeicherbremszylinder 100.
Die Einheit 20 aus Kompressor/Filter/Lufttrockner weist einen Einlass zum Ansaugen von Luft aus der Atmosphäre auf. Die aus der Atmosphäre angesaugte Luft wird gefiltert, um Verunreinigungen zu entfernen, die sich in der Luft befinden können. Die Luft wird getrocknet, um Feuchtigkeit aus der Luft abzuführen. Die Einheit 20 aus Kompressor/Filter/Lufttrockner kann jeden geeigneten Kompressor und jedes geeignete Filter aufweisen, wie sie im Stand der Technik benutzt werden, um Luft aus der Atmosphäre zu trocknen und zu filtern.
Die Einheit 20 aus Kompressor/Filter/Lufttrockner steht über eine Leitung mit einem Behälter 30 für Druckluft in Verbindung, der der Speicherung dient. Typischerweise ist dem Behälter ein Rückschlagventil (nicht dargestellt) vorgeschaltet. Die gefilterte und getrocknete Luft wird also in den Behälter 30 überführt und dort als Druckluftvorrat bevorratet. Der Behälter 30 für Druckluft kann aus jedem geeigneten Material bestehen, typischerweise aus einem Lufttank, in dem die gefilterte und getrocknete Luft bevorratet wird, bis sie von dem Bremssystem 10 benötigt wird.
Der Behälter 30 für Druckluft steht über eine Leitung mit einem Steuerventil 40 in Verbindung, von dem wiederum eine Leitung zu dem Federspeicherbremszylinder 30 führt. Das Steuerventil 40 kann gestuft betätigt werden, um Druckluft aus dem Behälter 30 zu dem Federspeicherbremszylinder 100 zu schicken, je nach Erfordernis. Das Steuerventil 40 kann auch als Schnelllöseventil ausgebildet sein, um eine schnelle Entlüftung des Federspeicherbremszylinders 100 in die Atmosphäre herbeizuführen. Das Steuerventil 40 kann über verschiedene Eingänge (nicht dargestellt) betätigt werden, beispielsweise durch das Niedertreten eines Bremspedals (nicht dargestellt) durch einen Benutzer oder durch die Betätigung der Ansteuerung einer Parkbremse (nicht dargestellt). Obwohl nur eine Leitung von dem Steuerventil 40 zu dem Federspeicherbremszylinder 10 dargestellt ist, können mehrere Verbindungsleitungen bestehen, um Druckluft in verschiedene Kammern des Federspeicherbremszylinders 100 zu schicken, und zwar in Abhängigkeit von der jeweiligen Betätigungssituation.
So kann beispielsweise die Betätigung eines Bremspedals (nicht dargestellt) durch einen Fahrer dazu führen, dass das Steuerventil 40 Druckluft zu dem Federspeicherbremszylinder 100 schickt, um die Bremsen des Fahrzeugs (nicht dargestellt) zu betätigen. Auch die Betätigung eines Steuerventils (nicht dargestellt) am Armaturenbrett für eine Parkbremse kann dazu führen, dass Druckluft zu dem Federspeicherbremszylinder 100 geführt wird oder dieser entlüftet wird, um entweder die Parkbremse einzulegen oder zu lösen.
2 verdeutlicht die Ausbildung eines Federspeicherbremszylinders 100 in der Ausgangs- oder Lösestellung, also z. B. während der normalen Fahrt. Der Federspeicherbremszylinder 100 weist generell einen Betriebsbremsteil 102 und einen Federspeicherteil 104 auf. Der Betriebsbremsteil 102 besitzt eine Membran 114, die eine Bremskammer 108 von einem Rückführfederraum 106 abteilt. Der Federspeicherteil 104 weist eine Lösekammer 110 und einen Federraum 112 auf. Der Betriebsbremsteil 102 besitzt ein Gehäuse 103, während das Gehäuse 105 Bestandteil des Federspeicherteils 104 ist.
Im Betriebsbremsteil 102 stützt sich an der Membran 114 ein Teller 120 ab, der mit einer Kolbenstange 116 versehen ist. Die Einheit aus Teller 120 und Kolbenstange 116 bewegt sich in Achsrichtung hin und her, je nach dem, ob die Bremskammer 108 belüftet oder die Lösekammer 110 entlüftet wird. Die seitlich hin- und hergehende Bewegung der Kolbenstange 116 ist auch anhand der 3 und 4 erkennbar, wobei gemäß 3 die Brems kammer 108 belüftet ist, während die Lösekammer ebenfalls belüftet ist. 4 zeigt die Situation, in der die Lösekammer 110 entlüftet ist. Die Kolbenstange 116 ist Bestandteil einer üblichen Radbremse und kommt mit einem Deckel (nicht dargestellt) oder einem Arm (nicht dargestellt) in Wirkverbindung, um die Bremse (nicht dargestellt) anzuziehen bzw. den Bremsvorgang durchzuführen.
Die Druckluftanschlüsse zu der Bremskammer 108 und zu der Lösekammer 110 sind nicht dargestellt. Schrauben 118 dienen der Befestigung des Gehäuses 105 an einer Mittelwand. Das Gehäuse 103 des Betriebsbremsteils 102 wird durch einen lösbaren Klemmring in bekannter Weise hergestellt. Zum Durchführen einer normalen Betriebsbremsung schickt der Fahrer durch Niedertreten des Fußpedals des Kraftfahrzeugs Druckluft in die Bremskammer 108. Der Druck beträgt typischerweise 45 psi, also etwa 3 bar. Aus 3 ist erkennbar, dass nach dem Belüften der Bremskammer 108 die Membran 114 über den Teller 120 die Kolbenstange 116 seitlich ausfährt, wobei sich zunehmend das Volumen der Bremskammer 108 vergrößert, während sich das Volumen des Rückführfederraums 106 verkleinert. Die im Rückführfederraum 106 befindliche Luft gelangt durch eine Durchbrechung im Gehäuse 103 in die Atmosphäre. Gleichzeitig wird ein Schutzbalg 122 und eine Rückführfeder 124 zusammengedrückt. Durch das seitliche Ausfahren der Kolbenstange 116 werden die Bremsen angelegt bzw. betätigt.
Sobald der Fahrer das Fußbremspedal freigibt, wird die Bremskammer 108 entlüftet, so dass die Rückführfeder 124 in der Lage ist, die Einheit aus Teller 120 und Kolbenstange 116 in die voll eingefahrene Ausgangsstellung zurückzuführen, in der die Radbremse nicht betätigt ist. Dabei vergrößert sich das Volumen im Rückführfederraum 106, wobei durch die Durchbrechung im Gehäuse 103 Luft aus der Atmosphäre nachströmt. Diese Luft hat jedoch keine Verbindung zu der Luft in der Bremskammer, weil der Rückführfederraum 106 durch die Membran 114 von der Bremskammer 108 getrennt ist.
In den 2 und 3 ist auch ein inneres Atmungsventil 126 angedeutet. Das innere Atmungsventil 126 verbindet die Bremskammer 108 mit einem Raum 128 innerhalb eines Kolbens 134, der andererseits an den Federraum 112 angeschlossen ist. Im Federraum 112 ist eine Speicherfeder 130 angeordnet, die in den 2 und 3 in völlig zusammengepresstem Zustand dargestellt ist, da die Lösekammer 110 belüftet ist. Typischerweise herrscht in der Lösekammer 110 ein Druck von etwa 100 psi, also etwa 7 bar, um die Speicherfeder 130 zusammenzudrücken. Es versteht sich, dass die Lösekammer 110 auch einen Anschluss (nicht dargestellt) für die Be- und Entlüftung der Lösekammer 110 aufweist. Typischerweise gehören zu dieser Federspeicherbremse eine Steuereinrichtung auf dem Armaturenbrett, beispielsweise ein Schalter, der dazu dient, die Parkbremse einzulegen oder zu lösen, was durch Entlüftung bzw. Belüftung der Lösekammer 110 geschieht.
Aus 2 ist auch ein Bolzen 132 erkennbar, der ein Ende des Raums 128 hintergreift und als mechanische Löseeinrichtung dient. Der Bolzen 132 ist mit einem Gewinde versehen, so dass im Falle der Wartung oder Reparatur des Federspeicherbremszylinders 100 die Speicherfeder 130 mechanisch gefesselt in die zusammengedrückte Stellung überführt werden kann, indem eine Mutter auf den Bolzen 132 aufgeschraubt wird. Hierdurch wird es möglich, den Federspeicherbremszylinder 100 in bekannter Weise auseinanderzubauen, ohne dass die Gefahr einer Verletzung durch eine plötzliche Expansion der Speicherfeder 130 besteht.
4 zeigt den Federspeicherbremszylinder 100 in einer Stellung, in der die Lösekammer 110 entlüftet ist. Sobald der Druck in der Lösekammer 110 so gefallen ist, dass die dadurch verursachte Kraft kleiner als die Kraft der Speicherfeder 130 in zusammengedrücktem Zustand ist, wird die Speicherfeder expandieren und dabei das Volumen des Federraums 112 vergrößern, während gleichzeitig das Volumen der Lösekammer 110 abnimmt. Es tritt die gleiche Folge ein, wie Sie bereits in Verbindung mit 3 beschrieben wurde, indem die Kolbenstange 116 seitlich ausgefahren wird, was zu einer Betätigung des Bremssystems führt. 4 zeigt die Stellung der Teile des Federspeicherbremszylinders 100, in der Parksituation des Fahrzeugs, bei der es also nicht bewegt wird.
Aus den 2 bis 4 ist erkennbar, dass Druckluft in die Bremskammer 108 geschickt werden kann, wobei über das interne Atmungsventil 126 und den Raum 128 Verbindung zu dem Federraum 112 besteht. Es ist wichtig, das Einbringen von Verunreinigungen und Feuchtigkeit in den Federraum 112 zu minimieren und/oder zu vermeiden, um die mit relativ starker Kraft bemessene Speicherfeder 130 wirksam gegen Korrosion und/oder sonstige Beschädigung zu schützen. Aus diesem Grunde wird die aus der Atmosphäre entnommene Luft gefiltert und getrocknet in das System eingebracht. Auf diese Weise kann nur trockene gefilterte Luft in den Federraum 112 gelangen. Es ist weiter erkennbar, dass die Lösekammer 110 mit dem Federraum 112 nicht in Verbindung steht.
Die 5 und 6 zeigen eine Ausführungsform des inneren Atmungsventils 126 in der Offenstellung und der Schließstellung. Das innere Atmungsventil 126 weist ein Gehäuse 150, einen Ventilkörper 152, einen Ventilkopf 154 und einen Durchgang 158 auf. Wie in den 5 und 6 dargestellt, ist das innere Atmungsventil 126 als Sitzventil ausgebildet. Druckluft, die auf den Ventilkopf 154 einwirkt, der mit dem Ventilkörper 152 verbunden ist, führt dazu, dass der Ventilkörper 152 sich in dem Durchgang 158 seitlich verschiebt. Der Ventilkörper 152 unterbricht die Verbindung von der einen Seite des internen Atmungsventils zu der anderen, wenn er sich in der Schließstellung befindet. Dabei arbeitet der Ventilkörper 152 mit einem Sitz 160 in dem Durchgang 158 zusammen.
Das interne Atmungsventil 126 weist auch eine Ventilfeder 162 auf, die den Ventilkörper 152 in Richtung der Offenstellung belastet. In einer bevorzugten Ausführungsform stützt sich die Ventilfeder 162 an einem Absatz 164 ab, der im Bereich des Durchgangs 158 gebildet ist und damit die Ventilfeder 162 in dem Durchgang 158 des Gehäuses 150 festlegt. Der Ventilkörper 152 kann einen Fortsatz 166 aufweisen, an dem sich andererseits die Ventilfeder 162 abstützt.
Die Ventilfeder 162 ist so bemessen, dass sie eine Kraft (F) bereitstellt, die größer als eine Druckkraft aus einem Differenzdruck (DP) von etwa 9 psi (etwa 0,6 bar) bemessen ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Ventilfeder 162 auch so dimensioniert sein kann, dass sie auf jede andere Druckdifferenz (DP) abgestimmt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform trägt der Ventilkörper 152 eine Dichtung 156, die beispielsweise als O-Ring ausgebildet und auf dem Ventilkörper 152 gelagert ist. Die Dichtung 156 arbeitet mit dem Sitz 160 zusammen. Die Dichtung 156 kann aus jedem geeigneten Material bestehen, welches geeignet ist, einen Sperreffekt herbeizuführen, beispielsweise Gummi oder flexibler Kunststoff.
Der Ventilkörper 162 weist an seinem einen Ende den Ventilkopf 154 auf, der der Druckluft in der Bremskammer 108 ausgesetzt ist. Die Bewegung des Ventilkörpers 152 ist von einer Anzahl Faktoren abhängig, beispielsweise der Druckdifferenz (DP), dem Verhältnis der Fläche (A₂) des Ventilkopfes 154 zu der Fläche (A₁) des Durchgangs 158 und der Federkraft (F).
In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt der Ventilkopf 154 eine Fläche (A₂), während der Durchgang 158 eine Fläche (A₁) aufweist, wobei (A₂) = 10·(A₁). Bei dieser Abstimmung wird sich der Ventilkörper 152 in die Schließstellung bewegen, sobald ungefähr 1 psi Druckdifferenz (DP) über das interne Atmungsventil 126 auftritt. Dies ist deshalb der Fall, weil das Flächenverhältnis von 10 : 1 des Verhältnisses (A₂) = 10·(A₁) des Ventilkopfs 154 zu dem Durchgang 158 dazu führt, dass ungefähr 10 psi (1 psi·10) auftritt. Die durch eine Druckdifferenz von 10 psi verursachte Druckkraft ist größer als die Kraft der Ventilfeder 162. Praktisch wird beim Einsteuern von Druckluft in die Bremskammer 108 durch Betätigung des Bremspedals auf den Ventilkopf 154 ein Druck von etwa 45 psi einwirken, so dass das interne Atmungsventil 126 schnell in die Schließstellung überführt wird. In einer anderen Ausführungsform kann die Fläche (A₂) ungefähr gleich der Quadratwurzel aus 10, also 3,16, sein.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird der Druck in der Bremskammer 108 mit (P₁₀₈) und der Druck in dem Federraum 112 mit (P₁₁₂) bezeichnet. Das interne Atmungsventil schließt, wenn folgende Bedingung erfüllt ist [(P₁₀₈)·(A₂)] – F > (P₁₁₂)·(A₁). Das interne Atmungsventil öffnet dagegen, wenn die nachfolgende Bedingung erfüllt ist: F – [(P₁₀₈)·(A₂) > (P₁₁₂)·(A₁).
Obwohl bei dieser besonderen Ausführungsform das Verhältnis mit 10 : 1 ausgewählt wurde, kann auch jedes andere Verhältnis genommen werden, wie beispielsweise 2 : 1, 5 : 1, 10 : 1 oder jedes andere Verhältnis, je nach der gewünschten Empfindlichkeit.
Aus den 5 und 6 ist auch erkennbar, dass das interne Atmungsventil 126 von einem Sicherungsring 168 gehalten ist, der den Ventilkörper 162 in dem Durchgang 158 sichert. Es ist eine Durchbrechung 170 gebildet, über die die Verbindung zwischen dem Ventilkopf 154 und der Bremskammer 108 besteht.
Nachfolgend werden verschiedene Betätigungsfolgen des Systems beschrieben.
Start des Fahrzeugs und Beginn des Fahrvorgangs. 4 zeigt den Federspeicherbremszylinder 100 in der Parkstellung des Fahrzeugs. Zu Beginn betätigt der Fahrer das Fußpedal, so dass die Bremskammer 108 belüftet wird. Dies führt dazu, dass das interne Atmungsventil 126 schnell schließt, weil Druckluft auf den Ventilkopf 154 einwirkt. Die Luft versucht, in den Raum 128 zu gelangen, kann dies jedoch nicht, weil das interne Atmungsventil bei einer Druckdifferenz von etwa 1 psi schließt. Der Fahrer betätigt dann ein Ventil auf dem Armaturenbrett, um die Federspeicherbremse zu lösen. Dabei wird die Lösekammer 110 belüftet und die Speicherfeder 130 zusammengedrückt. Dabei entsteht ein Druck in dem Federraum 112, der sich auf den Raum 128 auswirkt. Jedoch kann der Aufbau dieses Druckes in dem Raum 128 nicht in die Bremskammer 108 gelangen, weil das interne Atmungsventil 126 geschlossen ist. In der Bremskammer 108 herrscht immer noch ein Druck von etwa 45 psi infolge der Betätigung des Fußbremsventils durch den Fahrer, so dass das interne Atmungsventil 126 in der Schließstellung verbleibt. In dem Raum 128 und in dem Federraum 112 wird sich ein Druck von etwa 13 psi aufbauen, wenn die Speicherfeder 130 vollständig zusammengepresst ist. Der Druckaufbau in der Lösekammer 110 wird sich fortsetzen, so dass die Kraft der Speicherfeder 130 und zusätzlich die 13 psi auf der Rückseite des Kolbens des Federspeicherbremsteils 104 überwunden werden. Es wird dann die Stellung der Teile des Federspeicherbremszylinders 100 erreicht, die in 3 dargestellt ist.
Nachdem der Fahrer die Parkbremse durch Belüften der Lösekammer 110 mit ungefähr 100 psi gelöst hat, kann der Fahrer auch eine Betätigung des Fußpedals beenden, um den Druck in der Bremskammer 108 zu erniedrigen. Der Druck in der Bremskammer 108 wird über die Steuerleitung (nicht dargestellt) schnell abgebaut, insbesondere dann, wenn das Steuerventil als Schnelllöseventil (nicht dargestellt) ausgebildet ist. Daraufhin wird sich in der Bremskammer 8 ein Druck von 0 psi einstellen, so dass die Kraft der Ventilfeder 162 ausreicht, das interne Atmungsventil 126 zu öffnen und die 13 psi Druck in dem Raum 128 und in dem Federraum 112 zu erniedrigen. Damit ist die Relativstellung der Teile des Federspeicherbremszylinders 100 erreicht, wie sie in 2 dargestellt sind. Die Bremsen sind also gelöst und das Fahrzeug kann hinweg gefahren werden.
Normale Fahrt und Bremsung. Anfangs herrscht in der Bremskammer 108 ein Druck von 0 psi, wie in 2 dargestellt. Der Druck in der Lösekammer 110 beträgt ungefähr 100 psi und der Druck in dem Raum 128 und dem Federraum 112 ist ebenfalls 0 psi, da das interne Atmungsventil 126 offen ist.
Bei Einleitung eines Bremsvorgangs durch den Fahrer gelangt Druckluft mit 45 psi in die Bremskammer, wodurch dieser plötzliche Druckanstieg zu einem Schließvorgang an dem internen Atmungsventil 126 führt. Theoretisch kann die Luft den Ventilkopf 154 umströmen, wenn der Bremsvorgang hinreichend langsam eingeleitet wird, wobei dann das Flächenverhältnis nicht 10 : 1, sondern eher 1 : 1 ist. Jedoch ist der Spalt um den Ventilkopf 154 so eng bemessen, dass ein schnelles Schließen des internen Atmungsventils 126 die Folge ist. Wie vorher bereits beschrieben, ist der Druck in der Bremskammer 108 so groß, dass die daraus resultierende Druckkraft die Kraft der Ventilfeder 162 übersteigt, also das Atmungsventil 126 schließt. Damit erreichen die Teile des Federspeicherbremszylinders 100 die in 3 dargestellte Stellung.
Sobald der Fahrer das Fußbremspedal loslässt, ist die Rückführfeder 124 in der Lage, die Bremse zu lösen. Die Bremskammer 108 wird entlüftet, wie vorher beschrieben, und die Teile des Federspeicherbremszylinders 100 kehren in die in 2 dargestellte Ausgangslage zurück.
Einlegen der Parkbremse. Wie es vorher in Verbindung mit dem Zustand "normale Fahrt" beschrieben wurde, beträgt der Druck in der Bremskammer 108 0 psi, wie in 2 erkennbar. Der Druck in der Lösekammer 110 beträgt ungefähr 100 psi und der Druck in dem Raum 128 und dem Federraum 112 ist 0 psi, wobei das interne Atmungsventil 126 sich in der Offenstellung befindet. Der Fahrer steuert dann eine Bremsung aus, wie sie in Verbindung mit der Situation "normale Fahrt" beschrieben wurde, indem in der Bremskammer schnell ein Druck von 45 psi aufgebaut wird, was dazu führt, dass das interne Atmungsventil 126 schnell schließt. Die Bremse wird durch den Fahrer weiterhin betätigt. Dabei befinden sich also die Teile des Federspeicherbremszylinders in der in 3 dargestellten Relativlage.
Damit wird das Fahrzeug abgebremst, und der Fahrer betätigt das Steuerventil (nicht dargestellt) auf dem Armaturenbrett zum Einlegen der Parkbremse, so dass in der Folge der Druck in der Lösekammer 110 von ungefähr 100 psi auf 0 psi abfällt. Während dieses Druckabfalls auf 0 psi wird ein Zustand eintreten, bei dem die Speicherfeder 130 die Druckkraft überwindet und damit den Kolben 134 durch die Bremskammer 108 ausfährt, was schließlich zu einem Einlegen der Parkbremse führt, wie es in 4 dargestellt ist.
Der Druck in der Bremskammer 108 ist immer noch 45 psi, was dazu führt, dass das interne Atmungsventil 126 geschlossen bleibt. Bei geschlossenem Atmungsventil 126 und infolge der Verschiebung des Kolbens 134 entsteht in dem Raum 128 und dem damit verbundenen Federraum 112 ein Vakuum von ungefähr – 9 psi.
In abgebremstem Zustand und mit eingelegter Parkbremse entlastet dann der Fahrer das Fußbremsventil, was zu einer Entlüftung der Bremskammer 108 führt, indem sich dort der Druck von ungefähr 45 psi auf 0 psi abbaut. Der Druck in dem Raum 128 und in dem Federraum 112 beträgt jetzt immer noch – 9 psi. Da jedoch der Druck in der Bremskammer 108 0 psi erreicht hat, ist die Speicherfeder 162 in der Lage, die aus der Druckdifferenz von – 9 psi entstehende Druckkraft zu überwinden und das Atmungsventil 126 in die Offenstellung zu überführen. Der Öffnungsvorgang des internen Atmungsventils 126 vereinfacht die Entlüftung des Vakuums in dem Raum 128 und dem Federraum 112 in Richtung auf die Steuerleitung (nicht dargestellt), die letztlich Verbindung zur Atmosphäre über das Schnelllöseventil (nicht dargestellt) hat. Wenn dieser Zustand erreicht ist, herrscht in der Bremskammer 108, in dem Raum 128, in der Lösekammer 110 und im Federraum 112 überall ein Druck von 0 psi.
Obwohl die Erfindung anhand einer besonderen Anordnung der Teile und der angegebenen Merkmale und dergleichen beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern umfasst andere Modifikationen und Abwandlungen, wie sie für Fachleute zugänglich sind.

10: Bremssystem
20: Einheit
30: Behälter
40: Steuerventil
100: Federspeicherbremszylinder
102: Betriebsbremsteil
103: Gehäuse
104: Federspeicherteil
105: Gehäuse
106: Rückführfederraum
108: Bremskammer
110: Lösekammer
112: Federraum
114: Membran
116: Kolbenstange
118: Schraube
120: Teller
122: Schutzbalg
124: Rückführfeder
126: inneres Atmungsventil
128: Raum
130: Speicherfeder
132: Bolzen
134: Kolben
150: Gehäuse
152: Ventilkörper
154: Ventilkopf
156: Dichtung
158: Durchgang
160: Sitz
162: Ventilfeder
168: Sicherungsring
170: Durchbrechung

Claims

Federspeicherbremszylinder mit einer Bremskammer (108) in einem Betriebsbremsteil (102) und einer Lösekammer (110) und einem Federraum (112) in einem Federspeicherteil (104), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Bremskammer (108) und dem Federraum (112) ein Ventil (126) vorgesehen ist, das von einer Öffnungsstellung, in der es die Bremskammer (108) mit dem Federraum (112) verbindet, in eine Schließstellung überführbar ist, dass das Ventil (126) durch eine Kraft in die Öffnungsstellung belastet ist und in die Schließstellung verschiebbar ist, wenn ein Differenzdruck (DP) zwischen der Bremskammer (108) und dem Federraum (112) auftritt, der eine die Kraft übersteigende Druckkraft zur Folge hat.
Federspeicherbremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösekammer (110) sowohl gegenüber der Bremskammer (108) als auch gegenüber dem Federraum (112) abgedichtet ist.
Federspeicherbremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (126) seine Schließstellung einnimmt, wenn die Druckdifferenz mindestens 1 psi (0,06894757 bar) entspricht.
Ventil in einem Federspeicherbremszylinder mit einer Bremskammer (108) in einem Betriebsbremsteil (102) und einer Lösekammer (110) und einem Federraum (112) in einem Federspeicherteil (104), dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (126) einen die Bremskammer (108) mit dem Federraum (112) verbindenden Durchgang (158) aufweist, wobei der Durchgang eine Fläche (A₂) besitzt, und einen Ventilkörper (152) aufweist, der zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung, in der er die Verbindung zwischen der Bremskammer (108) und dem Federraum (112) absperrt, verschiebbar ist, dass der Ventilkörper (152) einen Ventilkopf (154) mit einer Fläche (A₁), die größer als die Fläche (A₂) ist, aufweist, und dass der Ventilkopf (154) mit einem Druck in der Bremskammer (108) in Schließrichtung des Ventilkörpers (152) beaufschlagt ist.
Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgang (158) einen Sitz (160) und der Ventilkörper (152) eine damit zusammenarbeitende Dichtung (156) aufweist, die in der Schließstellung des Ventilkörpers (152) die Verbindung zwischen der Bremskammer (108) und dem Federraum (112) absperren.
Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (156) als O-Ring ausgebildet ist.
Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (152) zur sicheren Aufnahme der Dichtung (156) einen Fortsatz (166) aufweist.
Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (152) durch eine Kraft in die Öffnungsstellung belastet ist und in die Schließstellung verschiebbar ist, wenn ein Differenzdruck (DP) zwischen der Bremskammer (108) und dem Federraum (112) auftritt, der eine die Kraft übersteigende Druckkraft zur Folge hat
Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (126) eine in dem Durchgang (158) gelagerte und auf den Ventilkörper (152) einwirkende Feder (162) aufweist, die die den Ventilkörper (152) in die Öffnungsstellung belastende Kraft bereitstellt.
Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (152) in die Schließstellung überführt wird, sobald der Differenzdruck (DP) größer als ein Grenzwert ist.
Ventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (152) seine Schließstellung einnimmt, wenn die Druckdifferenz (DP) größer als 1 psi (0,06894757 bar) ist.
Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (152) seine Öffnungsstellung einnimmt, wenn die Druckdifferenz (DP) kleiner als 1 psi (0,06894757 bar) ist.
Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkopf (154) und der Ventilkörper (152) ein Flächenverhältnis größer als 2 : 1 aufweisen.
Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkopf (154) und der Ventilkörper (152) ein Flächenverhältnis größer als 5 : 1 aufweisen.
Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkopf (154) und der Ventilkörper (152) ein Flächenverhältnis von etwa 10 : 1 aufweisen.
Verfahren zum Betreiben eines Federspeicherbremszylinders eines Kraftfahrzeuges aus einer Parkstellung mit eingelegter Bremse in eine Parkstellung mit gelöster Bremse, wobei getrocknete und gefilterte Luft in einen Federraum geführt wird, um eine Beschädigung der dort angeordneten Speicherfeder zu verhindern, mit folgenden Schritten Verbinden einer Bremskammer mit dem Federraum über eine Leitung für ein Medium und über ein Ventil, das durch eine Kraft in die Offenstellung beaufschlagt ist; Einbringen von Druckluft in die Bremskammer, um eine Druckdifferenz (DP) zwischen der Bremskammer und dem Federraum aufzubauen; Überführen des Ventils in die Schließstellung, sobald die durch die Druckdifferenz (DP) verursachte Druckkraft die Kraft übersteigt; Einbringen von Druckluft in eine Lösekammer, die von der Bremskammer und dem Federraum abgedichtet ist, um den Federraum zusammenzudrücken: Entlüften der Bremskammer; Öffnen des Ventils, sobald die Kraft die von der Druckdifferenz (DP) verursachte Druckkraft übersteigt; und Freigeben der Druckluft aus dem Federraum durch das Ventil.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil seine Schließstellung einnimmt, wenn die Druckdifferenz (DP) größer als 1 psi (0,06894757 bar) ist.
Verfahren zum Betreiben eines Federspeicherbremszylinders eines Kraftfahrzeuges aus einer Parkstellung mit gelöster Bremse in eine Parkstellung mit eingelegter Bremse, wobei getrocknete und gefilterte Luft in einen Federraum geführt wird, um eine Beschädigung der dort angeordneten Speicherfeder zu verhindern, mit folgenden Schritten Verbinden einer Bremskammer mit dem Federraum über eine Leitung für ein Medium und über ein Ventil, das durch eine Kraft in die Offenstellung beaufschlagt ist; Einbringen von Druckluft in die Bremskammer, um eine Druckdifferenz (DP) zwischen der Bremskammer und dem Federraum aufzubauen; Überführen des Ventils in die Schließstellung, sobald die durch die Druckdifferenz (DP) verursachte Druckkraft die Kraft übersteigt; Entlüften einer Lösekammer, die von der Bremskammer und dem Federraum abgedichtet ist, um den Federraum expandieren zu lassen; Entlüften der Bremskammer; Öffnen des Ventils, sobald die Kraft die von der Druckdifferenz (DP) verursachte Druckkraft übersteigt; und Einsaugen von Luft in den Federraum, um die durch die Expansion des Federraums verursachte Druckdifferenz (DP) an dem Ventil auszugleichen.
Ein eine Bremskammer mit einem Federraum eines Federspeicherbremszylinders über einen Durchgang mit einer Fläche (A₂) verbindendes Ventil, mit folgenden Merkmalen: ein in dem Durchgang (158) angeordneter Ventilkörper (152), der zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung, in der den Druckmittelaustausch zwischen der Bremskammer (108) und dem Federraum (112) absperrt, verschiebbar ist, wenn sich der Ventilkörper (152) in der Schließstellung befindet, wobei der Ventilkörper (152) einen Ventilkopf (154) mit einer Fläche (A₁) aufweist, die größer als die Fläche (A₂) ist, und wobei das Ventil (126) durch eine Kraft (F) in die Offenstellung beaufschlagt und in die Schließstellung verschiebbar ist, wenn die durch eine Druckdifferenz (DP) zwischen der Bremsklammer (108) und dem Federraum (112) verursachte Druckkraft die Kraft übersteigt.
Das Ventil nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgang (158) einen Sitz (160) aufweist und dass der Ventilkörper (154) eine Dichtung (156) trägt, die mit dem Sitz (160) zusammenarbeitet, um die Bremskammer (108) und den Federraum (112) in der Schließstellung des Ventilkörpers (154) dichtend voneinander zu trennen.
Das Ventil nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Durchgang (158) eine den Ventilkörper (154) belastende Ventilfeder (162) angeordnet ist, die die Kraft (F) zur Belastung des Ventilkörpers (154) in die Offenstellung bereitstellt.
Das Ventil nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (152) in die Schließstellung überführt wird, sobald der Differenzdruck (DP) größer als ein Grenzwert ist.
Das Ventil nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (152) seine Schließstellung einnimmt, wenn die Druckdifferenz (DP) größer als 1 psi (0,06894757 bar) ist.
Das Ventil nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung des Ventils (126) von dem Differenzdruck (DP) dem Verhältnis der Fläche (A₂) zu der Fläche (A₁) und der Kraft (F) abhängig ist.
Das innere Atmungsventil nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (126) schließt, sobald (ein Druck in der Bremskammer (P₁₀₈)) × (A₂) – F > (ein Druck im Federraum (P₁₁₂)) × (A₁) ist.
Das Ventil nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (126) öffnet, sobald F – (ein Druck in der Bremskammer (P₁₀₈)) × (A₂) > (ein Druck im Federraum (P₁₁₂)) × (A₁) ist.