DE60027447T2

DE60027447T2 - Fahrzeug- druckluftbremsanlage

Info

Publication number: DE60027447T2
Application number: DE60027447T
Authority: DE
Inventors: Wabco Automotive UK Ltd Philip Morley TONKIN
Original assignee: Wabco Automotive UK Ltd
Current assignee: Wabco Automotive UK Ltd
Priority date: 1999-10-08
Filing date: 2000-10-09
Publication date: 2006-12-21
Anticipated expiration: 2020-10-10
Also published as: ATE323632T1; BR0014581B1; KR20020089302A; WO2001026947A1; KR100623585B1; GB9923723D0; EP1218231A1; EP1218231B1; BR0014581A; DE60027447D1; JP2003511306A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Fahrzeugdruckluftbremsanlagen, und insbesondere das Entfernen von Feuchtigkeit aus derartigen Anlagen.
Eine typische Druckluftbremsanlage enthält einen Kompressor, einen Lufttrockner für die aus dem Kompressor austretende Luft sowie einen Druckluftbehälter. Dabei wird die aus dem Kompressor austretende Luft über ein Rückschlagventil durch den Lufttrockner hindurch an den Behälter geleitet. Dabei kann der Behälter eine Bereinigungskammer und eine Betriebskammer umfassen, die durch ein Rückschlagventil voneinander getrennt sind. Periodisch wird Trockenluft aus der Bereinigungskammer über den Lufttrockner (welcher üblicherweise ein Trockenmittelbett aufweist) hinweg zurück geleitet, um diese vom Großteil der Feuchtigkeit zu bereinigen. Eine Bereinigung lässt sich beispielsweise mit einer Zeitschaltung steuern und kann erfolgen, nachdem der Kompressor über eine vorbestimmte Zeitdauer hinweg abgeschaltet war.
Ein periodisches Ausleiten von Feuchtigkeit aus dem Lufttrockner ist wichtig, um eine Schädigung des Trockenmittelbetts sowie eine Korrosion des Lufttrockners und anderer Komponenten und Leitungen der Bremsanlage zu verhindern. Bei Kälteperioden kann es passieren, dass die Feuchtigkeit in einem Lufttrockner über Nacht gefriert, was sich dann in einer Beeinträchtigung des Lufttrocknerbetriebs und/oder einer Beschädigung des Lufttrockners und/oder einem Ausfall der Bremsanlage auswirkt.
Wie oben beschrieben findet die Bereinigung statt, nachdem der Kompressor für eine vorbestimmte Zeit abgeschaltet war. Dies stellt ein Problem dar, wenn der Lufttrockner bereinigt wird, bevor der Betrieb des Fahrzeugs eingestellt wird, wenn es zum Beispiel über Nacht abgestellt wird. Durch das zum Stillstandbringen des Fahrzeugs wird Luft aus dem Druckluftbehälter abgezogen, und aufgrund des dadurch verursachten Druckabfalls im Druckluftbehälter wird möglicherweise der Kompressor zum Wiederauffüllen des Druckluftbehälters zugeschaltet. Da bei zugeschaltetem Kompressor keine Bereinigung des Lufttrockners möglich ist, muss der Fahrzeugmotor bis zur Kompressorabschaltung weiter laufen, ehe der Lufttrockner bereinigt werden kann. Folglich muss ein Fahrzeuglenker bei laufendem Motor im Fahrzeug bleiben, bis der Druckluftbehälter wieder aufgefüllt ist. Da durch eine derartige Vorgehensweise sowohl die Zeit des Fahrers als auch Fahrzeugkraftstoff verschwendet werden, wird häufig am Ende des Arbeitstags die Anlage nicht bereinigt, wie es jedoch wünschenswert wäre.
Gemäß vorliegender Erfindung wird eine Fahrzeugdruckluftbremsanlage zur Verfügung gestellt, mit einem Luftkompressor, einem Lufttrockner, einem Lufttrockner- Steuerventil mit einem Abzug an die Atmosphäre, einem Behälter, der zur Aufnahme einer Trockenluftmenge zur Verwendung für die Regenerierung von Trockenmittel des Lufttrockners ausgelegt ist, und einem Mittel zum Ausleiten von Trockenluft durch das Trockenmittel hindurch an die Atmosphäre, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie des weiteren Steuermittel aufweist, die empfindlich auf den Betriebszustand des Fahrzeugs reagieren und betrieben werden können, um eine Regenerierung des Trockenmittels und eine Bereinigung des Steuerventils zu bewirken, wenn der Fahrzeugmotor zum Stillstand kommt.
Die Steuermittel gemäß vorliegender Erfindung erfassen, das Einstellen des Fahrzeugbetriebs, zum Beispiel beim Abstellen des Fahrzeugs, und bewirken eine automatische Regenerierung des Trockenmittels zur Ausleitung von darin enthaltener Feuchtigkeit. Dadurch entfällt für den Fahrer des Fahrzeugs die Notwendigkeit, den Motor laufen zu lassen und auf ein Abschalten des Kompressors zu warten. Durch das automatische Regenerieren des Trockenmittels beim Abschalten des Fahrzeugs verringert sich die Wahrscheinlichkeit einer etwaigen Schädigung des Trockenmittels durch ein Gefrieren der darin enthaltenen Feuchtigkeit. Etwaige in Entlüftungsleitungen, Steuerventildurchlässen oder im Körper des Lufttrockners vorhandene Feuchtigkeit wird dabei ebenfalls ausgestoßen, was die Wahrscheinlichkeit verringert, dass aufgrund von Eisbildung ein anschließender Betrieb des Lüftungssystems beeinträchtigt oder verhindert wird.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass bei automatischer Regenerierung am Ende des Arbeitstags notwendigerweise das Trockenmittel in trockenem Zustand hinterlassen wird. Dadurch lässt sich wiederum die Zeit zum Aufpumpen der Anlage am nächsten Tag verringern, da sich eine zwischenzeitliche Regenerierung möglicherweise vermeiden lässt. Eine derartige zwischenzeitliche Regenerierung würde zu einer Unterbrechung des Ladevorgangs führen, falls der Lufttrockner am Ende des vorherigen Arbeitstags in relativ feuchtem Zustand hinterlassen würde, und auf halbem Weg durch die Anfangsphase des Aufladevorgangs hindurch gesättigt wird. Eine zwischenzeitliche Regenerierung könnte beispielsweise durch eine Feuchtigkeitserfassung oder das Erfassen von seit der vorherigen Regenerierung gepumptem Volumen ausgelöst werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform können die Steuermittel betrieben werden, um den Steuerventilabzug der Druckluftbremsanlage zu öffnen und vorzugsweise den Abzug zu schließen, sobald eine Regenerierung erfolgt ist. Durch Schließen des Abzugs werden Steuerventil und Trockenmittel von der Atmosphäre isoliert und ein Eindringen von Verunreinigungen wie Staub und Insekten verhindert, sowie ferner eine Schädigung des Trockenmittels durch Feuchtigkeit in der Umgebungsatmosphäre verhindert. Die Steuermittel können auf den Zustand der Fahrzeugzündanlage ansprechen. Der Abzug kann sich gegen eine elastische Vorspannung öffnen und somit nach der Regenerierung automatisch wieder in seinen geschlossenen Zustand zurückkehren. Eine derartige Anordnung stellt sicher, dass zum Schutz vor dem Eindringen von Feuchtigkeit die Bremsanlage im Passivzustand durch das Abzugsventil geschlossen ist.
Vorzugsweise kann das Steuerventil zwischen einer Einlassstellung, bei der an einem Einlass des Ventils empfangene Luft über das Trockenmittel an den Behälter verläuft, und einer Ausstoßstellung, in der Luft im Behälter durch das Trockenmittel hindurch und über den Steuerventilabzug an die Atmosphäre ausströmen kann, umgeschaltet werden. Somit kann das Steuerventil sowohl zur periodischen Regenerierung des Trockenmittels während des Betriebs des Fahrzeugs als auch zur Bereinigung der Anlage am Ende des Arbeitstags eingesetzt werden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind das Steuerventil und der Abzug in einem gemeinsamen Gehäuse des Lufttrockners vorgesehen. Es versteht sich, dass durch eine derartige Anordnung die Notwendigkeit des Vorhandenseins zusätzlicher Leitungen zwischen Steuerventil, Abzug und Lufttrockner entfällt, wodurch sich wiederum Größe und Komplexität der Anlage verringern lassen. Durch das Anordnen des Steuerventils zwischen einer Trockenmittelkammer des Lufttrockners und dem Abzug wird sichergestellt, dass das Steuerventil von jeglicher darin enthaltener Feuchtigkeit bereinigt wird. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umgibt der Behälter den Lufttrockner.
Die Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Regenerieren eines Lufttrockners einer Fahrzeugdruckluftbremsanlage zur Verfügung, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass am Ende des Arbeitstages der Lufttrockner regeneriert und ein Steuerventil des Lufttrockners bereinigt wird, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Feststellen, dass der Fahrzeugmotor zum Stillstand gebracht wurde; Anschließen eines Trockenluftbehälters für Regenerierungszwecke an den Lufttrockner; Anschlie ßen des Lufttrockners und des Steuerventils an Atmosphäre; und Spülen des Lufttrockners und des Steuerventils zur Feuchtigkeitsausleitung aus diesen.
Ein derartiges Verfahren kann auch bei einer bestehenden Lufttrockneranlage durch geeignete Steuerung von Systemkomponenten zum Einsatz kommen.
Es folgt nunmehr eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung (1), die den kombinierten Behälter- und Trockneraufbau gemäß vorliegender Erfindung in Querschnittansicht zeigt.
Der allgemein mit 10 gekennzeichnete Aufbau umfasst einen luftdichten Behälter 12 mit einem Einlass 14 und einem Auslass 16. Der Einlass 14 ist durch ein Steuerventil 18 verschlossen. Der Auslass 16 ist im Betrieb durch ein Bedarfsventil der (nicht dargestellten) Druckluftbremsanlage verschlossen, in der die Komponente eingebaut ist. Der Behälter 12 ist mit einer inneren Trennwand 20 versehen, die sein Inneres in zwei Kammern unterteilt, nämlich einer Betriebskammer 22 und einer Bereinigungskammer 24. Über ein in der Trennwand 20 vorgesehenes Rückschlagventil 26 besteht eine Einweg-Flüssigkeitsverbindung von der Bereinigungskammer 24 zur Betriebskammer 22.
Ein Trockenmittelfach 28 ist innerhalb der Bereinigungskammer 24 hinter dem Einlass 14 vorgesehen. Ein Durchlass 30 mit einem Rückschlagventil 32 ist zwischen dem Trockenmittelfach 28 und der Bereinigungskammer 24 vorgesehen. Das Rückschlagventil 32 ist derart angeord net, dass Luft zwar vom Einlass 14 durch das Trockenmittelfach 28 hindurch und in die Bereinigungskammer 24 hinein, nicht aber in umgekehrter Richtung, strömen kann. Das Trockenmittelfach 28 ist ferner mit einem zweiten Durchlass 34 mit einer darin vorgesehenen Verengung 36 versehen.
Das Steuerventil 18 lässt sich aus einer Einlassstellung in eine Ausstoßstellung und umgekehrt umschalten. Bei der Einlassstellung kann vom Einlass kommende Luft über das Trockenmittelfach 28 zunächst in die Bereinigungskammer 24 und anschließend über das Rückschlagventil 26 an die Betriebskammer 22 verlaufen. Bei der Ausstoßstellung des Steuerventils 18 kann in der Bereinigungskammer 24 vorhandene Luft durch das Trockenmittelfach 28 hindurch und über einen Abzug 38 im Steuerventilgehäuse an die Atmosphäre ausströmen.
Das Steuerventil 18 ist an eine Steuerung 40 angeschlossen, die unter normalen Betriebsbedingungen das Steuerventil 18 periodisch in die Ausstoßstellung bewegt, um eine Regenerierung des Trockenmittels in der Trockenmittelkammer 28 durch die Trockenluft in der Bereinigungskammer 24 zu ermöglichen. Die Steuerung reagiert empfindlich auf den Zustand des (nicht dargestellten) Kompressors, so dass bei zugeschaltetem Kompressor keine Regenerierung stattfindet. Gemäß vorliegender Erfindung kann die Steuerung 40 auch derart betrieben werden, dass sie das Steuerventil 18 in die Ausstoßstellung bewegt, wenn der Betrieb des Fahrzeugs eingestellt wird. Zum Beispiel kann die Steuerung empfindlich auf die Fahrzeugzündanlage reagieren, so dass sich bei Abschalten der Zündanlage das Steuerventil in die Ausstoßstellung bewegt, und das Trockenmittel regeneriert wird. Das Steuerventil 18 kehrt dann in die Einlassstellung zurück, in der es bei der Reaktivierung des Fahrzeugs zum Empfang von Luft vom Kompressor bereit ist.

Claims

Fahrzeugdruckluftbremsanlage mit einem Luftkompressor, einem Lufttrockner, einem Lufttrockner-Steuerventil (18) mit einem Abzug (38) an die Atmosphäre, einem Behälter (24), der zur Aufnahme einer Trockenluftmenge zur Verwendung für die Regenerierung von Trockenmittel (28) des Lufttrockners ausgelegt ist, und einem Mittel zum Ausleiten von Trockenluft durch das Trockenmittel (28) hindurch an die Atmosphäre, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage des weiteren Steuermittel (40) aufweist, die empfindlich auf den Betriebszustand des Fahrzeugs reagieren und betrieben werden können, um eine Regenerierung des Trockenmittels (28) und ein Entleeren des Steuerventils (18) zu bewirken, wenn der Fahrzeugmotor angehalten wird.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (40) zum Öffnen des Abzugs (38) des Steuerventils betriebsfähig sind.
Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (40) zum Schließen des Ab zugs (38) nach der Regenerierung betriebsfähig sind.
Anlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Steuerventil (40) um ein magnetgesteuertes Ventil handelt.
Anlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel (40) auf einen Zustand der Fahrzeugzündanlage reagiert.
Anlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (40) zwischen einer Einlassstellung, in der an seinem Einlass empfangene Luft über das Trockenmittel (28) an den Behälter (24) verläuft, und einer Auslassstellung, in der im Behälter (24) befindliche Luft durch das Trockenmittel (28) und den Steuerventil-Abzug (38) hindurch an die Atmosphäre strömen kann, hin und her geschaltet werden kann.
Anlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (40) und der Abzug (38) in einem gemeinsamen Gehäuse des Lufttrockners vorgesehen sind.
Anlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Steuerventil (40) zwischen einer Trockenmittelkammer des Lufttrockners und dem Abzug befindet.
Anlage nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter den Lufttrockner umgibt.
Verfahren zum Regenerieren eines Lufttrockners einer Fahrzeugdruckluftbremsanlage, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufttrockner regeneriert und ein Steuerventil (38) des Lufttrockners am Ende des Arbeitstags entleert wird, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Feststellen, dass der Fahrzeugmotor angehalten wird; Anschließen eines Trockenluft enthaltenden Regenerierungsbehälters an den Lufttrockner; Anschließen des Lufttrockners und des Steuerventils (38) an Atmosphäre; und Spülen des Lufttrockners und des Steuerventils (38) zum Entfernen von Feuchtigkeit aus diesen.