DE102010010605B4 - Device for controlling pneumatic devices of a trailer - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (1) zur Steuerung von pneumatischen Einrichtungen eines Anhängers einer Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination wie einer Luftfederungseinrichtung mit Niveauregulierung, beinhaltend a) ein manuell betätigbares Schaltventil (10) der Luftfederungseinrichtung zum willkürlichen Heben und Senken des Anhängeraufbaus, welche durch impulsförmiges, kürzer als eine vorgegebene Grenzzeitdauer andauerndes Be- oder Entlüften eines pneumatischen Steuereingangs (30) in eine Fahrstellung rückstellbar ist, in welcher ein Luftfederungsventil (8) das Niveau des Anhängeraufbaus reguliert, b) wenigstens ein durch kontinuierliches, länger als die vorgegebene Grenzzeitdauer andauerndes Be- oder Entlüften eines pneumatischen Steuereingangs (20) gesteuertes Liftachsventil (6) zum lastabhängigen Belüften oder Entlüften wenigstens eines Hubbalgs (16) und wenigstens eines Luftfederbalgs (14) einer Liftachse des Anhängers, c) eine Steuereinrichtung (18) mit einem pneumatischen Steuerausgang (24), welcher einerseits mit dem pneumatischen Steuereingang (20) des Liftachsventils (6) und andererseits mit dem pneumatischen Steuereingang (30) des Schaltventils (10) in Verbindung bringbar ist, wobei d) die Steuereinrichtung (18) derart ausgebildet ist, dass an ihrem pneumatischen Steuerausgang (24) sowohl ein kontinuierliches, länger als die vorgegebene Grenzzeitdauer andauerndes Be- oder Entlüftungssignal als auch ein impulsförmiges, kürzer als die vorgegebene Grenzzeitdauer andauerndes Be- oder Entlüftungssignal erzeugbar ist, und e) dem pneumatischen Steuerausgang (24) der Steuereinrichtung (18) und dem pneumatischen Steuereingang (30) des manuell betätigbaren Schaltventils (10) der Luftfederungseinrichtung ein pneumatischer Signalwandler (44) zwischengeordnet ist, welcher ein am pneumatischen Steuerausgang (24) der Steuereinrichtung (18) anstehendes kontinuierliches ...Device (1) for controlling pneumatic devices of a trailer of a towing vehicle-trailer combination, such as an air suspension device with level control, comprising a) a manually operated switching valve (10) of the air suspension device for the arbitrary lifting and lowering of the trailer body, which due to the pulse-shaped, shorter than one A predetermined limit period of continuous ventilation of a pneumatic control input (30) can be reset to a driving position in which an air suspension valve (8) regulates the level of the trailer body, b) at least one by continuous ventilation or ventilation of one, which lasts longer than the predetermined limit period Pneumatic control input (20) controlled lifting axle valve (6) for load-dependent ventilation or venting of at least one bellows (16) and at least one air bellows (14) of a lifting axle of the trailer, c) a control device (18) with a pneumatic control output (2 4), which can be connected on the one hand to the pneumatic control input (20) of the lifting axle valve (6) and on the other hand to the pneumatic control input (30) of the switching valve (10), wherein d) the control device (18) is designed such that their pneumatic control output (24) can generate both a continuous ventilation or ventilation signal that lasts longer than the specified limit time period and a pulse-shaped, shorter than the specified limit time period ventilation or ventilation signal, and e) the pneumatic control output (24) of the control device ( 18) and the pneumatic control input (30) of the manually operated switching valve (10) of the air suspension device, a pneumatic signal converter (44) is interposed, which a continuous at the pneumatic control output (24) of the control device (18) ...
Description
Die Erfindung geht aus einer Vorrichtung zur Steuerung von pneumatischen Einrichtungen eines Anhängers einer Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination wie einer Luftfederungseinrichtung mit Niveauregulierung, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a device for controlling pneumatic devices of a trailer of a towing vehicle-trailer combination such as a pneumatic suspension device with level control, according to the preamble of claim 1.
In der
Ein solches manuell betätigbares Schaltventil kann daher durch ein impulsförmiges, kürzer als eine vorgegebene Grenzzeitdauer andauerndes Be- oder Entlüften eines pneumatischen Steuereingangs automatisch in die Fahrstellung rückgestellt werden.Such a manually operable switching valve can therefore be automatically reset to the driving position by a pulse-shaped, shorter than a predetermined limit period lasting ventilation or venting of a pneumatic control input.
Weiterhin ist der Anmelderin aus der Praxis eine Steuereinrichtung bekannt, welche einerseits ein Schaltventil der oben beschriebenen Art und andererseits ein Liftachsventil steuert.Furthermore, the applicant from practice a control device is known, which controls on the one hand a switching valve of the type described above and on the other hand, a Liftachsventil.
Ein solches Liftachsventil wird im allgemeinen durch kontinuierliches, länger als eine vorgegebene Grenzzeitdauer andauerndes Belüften eines pneumatischen Steuereingangs betätigt, zum lastabhängigen, d. h. abhängig von einer Beladung des Anhängers stattfindenden Belüften oder Entlüften wenigstens eines Hubbalgs und wenigstens eines Luftfederbalgs einer Liftachse des Anhängers. Mit anderen Worten wird die Liftachse durch kontinuierliches Belüften des Hubbalgs gehoben oder in dem gehobenen Zustand gehalten, falls die Beladung kleiner als eine vorbestimmte Grenzbeladung ist und andernfalls durch Entlüftung abgesenkt. Gleichzeitig werden bei abgesenkter Liftachse die Luftfederbälge der Liftachse belüftet.Such a lift axle valve is generally actuated by continuous venting of a pneumatic control input, which lasts longer than a predetermined limit duration, for load-dependent, d. H. depending on a loading of the trailer taking place venting or venting at least one lifting bellows and at least one Luftfederbalgs a lift axle of the trailer. In other words, if the load is less than a predetermined limit load, and otherwise lowered by venting, the lift axle is raised or maintained in the lifted state by continuously aerating the lift bellows. At the same time, when the lift axle is lowered, the air suspension bellows of the lift axle are ventilated.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung wird in der
Dieser der manuell betätigbaren Schaltventileinrichtung vorgeordnete pneumatische Signalwandler wandelt ein kontinuierliches pneumatisches Signal in ein impulsförmiges pneumatisches Signal um, da die manuell betätigbare Schaltventileinrichtung nur oder ausschließlich durch ein solches Impulssignal von der Stellung „Heben”, „Senken” oder „Stop” in die Stellung „Fahrt” umschaltbar ist. Andererseits steuert der pneumatische Signalwandler ein bereits impulsförmiges pneumatisches Signal durch, welches dann die manuell betätigbare Schaltventileinrichtung umschalten kann.This manually operated switch valve device upstream pneumatic signal converter converts a continuous pneumatic signal into a pulse-shaped pneumatic signal because the manually operable switching valve device only or exclusively by such a pulse signal from the position "lifting", "lowering" or "stop" in the position " Ride "is switchable. On the other hand, the pneumatic signal converter controls an already pulse-shaped pneumatic signal, which can then switch the manually operable switching valve device.
Schließlich ändert ein am pneumatischen Steuerausgang der Steuereinrichtung anstehendes impulsförmiges Signals, welches zum Schalten der manuell betätigbaren Schaltventileinrichtung in die Stellung „Fahrt” erzeugt wurde, die Schaltstellung des an denselben Steuerausgang angeschlossenen Liftachsventils in der Regel nicht, weil solche Liftachsventile eine gewisse Schalträgheit aufweisen, die durch ein impulsförmiges Signal im allgemeinen nicht überwunden werden kann.Finally, a pulse-shaped signal present at the pneumatic control output of the control device, which was generated for switching the manually operable switching valve device to the "drive" position, generally does not change the switching position of the lifting axle valve connected to the same control output because such lifting axle valves have a certain switching inertia can not be overcome by a pulse-shaped signal in general.
Folglich können zwei Funktionen, eine dem Liftachsventil zugeordnete Funktion (Heben, Gehobenhalten bzw. Senken der Liftachse, Belüften oder Entlüften der Luftfederbälge der Liftachse) wie auch eine der manuell betätigbaren Schaltventileinrichtung zugeordnete Funktion (Umschalten in die Fahrstellung) durch einen einzigen Steuerausgang der Steuereinrichtung bedient werden.Consequently, two functions, a function associated with the lift axle valve (lifting, maintaining or lowering the lift axle, ventilating or bleeding the air suspension bellows of the lift axle) as well as a function associated with the manually operable shift valve device (shift to the drive position), can be operated by a single control output of the control device become.
Wenn jedoch zwei Ventile, das Liftachsventil einerseits und der pneumatische Signalwandler andererseits gemeinsam pneumatisch angesteuert werden, ergeben sich bei unterschiedlichen Leitungsquerschnitten und Leitungslängen der pneumatischen Steuerleitungen unterschiedliche Schaltzeiten der Ventile, so dass diese Ventile an die veränderten Umstände mit einem gewissen Aufwand angepasst werden müssen.However, if two valves, the lifting axle valve on the one hand and the pneumatic transducer on the other hand are jointly controlled pneumatically, resulting in different line cross-sections and cable lengths of the pneumatic control lines different switching times of the valves, so that these valves must be adapted to the changed circumstances with a certain effort.
Gemäß der
Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung zur Steuerung von pneumatischen Einrichtungen eines Anhängers der eingangs erwähnten Art derart weiter zu entwickeln, dass sie noch einfacher und kostengünstiger aufgebaut ist.The present invention is the object of a control device for controlling pneumatic devices of a trailer of the type mentioned in such a way continue to develop that it is even simpler and more cost-effective.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by the features of claim 1.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung basiert zunächst auf dem Gedanken, dass der Signalwandler und das Liftachsventil zu einer Baueinheit zusammengefasst sind. Dadurch können zum einen pneumatische Verrohrungen zwischen diesen Ventilen entfallen. Zum einen werden dadurch die eingangs erwähnten Probleme hinsichtlich unterschiedlicher Leitungsquerschnitte und -längen und die damit verbundene diesbezügliche Anpassung der Ventile vermieden. Dies resultiert in einem vorteilhaft einfachen Aufbau der VorrichtungThe invention is based initially on the idea that the signal converter and the Liftachsventil are combined to form a unit. This eliminates the need for a pneumatic piping between these valves. On the one hand, this avoids the problems mentioned above with regard to different conductor cross-sections and lengths and the related adaptation of the valves associated therewith. This results in an advantageously simple construction of the device
Ein besonders einfacher und kostengünstig herstellbarer Aufbau ergibt sich, wenn der Signalwandler und das Liftachsventil durch je ein pneumatisch gesteuertes Wegeventil mit einem Steuerkolben gebildet wird, wobei eine gemeinsame Steuerkammer zur Steuerung der Steuerkolben vorgesehen ist und die gemeinsame Steuerkammer an einen gemeinsamen pneumatischen Steueranschluss der Baueinheit angeschlossen ist, welcher mit dem pneumatischen Steuerausgang der Steuereinrichtung in Verbindung steht. Dabei kann die gemeinsame Steuerkammer der beiden Ventile wesentlich kleiner ausfallen als dies bei getrennten Ventilen der Fall wäre, was in einer hohen Dynamik der Ventile und einem geringeren Druckluftverbrauch resultiert.A particularly simple and cost-producible structure results when the signal converter and the Liftachsventil is formed by a respective pneumatically controlled directional control valve with a control piston, wherein a common control chamber is provided for controlling the control piston and the common control chamber connected to a common pneumatic control port of the assembly is, which is in communication with the pneumatic control output of the control device. In this case, the common control chamber of the two valves can be substantially smaller than would be the case with separate valves, which results in a high dynamics of the valves and a lower compressed air consumption.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in dem unabhängigen Anspruch angegebenen Erfindung möglich.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the invention specified in the independent claim are possible.
Gemäß einer Weiterbildung sind ein Gehäuse des Signalwandlers und ein Gehäuse des Liftachsventils entlang einer Trennebene aneinander geflanscht, welche senkrecht zu einer gemeinsamen Längsachse der Steuerkolben angeordnet ist, wobei die gemeinsame Steuerkammer und der gemeinsame pneumatische Steueranschluss der Baueinheit im Bereich der Trennebene des Gehäuses des Signalwandlers und des Gehäuses des Liftachsventils und der gemeinsame pneumatische Steueranschluss senkrecht zur gemeinsamen Längsachse der Steuerkolben angeordnet sind.According to a further development, a housing of the signal converter and a housing of the lift axle valve are flanged together along a parting plane, which is arranged perpendicular to a common longitudinal axis of the control piston, wherein the common control chamber and the common pneumatic control connection of the unit in the region of the parting plane of the housing of the signal converter and the housing of the Liftachsventils and the common pneumatic control connection are arranged perpendicular to the common longitudinal axis of the control piston.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Steuerkammer des Liftachsventils mittels wenigstens einer Drossel mit dem gemeinsamen pneumatischen Steueranschluss der Baueinheit in Verbindung steht. Vorzugsweise wird die Drossel durch eine im Bereich der Trennebene angeordnete Drosselscheibe mit wenigstens einer Drosselbohrung gebildet. Für den Fall, dass von der Steuereinrichtung ein kurzzeitiges Impulssignal erzeugt wird, verzögert dann die Drossel einen Druckaufbau in der Steuerkammer des Liftachsventils, so dass der dort herrschende Druck nicht ausreicht, um dieses umzuschalten. Mit dieser Drossel wird daher die eingangs erwähnte Forderung erfüllt, wonach das Liftachsventil auf einen kurzzeitigen Druckimpuls hin nicht umschalten soll.Furthermore, it is provided that the control chamber of the Liftachsventils is connected by means of at least one throttle with the common pneumatic control port of the assembly. Preferably, the throttle is formed by an arranged in the region of the parting plane throttle plate with at least one throttle bore. In the event that a short-term pulse signal is generated by the control device, then the throttle delays a pressure build-up in the control chamber of the lift axle valve, so that the prevailing pressure is insufficient to switch this. With this throttle therefore the above-mentioned requirement is met, according to which the Liftachsventil should not switch to a short-term pressure pulse out.
Bevorzugt wird der pneumatische Signalwandler durch ein durch Be- oder Entlüften des pneumatischen Steueranschlusses gegen die Wirkung von Federmitteln oder gegen die Wirkung des Drucks eines Druckreservoirs pneumatisch gesteuertes 3/2-Wegeventil gebildet. Die Verwendung von Vorratsdruck anstatt Federkräften zum Rückstellen des Steuerkolbens des 3/2-Wegeventils hat den Vorteil, dass sich bei Schwankungen des Vorratsdrucks die Kräfte auf beiden Seiten des Steuerkolbens ändern, weil der auf den Steuerkolben wirkende Steuerdruck ebenfalls vom Vorratsdruck abgeleitet ist. Somit ist der Schaltdruck des 3/2-Wegeventils weniger von Schwankungen des Vorratsdrucks abhängig.Preferably, the pneumatic signal converter is formed by a by controlling or venting the pneumatic control port against the action of spring means or against the action of the pressure of a pressure reservoir pneumatically controlled 3/2-way valve. The use of reservoir pressure instead of spring forces to reset the control piston of the 3/2-way valve has the advantage that change in fluctuations in the reservoir pressure, the forces on both sides of the control piston, because the control pressure acting on the control piston is also derived from the reservoir pressure. Thus, the switching pressure of the 3/2-way valve is less dependent on fluctuations in the reservoir pressure.
Gemäß einer besonders zu bevorzugenden Weiterbildung sind in die Steuereinrichtung elektronische und pneumatische Komponenten als Bestandteile einer elektronisch geregelten, pneumatischen Bremseinrichtung (TEBS) des Anhängers integriert. Eine solche elektronisch geregelte Bremseinrichtung für den Anhänger beinhaltet insbesondere eine ABS-(Anti-Blockiersystem) und RSP-(Roll Stability Program)Funktionen, welche in einem elektronischen Bremssteuergerät implementiert sind. Hieraus resultiert eine besonders kompakte Bauweise, insbesondere sinkt der Verrohrungs- und Verkabelungsaufwand, weil das Signal zum Schalten der manuell betätigten Schaltventileinrichtung zunächst als elektrisches Signal, z. B. vom ABS-Steuergerät erzeugt und dann in ein pneumatisches, am pneumatischen Steuerausgang anstehendes Ausgangssignal gewandelt wird, beispielsweise mittels eines in die Steuereinrichtung integriertes Magnetventil.According to a particularly preferred development, electronic and pneumatic components are integrated into the control device as components of an electronically controlled, pneumatic braking device (TEBS) of the trailer. Such an electronically controlled braking device for the trailer includes, in particular, an ABS (Anti-lock Brake System) and RSP (Roll Stability Program) functions implemented in an electronic brake control device. This results in a particularly compact design, in particular, the piping and cabling effort decreases because the signal for switching the manually operated switching valve device initially as an electrical signal, eg. B. generated by the ABS control unit and then converted into a pneumatic, pending on the pneumatic control output signal, for example by means of a built-in control device solenoid valve.
Die Steuereinrichtung bildet insbesondere ein kombiniertes Brems- und Luftfederungsmodul, in welches die Funktionalitäten der elektronisch geregelten Bremseinrichtung des Anhängers sowie der Luftfederung mit Niveauregulierung integriert sind.The control device forms in particular a combined brake and air suspension module, in which the functionalities of the electronically controlled braking device of the trailer and the air suspension with level control are integrated.
Genaueres geht aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hervor.More specifically, it will be apparent from the following description of an embodiment.
Zeichnungdrawing
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigtAn embodiment of the invention is illustrated in the drawing and explained in more detail in the following description. In the drawing shows
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
In
Die Vorrichtung beinhaltet im Einzelnen ein Überströmventil
Das Liftachsventil
Das Liftachsventil
Bei über eine vorgegebene Grenzlast beladenem Anhänger wird das Liftachsventil
Bei unbeladenem oder unterhalb der Grenzlast beladenem Anhänger erhält der pneumatische Steuereingang
Das Luftfederungsventil
Mit anderen Worten dient das manuell betätigte Schaltventil
Darüber hinaus ist ein Verteilerblock
Um einerseits das Liftachsventil
Hierzu ist dem pneumatischen Steuerausgang
Ob ein Belüftungssignal, d. h. ein Drucksignal großer als ein in einer Drucksenke herrschender Druck oder ein Entlüftungssignal, d. h. ein einer Drucksenke entsprechender Druck oder kleiner zum Schalten des Liftachsventils
Der Signalwandler
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Signalwandler
Weiterhin umfasst das 3/2-Wegeventil
Dabei wird das 3/2-Wegeventil
Wenn über den gemeinsamen pneumatischen Steuereingang
Nach einiger Zeit baut sich am Steuerkolben
Das Liftachsventil
Dabei wird der Steuerkolben
In dieser ersten Schaltstellung wird das Liftachsventil
Dem gemeinsamen Steuereingang
Bei unbeladenem oder unterhalb einer Grenzlast beladenem Anhänger erhält der gemeinsame pneumatische Steuereingang
Zusammenfassend sorgt daher ein andauernd oder kontinuierlich am pneumatischen Steuerausgang
Demgegenüber vermag ein am pneumatischen Steuerausgang
Wie zu sehen, sind ein Gehäuse
Der Steuerkolben
Weiterhin ist der Steuerkolben
Ein dem Liftachsventil
Somit trennt die Drosselscheibe
Für den Fall, dass nun von der Steuereinrichtung
Weiterhin weist der Steuerkolben
Wenn dann ausgehend von der ersten Schaltstellung in den gemeinsamen Steuereingang
Nach einiger Zeit baut sich in dem Teil
Mithin wird daher das kontinuierliche Belüftungssignal am ersten Anschluss
Es ist dagegen leicht vorstellbar, dass der Signalwandler
Die Steuereinrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- Überstömventiloverflow valve
- 44
- pneumatische Leitungpneumatic line
- 55
- Vorratsbehälterreservoir
- 66
- LiftachsventilLifting axle
- 88th
- LuftfederungsventilAir suspension valve
- 1010
- Schaltventilswitching valve
- 1212
- VorratsdruckleitungSupply pressure line
- 1414
- Luftfederbälgeair suspension bellows
- 1616
- Hubbalglifting bellows
- 1818
- Steuereinrichtungcontrol device
- 2020
- pneumatischer Steuereingangpneumatic control input
- 2222
- pneumatische Steuerleitungpneumatic control line
- 2424
- pneumatischer Steuerausgangpneumatic control output
- 2626
- pneumatische Leitungpneumatic line
- 2828
- Bedienorgancontrol element
- 3030
- pneumatischer Steuereingangpneumatic control input
- 3232
- pneumatische Steuerleitungpneumatic control line
- 3333
- SteuerdruckleitungControl pressure line
- 3434
- Verteilerblockdistribution block
- 3636
- pneumatische Leitungpneumatic line
- 3838
- Luftfederbälgeair suspension bellows
- 4040
- Luftfederbälgeair suspension bellows
- 4242
- pneumatische Leitungpneumatic line
- 4444
- Signalwandlersignal converter
- 4646
- Baueinheitunit
- 4848
- Federmittelspring means
- 5050
- Drosselthrottle
- 5252
- erster Anschlussfirst connection
- 5454
- zweiter Anschlusssecond connection
- 5656
- Entlüftungsanschlussexhaust port
- 5858
- Federmittelspring means
- 6060
- erster Anschlussfirst connection
- 6161
- pneumatische Leitungpneumatic line
- 6262
- zweiter Anschlusssecond connection
- 6464
- dritter Anschlussthird connection
- 6666
- vierter Anschlussfourth connection
- 6868
- fünfter Anschlussfifth connection
- 7070
- Vorratsanschlusssupply port
- 7272
- Steuerkammercontrol chamber
- 7474
- Steuerkolbenspool
- 7676
- Steuerkolbenspool
- 7878
- Gehäusecasing
- 8080
- Gehäusecasing
- 8282
- Trennebeneparting plane
- 8484
- Mittelachsecentral axis
- 8686
- Drosselscheibethrottle disc
- 8888
- Drosselbohrungthrottle bore
- 9090
- Strömungskanalflow channel
- 9292
- Teilpart
- 9494
- Teilpart
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Legal Events
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R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20141003 |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |