DE3317174A1

DE3317174A1 - Frostschutzpumpe fuer druckluft-bremsanlagen, insbesondere von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3317174A1
Application number: DE19833317174
Authority: DE
Inventors: Leopold 8000 München Rueß; Hans 8044 Unterschleissheim Unger
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1983-05-11
Filing date: 1983-05-11
Publication date: 1984-11-15
Also published as: FR2545885A1; IT1177680B; IT8448118A0

Description

-ο Knorr-Bremse GmbH München, den 9.05.1983

Moosacher Str. 80 TP1-hn/fe

8000 München 40 1738

' Frostschutzpumpe für Druckluft-Bremsanlagen, insbesondere von Kraftfahrzeugen

Die Erfindung betrifft eine Frostschutzpumpe nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Frostschutzpumpen werden vorzugsweise in Druckluft-Bremsanlagen zum Einspritzen eines Frostschutzmittels auf Glykol oder Alkoholbasis bei Winterbetrieb verwendet. Durch das Einspritzen von Frostschutzmittel wird Eisbildung im gesamten Druckluft führenden Bremssystem verhindert.

Beim manuell betätigbaren Frostschutzpumpen ist ein Pumpenstößel betätigbar, mittels welchem in einem Zylinder befindliches Frostschutzmittel in eine Druckluft führende Leitung einspritzbar ist. Diese Betätigung wird vorzugsweise vor Beginn einer Fahrt vorgenommen. Bei automatisch wirkenden Frostschutzpumpen ist es möglich, den Druck der Druckluft führenden Förderleitung, die sich z.B. zwischen Kompressor und Druckregler befindet, auf ein Kolbensystem wirken zu lassen, so daß ein zum Pumpen von Frostschutzmittel dienender Kolbenkörper in Abhängigkeit vom Druck der Förderleitung beaufschlagbar ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Frostschutzpumpe mit automatischer Wirkungsweise zu schaffen, welche hinsichtlich der einzuspritzenden Menge des Frostschutzmittels leicht einstellbar ist, d.h. der Hub des für das Pumpen des Frostschutzmittels vorgesehenen Kolbens soll

^ ^H

einstellbar sein, wobei baulich einfache Mittel zur Anwendung gelangen sollen. Es soll auch möglich sein, ein Vorwählen des Pumpbetriebes vorzunehmen, d.h. es soll im Betrieb, also bei Druckluft-führender Förderleitung ermöglicht sein, eine Umschaltung in Form eines Vorwählens vorzunehmen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1.

Mit Hilfe der automatisch wirkenden Frostschutzpumpe ist es ermöglicht, Frostschutzmittel immer dann in die Förderleitung einzuspritzen, wenn ein ausreichender Druckanstieg in der Förderleitung vorliegt; der durch den Druck in der Förderleitung selbsttätig verschiebbare Kolben ist in seinem die Menge des Frostschutzmittels bestimmenden Hub durch das Anschlagteil wählbar, welches z.B. aus Kunststoff bestehen kann und in baulich einfacher Weise von den Betätigungselementen des Handrades beaufschlagbar ist. Die als Blattfedern ausgebildeten Betätigungselemente sind im Inneren des Handrades gehaltert und wirken absolut zuverlässig gegenüber den das seitlich bewegbare Anschlagteil führenden Fenstern im hohlen Gehäuseabschnitt. Ein besonderer Vorteil der Anordnung besteht darin, daß die jeweils gewünschte Pumpwirkung vorwählbar ist, also auch dann , wenn sich die Frostschutzpumpe im Betrieb befindet. Hierbei wird ein Betätigungselement in Wirkstellung gebracht und kommt erst dann zur Wirkung, wenn der Druck in der Förderleitungso -weit absinkt, daß die durch den Kolben

hervorgerufene Verspannung des Anschlagteils nicht mehr besteht, das Anschlagteil sich also seitlich in die neue Position bewegen kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in

weiteren Patentansprüchen aufgeführt.

Ί Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

Figur 1 ist eine Schnittansicht der Frostschutzpumpe gemäß der Erfindung;

Figur 2 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Frostschutzpumpe im Bereich des Handrades, wobei die Einstellmarkierungen aufweisende Abdeckung des Handrades nicht wiedergegeben ist;

Figur 3 ist eine vergrößerte Einzelansicht in Richtung X in Fig. 1 ; und

Figur 4 ist eine Einzelansicht des Anschlagteils mit seinen verschiedenen Anschlag-„₀ flächen und Nocken.

In der Zeichnung ist eine Frostschutzpumpe dargestellt, welche gemäß Schnittdarstellung nach Fig. 1 einen Behälter 1 zur Aufnahme eines Frostschutzmittels aufweist; der Behälter 1 ist auf einem Gehäuse 3 befestigt, in welchem sich eine Handbetätigung mit einem Handrad 5 befindet. Vom Behälterinneren erstreckt sich eine Bohrung 7 in eine Ringkammer 9, welche als Bestandteil einer das Gehäuse 3 durchsetzenden Längsbohrung vorgesehen ist. Innerhalb der

3Q Ringkammer 9 und des gemäß Fig. 1 linksseitig angrenzenden Bohrungsabschnitts 11 ist ein Kolben 13 längsbeweglich geführt. Der Kolben ist in nachfolgend beschriebener Weise durch Druckluft beaufschlagbar, welche auf den nach Fig. rechts befindlichen Kolbenabschnitt 15 einzuwirken vermag.

Die Frostschutzpumpe ist in die Förderleitung zwischen einem Kompressor und einem Druckregler eingebaut. Diese Förderleitung durchsetzt als Bohrung 17 das Unterteil des Gehäuses und steht über eine (nicht dargestellte) Leitung mit einer Bohrung 21 in Verbindung, durch welche die Druckluft an die Rückseite des Kolbenabschnitts 15 gelangt und auf diesen einwirkend den Kolben 13 nach links gerichtet verschieben kann. Des weiteren ist ein Rückschlagventil 23 vorgesehen, welches in der Verbindung zwischen der Ringkammer 9 und der Bohrung 17 wirksam ist, um das aus dem Behälter 1 in die Ringkammer 9 gelangende Frostschutzmittel in die Bohrung 17 und somit in die Förderleitung zwischen dem Kompressor und dem Druckregler

gelangen zu lassen.
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Innerhalb des Kolbens 13 ist eine Feder 25 vorgesehen,

am

welche sich sowohl am Boden des Kolbens 13 als auch/gemäß Fig. 1 linksseitigen Ende der Bohrung 7 innerhalb des Gehäuses abstützt. Hierdurch verspannt die Feder 25 den ™ Kolben 13 nach rechts gerichtet gegen den Druck, welcher an der rechten Seite des Kolbens 13 zur Wirkung gelangt.

Das Handrad 5, welches einschließlich seiner Bestandteile in den Fig. 2 bis 4 der Zeichnung dargestellt ist, um- * gibt rotationssymmetrisch den in Fig. 1 linksseitig dargestellten, hohlen Gehäaseabschnitt 27 und ist auf diesem in beiden Drehrichtungen drehbar. Die Wand des hohlen Gehäuseabschnitts 27 ist in zwei diametral gegenüberliegenden Bereichen (Fig. 2). durchbrochen, derart,.daß

zwei Fenster 29 vorhanden sind. Innerhalb des Gehäuseabschnitts ist ein z.B. aus Kunststoff bestehendes Anschlagteil 31 geführt, welches quer zur Längsachse des Gehäuseabschnitts verschiebbar ist. Das Anschlagteil 31 ist in Axialrichtung gesehen gestuft ausgebildet, d.h.

es weist drei Anschlagflächen 33, 35 und 37 unterschied-

^ licher axialer Lage auf. Das Anschlagteil 31, dessen Axialposition zum Kolben 13 festliegt, ist unter Führung durch die beiden Fenster 29 in Radialrichtung verschiebbar, derart, daß eine der Anschlagflächen 33, 35 oder 37 in eine Aoschla'gposition gegenüber dem linksseitigen Endteil 39 des Kolbens 13 gelangt. Der Kolben 13 läßt sich demnach bei Druckbeaufschlagung des Kolbenabschnitts 15 jeweils in Anschlagposition an eine der"?f"lachen 33, 35, anlegen. Kommt der Kolben 13 mit seinem Endteil 39 in

^O Anschlagposition an der Anschlagfläche 33 zum Stillstand, dann vermag der Kolben im wesentlichen keine Bewegung zu vollziehen, während er eine Bewegung mit maximalem Hub zu vollziehen vermag, wenn die Anschlagfläche 37 entsprechend Querverschiebung des Anschlagteils 31 in An-

^ Schlagposition zum Endteil 39 gelangt. Die Anschlagfläche 35 vermittelt somit eine Zwischenstellung für den Kolben 13.

Die Radialverschiebung des Anschlagteils 31 geschieht durch

*^υ Drehen des Handrads 5, innerhalb welchem Blattfedern 41, 43 und 45 eingespannt sind. Die Blattfedern, deren Enden verspannt sind, vermögen mit ihrem frei geführten Mittelteil seitlich auf den Anschlagteil 31 einzuwirken, wenn sie nach entsprechender Drehung des Handrads 5 in das Fenster bzw. in die beiden Fenster 29 eingreifen. In Fig. 2 ist dargestellt, auf welche Weise die einzelne Blattfeder 41 in das Fenster 29 eingreift und hierbei gegen einen am Anschlagteil 31 ausgebildeten, radial auskragenden Nocken 47 einwirkt. Hierdurch wird das An-

schlagteil 31 gemäß Fig. 2 radial nach links gerichtet verschoben.. In dieser Lage kommt der Kolben 13 mit der Anschlagfläche 33 (Fig. 4) in Anlage, da sich diese in die Kolbenbahn verschoben hat.

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Wird das Handrad 5,ausgehend von der in Fig. 2 dargestellten Position, zweimal um 90° nach rechts oder links gerichtet gedreht, dann wirkt die Blattfeder 41 im Bereich des entgegensetzt befindlichen Fensters 29 und vermag das Anschlagteil 31 gemäß Fig. 2 nach rechts gerichtet zu verspannen, derart, daß die Anschlagfläche 35 in die Kolbenbahn des Kolbens bzw. des Endteils 39 des Kolbens 13 gelangt. Die beiden weiteren Blattfedern 43 und 45 sind axial versetzt gegenüber der einzelnen Blattfeder 41 im Handrad 5 geführt, so daß sie bei Deckung mit den Fenstern 29 an den Nocken 51 und 53 einwirken. Die Anlage der beiden Blattfedern 43 und 45 an den Nocken 51 und 53 besteht dann, wenn das Handrad 5, ausgehend von der Lage nach Fig. 2, gegen den Uhrzeigersinn oder im Uhrzeigersinn gerichtet um 90° gedreht wird. Bei dieser Drehung löst sich die Blattfeder 41 aus ihrem Eingriff vom Nocken 47 (gemäß Fig. 2) und kommt je nach Drehrichtung an der Außenseite eines Gehäuseflachteils 55 bzw. 57 des Gehäuseabschnitts 27 zur Anlage. Die Blattfeder 41 ist auf diese Weise außer Funktion gesetzt und die beiden Blattfedern 43 und 45 greifen in die diametral gegenüberliegenden Fenster 29 ein, derart, daß sie bei Anlage an den Nocken 51 und 53 das Anschlagteil 31 in der Mittellage halten, in welcher das Endteil 39 des Kolbens 13 bis in Anschlagposition an der Anschlagfläche 37 durchfahren kann. Der Kolben 13 vollführt hierbei den größten Hub.

Während der Abschaltphase des Druckreglers herrscht in der Förderleitung und demnach in der Bohrung 17 nur ein geringer Staudruck. Die Feder 25 hält den Kolben 13 gegen diesen Staudruck in seiner rechten Endstellung. Das Rückschlagventil 23 ist geschlossen und die Ringkammer 9 füllt sich über die Bohrung 7 mit dem Frostschutzmittel. Schaltet der Druckregler in die Füllstellung um, so wird der Kolben 13 durch den Druckanstieg in der Förderleitung, welcher

δuch auf den Kolbenabschnitt 15 einwirkt, nach links verschoben. Dabei sperrt die am Kolben 13 vorgesehe Dichtung 61 (Fig. 1) zuerst die Verbindung zwischen der Ringkammer 9 und dem Behälter 1 ab. Dies ist dann der Fall, wenn die Dichtung 61 bei/links gerichteter Bewegung des Kolbens 13 in Anlage mit der Innenwandung des Bohrungsabschnitts 11 gelangt. Anschließend verdrängt der Kolben 13 das Frostschutzmittel aus der während der Bewegung des Kolbens im Volumen sich verkleinernden Ringkammer 9 und drückt es über das Rückschlagventil 23 in die Bohrung 17, also in die Förderleitung. Die Frostschutzmittelmenge pro Schaltspiel wird am Handrad 5 eingestellt, wobei das gestuft ausgebildete Anschlagteil 31 entsprechend der Drehstellung den Hub des Kolbens 1.3 begrenzt, wie vorstehend erläutert.

Bei Stellung "0" des Handrads 5 (Figo 3) wird kein Frostschutzmittel eingespritzt. Der Kolben 13 macht jedoch einen geringen Hub, um ein Festkleben der Dichtungen zu vermeiden In der Stellung "1" wird entsprechend maximalem Hub eine große Menge des Frostschutzmittels eingespritzt; diese Position wird vorzugsweise bei tiefen Temperaturen, also im Winter, gefahren. In der Position "1/2" wird demgemäß eine geringere, etwa der Hälfte entsprechende Menge von Frostschutzmittel eingespritzt.

Die vorstehend beschriebene Konstruktion des Handrades mit seinen Blattfedern 41, 43 und 45 vermittelt fernerhin folgenden Vorteil:

Es ist möglich, eine bestimmte Position vorzuwählen, wenn der Kolben 13 durch Druckluft beaufschlagt ist. Wirkt Druckluft auf den Kolbenabschnitt 15 ein, dann wird das Endteil 39 des Kolbens mit einer gewissen Kraft an die jeweils gewählte Anschlagfläche des Anschlagteils 31 ange-

sich
drückt. Das Anschlagteil läßty in dieser Betriebslage nicht seitlich, d.h. radial gerichtet verschieben. Dennoch kann

man infolge der Biegefähigkeit der Blattfedern 41, 43 und 55 das Handrad 5 in eine andere Position drehen und somit den Vorgang des Vorwählens nachvollziehen. Wird der Druck am Kolbenabschnitt 15 abgebaut, dann vermag die Feder 25 den Kolben 13 wieder in von der gewählten Anschlagfläche abgewandter Richtung zu bewegen. Das Anschlagteil 31 kann sich infolge dessen wieder radial gerichtet frei bewegen. Da zuvor durch das Vorwählen eine andere Blattfeder-Konstellation gewählt wurde, wird das Anschlagteil entsprechend dieser Konstellation radial gerichtet verschoben, so daß bei der nächstfolgenden Druckbeaufschlagung des Kolbenabschnitts 15 das Endteil 39 mit einer anderen der Anschlagflächen in Anlage gelangt, der Kolben 13 also einen anderen Hub vollzieht. 15

Die in der Zeichnung dargestellte Frostschutzpumpe kann hinsichtlich der Zuordnung zum Druckluftsystem bzw. hinsichtlich der Beeinflußung des Kolbens 13 auch geringfügig abgeändert ausgestaltet sein. So ist es möglich, einen gesonderten Steueranschluß in dem in Fig. 1 dargestellten Verschlußteil 63 vorzusehen. Diese Anordnung wird dann verwendet, wenn die Frostschutzpumpe in die Leitung nach dem Druckregler eingebaut ist, da die Druckschwankungen in dieser Leitung zur Steuerung der Frostschutzpumpe nicht ausreichen. Die Steuerimpulse werden vom Druckregler über eine separate Steuerleitung zu dem vorgenannten Steueranschluß der Frostschutzpumpe geleitet. Besitzt der Druckregler hingegen keinen Anschluß für die Schalteinrichtung, so wird der Steueranschluß der Frostschutzpumpe mit der Förderleitung zwischen Kompressor und Druckregler verbunden. Im übrigen ist die Funktion auch hier entsprechend derjenigen, wie sie vorstehend anhand der Frostschutzpumpe ohne Steueranschluß erläutert wurde.
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Knorr-Bremse GmbH München, den 9.05.1983

Moosacher Str. 80 TP1-hn/fe

8000 München 40 - 1738 -

Bezugszeichenliste

1	Behälter	55 Gehäuseflachteil
3	Gehäuse	57 Gehäuseflachteil
5	Handrad
7	Bohrung	61 Dichtung
9	R ingkammer	63 Verschlußteil
11	Bohrungsabschnitt
13	Kolben
15	Kolbenabschnitt
17	Bohrung
19	Untertei1
21	Bohrung
23	Rückschlagventi1
25	Feder
27	Gehäuseabschnitt
29	Fenster
31	Anschlagteil
33	Anschlagfläche
35	Anschlagfläche
37	Anschlagfläche
39	Endteil ,
41	Blattfeder
43	Blattfeder
45	Blattfeder
47	Nocken
49	Nocken
51	Nocken
53	Nocken

Claims

Knorr-Bremse GmbH München, den 9.05.1983 Moosacher Str. 80 TP1-hn/fe 8000 München 40 - 1738 -

Patentansprüche

Tl J Frostschutzpumpe für Druckluft-Bremsanlagen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, mit einem Kolben, welcher automatisch wirkend durch Verschiebung Frostschutzmittel aus einem Behälter in eine Druckluft führende Leitung zu pumpen vermag, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben

(13) in seinen Pumpbewegungen gegenüber einem durch ein Handrand (5) positionsveränderlichen Anschlagteil (31) geführt ist.
2. Frostschutzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (13) in seinem die Frostschutzmittelmenge bestimmenden Hub durch am Anschlagteil (31) ausgebildete Anschlagflächen (33, 35, 37) wählbar ist, wobei die unterschiedlichen Abstand zum zugewandten Endteil (39) des Kolbens (13) besitzenden Anschlagflächen durch Drehung des Handrads (5) wahlweise in Anschlagposition gegenüber dem Endteil (39) des Kolbens bewegbar sind.
3. Frostschutzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagteil (31) innerhalb eines

hohlen Gehäuseabschnitts (27) der Frostschutzpumpe geführt ist, welcher in Verlängerung einer den Kolben (13) aufnehmenden Längsbohrung besteht, wobei sich das Anschlagteil mit an ihm seitlich ausgebildeten Nocken (47-53) durch Fenster (29) erstreckt, welche diametral einander

gegenüberliegend die Seitenwände des Gehäuseabschnitts

durchsetzen, so daß das Anschlagteil quer zur Längsachse der den Kolben aufnehmenden Längsbohrung bewegbar ist, und daß das Handrad (5) drehbar auf der Außenwand des Gehäuseabschnitts geführt ist und Betätigungselemente aufweist, welche drehabhängig in die Fenster eingreifend gegenüber den Nocken des Anschlagteils wirken.
4. Frostschutzpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungselemente aus an ihren Enden eingespannten Blattfedern (41, 43, 45) bestehen, welche mit ihrem Mittelteil gegenüber den Nocken wirkend am Handrad geführt sind.