液力缓速器的气动的控制设备
阅读说明：本技术 液力缓速器的气动的控制设备 (Pneumatic control device for hydrodynamic retarder ) 是由 斯特凡·克诺克 于 2020-11-05 设计创作，主要内容包括：本发明涉及液力缓速器的气动的控制设备(32.1),其具有工作压力接头(10)、至少一个输入阀(20)和至少一个输出阀,工作压力接头与缓速器的储备容器连接,通向工作压力接头(10)的工作压力线路(8)可以通过至少一个输入阀与联接至压缩空气源(16)的送气线路(12)连接,工作压力线路(8)可以通过至少一个输出阀与联接至排气出口(18)的排气线路(14)连接。为了能够实现对缓速器的特别快速的切断以及为了减小控制设备(32.1)的故障概率而设置的是,在控制设备中布置有两个相互并联的且通过它们能够使工作压力线路(8)与排气线路(14)连接的输出阀(34、36)。(The invention relates to a pneumatic control device (32.1) for a hydrodynamic retarder, comprising a working pressure connection (10), which is connected to a reservoir of the retarder, at least one inlet valve (20), and at least one outlet valve, wherein a working pressure line (8) leading to the working pressure connection (10) can be connected to a supply line (12) connected to a compressed air source (16) via the at least one inlet valve, and wherein the working pressure line (8) can be connected to a drain line (14) connected to a drain outlet (18) via the at least one outlet valve. In order to be able to achieve a particularly rapid shut-off of the retarder and to reduce the probability of failure of the control unit (32.1), two output valves (34, 36) are arranged in the control unit, which are connected in parallel to one another and by means of which the working pressure line (8) can be connected to the exhaust line (14).)
技术领域
本发明涉及一种用于液力缓速器的气动的控制设备，其具有工作压力接头、至少一个输入阀和至少一个输出阀，工作压力接头与缓速器的储备容器连接，通向工作压力接头的工作压力线路可以通过输入阀与联接至压缩空气源的送气线路连接，工作压力线路可以通过输出阀与联接至排气出口的排气线路连接。
背景技术
根据法律规定，具有大于5.5t的允许总重量的公共汽车和具有大于9t的允许总重量的货车除了必须装备有行车制动设施以外，还必须装备有持续制动器。车辆可以例如在下坡时在较长的时间段中利用持续制动器尽可能无磨损地减速，这利用行车制动设施的车轮制动器是不可能的，因为车轮制动器在较长时间的制动操纵时会过热，并且因此完全失灵。持续制动器可以实施为发动机制动器或实施为液力或电磁缓速器。
液力缓速器是流体动力制动器，其通常以所谓的次级缓速器的功能作用于驱动系的万向轴，并且要么布置在那里的输出轴上方的换挡变速器上，要么布置在那里的输入轴上方的车桥变速器上。在缓速器的环形托架形的壳体中布置有可转动地支承的、紧固在换挡变速器的输出轴、车桥变速器的输入轴或万向轴上的转子叶轮和固定的、紧固在缓速器的壳体上的定子叶轮。在行驶的车辆中和至少部分被填充以工作流体、如液压油的壳体中，工作流体通过转动的转子叶轮被向外运输，并且流入定子叶轮中。在定子叶轮中，工作流体转向并且向内运输。在此，动能被转换为热能，由此，车辆因此减速。
液力缓速器大多借助气动的控制装置接通，并且产生的制动力矩的大小根据驾驶员的制动请求，通过给尽可能被填充以缓速器的工作流体的储备容器加载以压缩空气被控制或调节。如果通过工作压力接头导入储备容器中的空气压力提高，那么更多的工作流体被压入缓速器的壳体中，并且由此，在缓速器中产生的制动力矩提高。如果在储备容器中作用的空气压力相反地通过工作压力接头下降，那么工作流体基于在那里存在的过压从缓速器的壳体被压回储备容器中，并且由此在缓速器中产生的制动力矩减小。
为了在接通和断开缓速器时以及在由驾驶员请求的制动力矩改变时快速提供相应的制动力矩，需要储备容器的快速的送气和排气。为此有利的是，气动的控制设备的输入阀和输出阀具有尽可能大的打开横截面和短的切换时间。在此，特别重要的是储备容器的快速的排气，从而在下坡路段的尽头与平坦的路段的起点之间的过渡中可以快速切断缓速器的制动力矩。
在DE 10 2005 050 480 B3中描述了用于液力缓速器的按类属的气动的控制设备，控制设备具有输入阀和输出阀。输入阀构造为二位二通电磁切换阀，并且在未通电的状态下是关闭的，并且在通电的状态下是打开的。通向工作压力接头的工作压力线路可以通过输入阀与联接至压缩空气源的送气线路连接。输出阀同样构造为二位二通电磁切换阀，然而在未通电的状态下是打开的，并且在通电的状态下是关闭的。工作压力线路可以通过输出阀与联接至排气出口的排气线路连接。
为了能够给储备容器快速排气，并且因此快速切断缓速器，在压缩空气源一侧，转换阀前置于输入阀。该转换阀构造为二位三通电磁切换阀，通过该转换阀，送气线路在转换阀的未通电的、即未转换的状态下与排气出口连接，并且通过该转换阀，送气线路在转换阀的通电的、即转换的状态下与压缩空气源连接。由此得到以下可能性，即缓速器的储备容器在转换阀的未通电的状态下不仅通过输出阀、而且通过输入阀排气，由此，缓速器的制动力矩基于两个阀的总体上更大的打开横截面可以更快速地切断。
然而，在这种已知的控制设备中不利的是转换阀的布置的额外费用和实施为可直接操控的电磁阀的切换阀不仅由于电气损坏，而且也由于其控制活塞的卡住而出故障的可能性。
发明内容
因此，本发明的任务是提出开头提到的结构类型的液力缓速器的气动的控制设备，利用该控制设备至少可以更快速地切断缓速器，并且故障概率更低。
该任务通过具有权利要求1的特征的控制设备解决。控制设备的有利的设计方案和改进方案是在从属权利要求中限定。
本发明因此涉及一种用于液力缓速器的气动的控制设备，其具有工作压力接头、至少一个输入阀和至少一个输出阀，工作压力接头与缓速器的储备容器连接，通向工作压力接头的工作压力线路可以通过输入阀与联接至压缩空气源的送气线路连接，工作压力线路可以通过输出阀与联接至排气出口的排气线路连接。
为了解决所提出的任务设置的是，在控制设备中布置有两个相互并联的输出阀，通过这两个输出阀可以使工作压力线路与排气线路连接。
由于根据本发明存在两个并联的输出阀，所以可以一方面释放更大的打开横截面以用于给缓速器的储备容器排气，并且因此更快速地切断缓速器。此外，通过该结构减小控制设备的故障概率，因为在其中一个输出阀出故障时，即使储备容器的排气较慢，所提到的储备容器也还是能运作的。
两个输出阀可以构造为可直接操控的二位二通电磁切换阀，其在未通电的状态下是打开的，并且在通电的状态下是关闭的。
备选地可以设置的是，两个输出阀构造为可间接操控的、气动地受压力控制的二位二通切换阀，其在控制输入端无压力的情况下是打开的，并且在控制输入端通有压力的情况下是关闭的。两个受压力控制的输出阀配属有共同的先导阀，先导阀构造为二位三通电磁切换阀，并且通过先导阀，在未通电的状态下，输出阀的控制输入端被排气，并且在通电的状态下，输出阀的控制输入端通过与送气线路相连的连接线路被送气。通过输出阀的可间接通过先导阀气动地操控的实施方案，输出阀的打开横截面可以利用比在输出阀的可直接电气操控的实施方式中更小的控制电流关闭。
为了提供更大的打开横截面以用于给缓速器的储备容器排气，两个输出阀至少合起来具有与迄今为止在已知的控制设备中单独使用的输出阀相比更大的打开横截面。输出阀的打开横截面因此也可以分别小于迄今为止单独使用的输出阀的打开横截面，只要两个输出阀合起来的打开横截面大于迄今为止单独使用的输出阀的打开横截面。由于更小的打开横截面，输出阀也总体上更紧凑地实施，并且在可直接操控的实施方案中需要更小的控制电流。
两个输出阀优选也结构相同地构造，因为由此在其采购和存储中可以节约成本。
为了在切断缓速器之后避免缓速器的存在的剩余制动力矩优选设置的是，在工作压力线路与排气线路之间布置有排出阀，排出阀在超过预设的打开压力时通过在工作压力线路中存在的工作压力而关闭，并且在达到或低于打开压力时通过工作压力自动打开。由此，在缓速器的储备容器中作用的空气压力在工作压力线路排气的情况下完全耗散，因此即使在输出阀由于故障而关闭的情况下空气压力也降低到环境压力，从而工作流体尽可能从缓速器的壳体被压入储备容器中，并且因此通过缓速器不产生剩余制动力矩。排出阀的打开压力例如是5×104Pa。
除了两个并联的输出阀以外，还可以布置两个相互并联的输入阀，工作压力线路可以通过输入阀与送气线路连接。由此可以释放更大的打开横截面来给缓速器的储备容器送气，并且因此更快速地接通缓速器。此外，由此减小控制设备的故障概率，因为当两个输入阀中的一个出故障时，即使储备容器的送气较慢，储备容器也还是能运作的。
两个输入阀可以构造为可直接操控的二位二通电磁切换阀，其在未通电的状态下是关闭的，并且在通电的状态下是打开的。
备选于此，两个输入阀然而也可以构造为可间接操控的、气动地受压力控制的二位二通切换阀，其在控制输入端无压力的情况下是关闭的，并且在控制输入端通有压力的情况下是打开的。受压力控制的输入阀配属有共同的先导阀，先导阀构造为二位三通电磁切换阀，并且通过先导阀，在未通电的状态下，两个输入阀的控制输入端被排气，并且在通电的状态下，两个输入阀的控制输入端通过与送气线路相连的连接部被送气。通过输入阀的可间接通过先导阀气动地操控的实施方案，输入阀的打开横截面可以利用比在输入阀的可直接电气操控的实施方式中更小的控制电流打开。
为了提供更大的打开横截面以用于给缓速器的储备容器送气，两个输入阀也至少合起来具有与迄今为止在已知的控制设备中单独使用的输入阀相比更大的打开横截面。输入阀的打开横截面因此也可以分别小于迄今为止单独使用的输入阀的打开横截面，只要两个输入阀合起来的打开横截面大于迄今为止单独使用的输入阀的打开横截面。由于更小的打开横截面，输入阀也总体上更紧凑地实施，并且在可直接操控的实施方案中需要更小的电流消耗。
根据一种实施例，两个输入阀优选结构相同地实施，但它们例如也可以具有不同的打开横截面。由此，在特定的应用示例中可以实现在结构上更简单地、更有效地和/或可更廉价地制造的结构形式。
最后，具有本发明的特征的控制设备可以具有如下输出阀，该输出阀不是构造为二位二通切换阀，而是构造为二位三通切换阀，其中，其两个穿通接头中的一个是封闭的。由此，控制设备可以在结构上特别有利地构建，并且可以比利用二位二通切换阀更廉价地制造。
附图说明
本发明随后根据在附图中示出的实施例详细阐述。在附图中：
图1以示意图示出了液力缓速器的根据本发明的气动的控制设备的第一实施方式；
图2以示意图示出了液力缓速器的根据本发明的气动的控制设备的第二实施方式；
图3以示意图示出了液力缓速器的根据本发明的气动的控制设备的第三实施方式；
图4以示意图示出了液力缓速器的根据本发明的气动的控制设备的第四实施方式；
图5以示意图示出了液力缓速器的已知的气动的控制设备的第一实施方式；并且
图6以示意图示出了液力缓速器的已知的气动的控制设备的第二实施方式。
具体实施方式
因此，在图5中示意性绘出了液力缓速器的已知的气动的控制设备2.1的第一实施方式，该控制设备相应于由DE 10 2005 050 480B3已知的控制设备，除了在那里设置的转换阀以外。控制设备2.1具有输入阀4、输出阀6、具有工作压力接头10的工作压力线路8、送气线路12和排气线路14。工作压力接头10以在此未示出的方式、然而与在DE 10 2005 050480 B3中所示的类似地与缓速器的储备容器连接。在缓速器中产生的制动力矩通过提高在工作压力接头10上存在的空气压力而增大，并且通过降低存在的空气压力而减小。
输入阀4构造为二位二通电磁切换阀，其在未通电的状态下是关闭的，并且在通电的状态下是打开的。通过输入阀4，通向工作压力接头10的工作压力线路8可以与送气线路12连接，送气线路联接至压缩空气源16。输出阀6同样构造为二位二通电磁切换阀，其在未通电的状态下是打开的，并且在通电的状态下是关闭的。通过输出阀6，通向工作压力接头10的工作压力线路8可以与排气线路14连接，排气线路联接至排气出口18。
然而通常也已知的是，替代可直接操控的、构造为电磁切换阀的切换阀地也可以使用可间接操控的、气动或液压地受压力控制的切换阀，给该切换阀配属构造为二位三通电磁切换阀的先导阀，用以进行操控。通过阀的先导控制的实施，阀的打开横截面可以通过先导阀借助比在可直接操控的电磁阀中更小的控制电流来打开或关闭。
图6示意性绘出了液力缓速器的气动的控制设备2.2的与其相对应的实施方案。控制设备2.2具有输入阀20和输出阀26，输入阀和输出阀构造为气动地受压力控制的二位二通切换阀，并且输入阀和输出阀分别配属有构造为二位三通电磁切换阀的先导阀22、28。输入阀20在控制输入端无压力的情况下是关闭的，并且在控制输入端通有压力的情况下是打开的。相反地，输出阀26在控制输入端无压力的情况下是打开的，并且在控制输入端通有压力的情况下是关闭的。输入阀20的控制输入端和输出阀26的控制输入端在相应的先导阀22、28的未通电的状态下排气，并且在相应的先导阀22、28的通电的状态下分别通过联接至送气线路12的连接线路24、30送气。
液力缓速器的根据本发明的气动的控制设备32.1的在图1中示意性示出的第一实施方式具有可间接操控的输入阀20和配属于输入阀的根据图6的第一先导阀22。替代唯一的输出阀地，然而现在存在两个相互并联的输出阀34、36，并且通过这些输出阀，工作压力线路8可以分别与排气线路14连接。
两个输出阀34、36分别构造为二位二通电磁切换阀，它们在未通电的状态下是打开的，并且在通电的状态下是关闭的。通过使用两个相互并联的输出阀34、36，为了使工作压力线路8或缓速器的联接至工作压力接头10的储备容器排气，更大的打开横截面或流过横截面是可用的，从而由此可以与例如在根据DE 10 2005 050 480 B3的控制设备中相比更快速地减小缓速器的制动力矩，并且也可以更快速地切断缓速器。此外，通过使用两个输出阀34、36减小根据本发明的控制设备32.1的故障概率，因为在两个输出阀34、36中的一个出故障时，尤其在控制活塞在相关的输出阀34、36的关闭状态中卡住时，即使缓慢地，也还可以通过完好的输出阀34或完好的输出阀36对工作压力线路8和缓速器的因此联接至工作压力接头10的储备容器进行排气。
为了在切断缓速器时导致对储备容器的完全的排气，即避免缓速器的剩余制动力矩，附加地在工作压力线路8与排气线路14之间布置有排出阀38，排出阀在超过预设的打开压力时通过在工作压力线路8中存在的工作压力关闭，并且在达到或低于打开压力时通过工作压力自动打开。排出阀38的打开压力优选是5×104Pa。
液力缓速器的根据本发明的气动的控制设备32.2的在图2中示意性示出的第二实施方式与根据图1的控制设备32.1的区别在于，两个输出阀40、42在此构造为气动地受压力控制的二位二通切换阀，它们在控制输入端无压力的情况下是打开的，并且在控制输入端通有压力的情况下是关闭的。两个输出阀40、42配属有共同的先导阀44，先导阀构造为二位三通电磁切换阀。两个输出阀40、42的控制输入端在配属的先导阀44的未通电的状态下被排气，并且在先导阀44的通电的状态下通过联接至送气线路12的连接线路46送气。
液力缓速器的根据本发明的气动的控制设备32.3的在图3中示意性示出的第三实施方式与根据图1的控制设备32.1的区别在于，在此，替代唯一的输入阀20地现在布置两个输入阀48、50，两个输入阀相互并联，并且通过两个输入阀可以使工作压力线路8与送气线路12连接。两个输入阀48、50分别构造为二位二通电磁切换阀，它们在未通电的状态下是关闭的，并且在通电的状态下是打开的。通过使用两个在电路技术上相互并行布置的输入阀48、50，为了给工作压力线路8或缓速器的联接至工作压力接头10的储备容器送气，更大的打开横截面或流过横截面是可用的，从而由此可以更快速地增大缓速器的制动力矩，并且也可以更快速地接通缓速器。此外，通过使用两个输入阀48、50减小控制设备32.3的故障概率，因为在两个输入阀48、50中的一个出故障时，尤其在开关磁体出现故障时或在控制活塞在相关的输出阀48、50的关闭状态中卡住时，即使缓慢地，也还可以通过完好的输入阀48或完好的输入阀50对工作压力线路8和缓速器的因此联接至工作压力接头10的储备容器送气。
液力缓速器的根据本发明的气动的控制设备32.4的在图4中示意性示出的第四实施方式与根据图2的控制设备32.2的区别在于，替代唯一的输入阀20地，现在存在两个输入阀52、54，两个输入阀相互并联，并且通过两个输入阀可以使送气线路12与工作压力线路8连接。然而在此，两个输入阀52、54和两个输出阀40、42一样构造为气动地受压力控制的二位二通切换阀，其在控制输入端无压力的情况下是关闭的，并且在控制输入端通有压力的情况下是打开的。两个输入阀52、54配属有共同的先导阀56，先导阀构造为二位三通电磁切换阀。两个输入阀52、54的控制输入端在先导阀56的未通电的状态下被排气，并且在先导阀56的通电的状态下通过联接至送气线路12的连接线路58送气。
在图1至4中作为二位二通切换阀示出的输出阀34、36、40、42也可以通过二位三通切换阀来替代，其中，它们的两个穿通接头中的一个始终是封闭的。由此可以实现最终在结构上更简单的结构形式。
在图3和4中示出的变型方案中，各两个输入阀48、50；52、54可以具有相同的或不同的打开横截面。
附图标记列表
2.1 控制设备(现有技术)
2.2 控制设备(现有技术)
4 输入阀、二位二通电磁切换阀
6 输出阀、二位二通电磁切换阀
8 工作压力线路
10 工作压力接头
12 送气线路
14 排气线路
16 压缩空气源
18 排气出口
20 输入阀、受压力控制的二位二通切换阀
22 先导阀、二位三通电磁切换阀
24 连接线路
26 输出阀、受压力控制的二位二通切换阀
28 先导阀、二位三通电磁切换阀
30 连接线路
32.1 控制设备(根据本发明的第一实施方式)
32.2 控制设备(根据本发明的第二实施方式)
32.3 控制设备(根据本发明的第三实施方式)
32.4 控制设备(根据本发明的第四实施方式)
34 第一输出阀、二位二通电磁切换阀
36 第二输出阀、二位二通电磁切换阀
38 排出阀
40 第一输出阀、受压力控制的二位二通切换阀
42 第二输出阀、受压力控制的二位二通切换阀
44 先导阀、二位三通电磁切换阀
46 连接线路
48 第一输入阀、二位二通电磁切换阀
50 第二输入阀、二位二通电磁切换阀
52 第一输入阀、受压力控制的二位二通切换阀
54 第二输入阀、受压力控制的二位二通切换阀
56 先导阀、二位三通电磁切换阀
58 连接线路
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