DD132329B1 - Zweikreisschutzventil mit druckregeleinrichtung,insbesondere fuer druckluftbremsanlagen an kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

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Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Kraftfahrzeugtechnik· Objekte der Anwendung sind Druckluftanlagen, insbesondere Druckluftbremsanlagen an Kraftfahrzeugen·

Es sind Anlagen bekannt, bei denen die von der Energiequelle kommende Druckluft über einen DrucKregler weiter über ein Zwei- bzw. Mehrkreisschutzventil in die verschiedenen Kreise der Anlage gelangt« Es sind auch Anlagen bekannt, bei denen Druckregler und Mehrkreisschutzventil in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, wie in DT-QS 22 33 144 beschrieben. Außer dem hohen technischen Aufwand haben solche Anlagen den Nachteil, daß Druckregler und Schutzeinrichtung getrennt eingestellt werden müssen, wobei zur Gewährleistung der Punktion der Abschaltdruck des Druckreglers - Kompressor pumpt ins Freie - grundsätzlich über den Öffnungsdrücken des Schutzventils und der Einschaltdruck des Druckreglers - Kompressor pumpt in die Anlage grundsätzlich über den Schließ- bzw. Sicherungsdrücken des Schutzventils liegen muß.

Damit sind konstruktive Einschränkungen vorhanden, die sich vor allem auf die Baugröße des Schutzventiles auswirken·

Außerdem können möglichst hohe Sicherungsdrücke nicht realisiert werden· Unter Berücksichtigung möglicher Binstelltoleranzen sind die öffnungs- und Sicherungsdrücke sogar relativ niedrig·

Bs sind weiterhin Hochdruckanlagen bekannt, bei denen der Druckregler durch Einsatz eines "selbststabilisierenden Kompressors" entfällt. Solche Anlagen sind ökonomischer als die vorher beschriebenen. Sie haben aber den Nachteil, daß die Fördermenge des Kompressors mit steigendem Druck stark abnimmt, um schließlich im Bereich der Selbststabilisierung nicht mehr zu fördern. Bezüglich der Öffnungs-drücke des Schutzventils trifft prinzipiell das Gleiche zu wie bei den anderen Anlagen.

2iel_der_Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine gemeinsame Kreissicherung und Druckregelung mit gemeinsamer Einstellung an Mehrkreis-Druckluft anlagen, insbesondere für eine ökonomische Gestaltung und Punktion von Druckluftbremsanlagen·

Die_technische_Aufgäbe

Die technische Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Zweikreis-Schutzeinrichtung mit gleichzeitiger Druckregelung zu schaffen, die einfach in ihrem Aufbau ist und eine gemeinsame Einstellmöglichkeit aufweist, wobei die Öffnungsdrücke der Kreissiciierung auch über dem Abschaltdruck des Druckreglers liegen können· Merkmale__der_Erfindung^

ЗО Die Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß an einem bereits bekannten Zweikreisschutzventil, welches zur Sicherung beider Kreise bereits eine gemeinsame Einstellfeder und Einstellvorrichtung besitzt, an einer bereits vorhandenen schwimmenden Platte, welche die Dichtplatte für die Überströmventile beider Kreise darstellt, eine bereits bekannte Stößelstange nach unten so verlängert

wird , daß an ihr ein weiterer kleiner Kolben mit axialem Spiel aufgenommen wird.

Der Kolben ist mit einer einseitig wirkenden radialen Dichtung versehen. Über diese Dichtung kann Druckluft unter Umgehung des eigentlichen Schutzventils in Kreis 2 ein- aber nicht ausströmen· Der Kolben wird durch eine Feder, die auf einer Seite am Gehäuse anliegt, nach unten gedrückt. Unterhalb dieses Kolbens ist ein Kegelventil oder eine Ventilplatte wiedrum mit axialem Spiel angeordnet, welches bzw. welche eine Bohrung in einem schwimmenden Kolben verschließt, die ins Freie führt. Durch eine Feder werden der kleine und der schwimmende Kolben zueinander gedrückt, so daß das dazwischen befindliche Kegelventil an beiden Kolben anliegt.

Unterhalb des schwimmenden Kolbens verschließt dieser mittels einer axialen Dichtung eine ins Freie führende Gehäusebohrung, die im Durchmesser größer ist als die im schwimmenden Kolben befindliche Bohrung.

Vor dem Eingang zum Zweikreisschutzventil ist ein Rückschlagventil angeordnet. Vor dem Rückschlagventil zweigt ein Kanal ab und führt an den schwimmenden Kolben, oberhalb der axialen Gehäusedichtung. Vor oder hinter dem Rückschlagventil befindet sich außerdem ein Prüfanschluß, der einmal zum Aufpumpen von Fahrzeugreifen durch den Kompressor, aber auch zur Fremdeinspeisung in die Anlage, beispielsweise beim Abschleppen benutzt werden kann. In dem mit der Einstellfeder belasteten Kolben ist ein Überdruckventil angeordnet, das von der Einstellfeder selbst mit verschlossen gehalten wird. Ist die Anlage drucklos, werden von der Einstellfeder über den von ihr belasteten Kolben die beiden Überströmventile für die Kreissicherung verschlossen gehalten.

Die auf den kleinen Kolben drückende Feder wirkt weiter auf den Ventilkegel oder auf die Ventilplatte und über

diesen auf den schwimmenden Kolben, wodurch auch die unterhalb des schwimmenden Kolvens vorhandene Gehäusebohrung verschlossen gehalten wird· Der Kompressor beginnt zu fördern. Die über das Eückschlagventil an den beiden Überströmventilen anstehende Luft kann zunächst über eine Drosselbohrung oder über einen am Einstellkolben vorhandenen Kingspalt in Kreis 1 gelangen· Gleichzeitig gelangt Luft über den zwischen schwimmenden Kolben und Gehäuse vorhandenen Eingspalt an die Unterseite des kleinen Kolbens und von dort über die einseitig wirkende Dichtung in Kreis 2, Ist an den Überströmventilen der öffnungsdruck erreicht, bewegt sich der Einstellkolben nach oben, wodurch zunächst das Überströmventil von Kreis 1 geöffnet und der Weg zur vollen Einspeisung freigegeben wird. Über einen im Einstellkolben vorhandenen Anschlag und eine Stößelstange wird nunmehr die schwimmende Platte vom Ventilsitz des Überströmventils für Kreis 2 abgehoben, wodurch auch Luft ungehindert in Kreis 2 strömen kann.

Bei weiterem Druckaufbau bewegt sich der Einstellkolben weiter nach oben, bis die an der schwimmenden Platte nach unten führende Stößelstange den Anschlag am kleinen Kolben erreicht und dieser ebenfalls mit nach oben genommen wird. Somit wird am kleinen Kolben der Anschlag für das Kegelventil erreicht, welches von dem dort anstehenden Druck nach unten gegen die im schwimmenden Kolben vorhandene Bohrung gedrückt wird.

JO Bei weiterer Druckerhöhung bewegt sich der Einstellkolben weiter nach oben und der Ventilkegel hebt von der durch ihn verschlossenen Bohrung ab. Wenn der freigegebene Querschnitt so groß ist, daß mehr Luft ins Freie abströmen kann, als über den Eingspalt des schwimmenden Kolbens zuströmt, kann der schwimmende Kolben nicht mehr durch Druckluft nach unten gedrückt werden.

Die vom Kompressor anstehende Druckluft und die zwischen kleinem und schwimmendem Kolben angeordnete Feder drücken diesen nach oben, so daß er die große ßehäusebohrung freigibt und die vom Kompressor kommende Luft ungehindert ins Freie strömen kann.

Wenn der schwimmende Kolben nach oben geht, wird das axiale Spiel des Ventilkegels überwunden und der Ventilkegel verschließt in diesem Zustand die im schwimmenden Kolben vorhandene Bohrunge

Ist in den beiden Kreisen der Druck entsprechend abgesunken, bewegt sich der Einstellkolben wieder so weit nach unten, bis vom schwimmenden Kolben die große Gehäusebohrung fast verschlossen wird. Der sich dabei wieder in der Kompressorzuleitung aufbauende Druck gelangt über den Ringspalt des schwimmenden Kolbens in den Raum oberhalb des schwimmenden Kolbens und drückt diesen nach unten, so daß die Gehäusebohrung von ihm verschlossen wird

Sinkt der Druck in der Anlage, beispielsweise durch einen Defekt, weiter, erfolgt eine Kreissicherung wie bei dem bereits bekannten Zweikreisschutzventil. Eine andere Ausführung der erfindungsgemäßeη Lösung kann auch darin bestehen, daß an dem bereits bekannten Zweikreisschutzventil, welches zur Sicherung beider Kreise bereits eine gemeinsame Einstellfeder und Einstellvorrichtung besitzt, an der bereits vorhandenen schwimmenden Platte eine bereits vorhandene Stößelstange nach unten als Doppelschieber ausgebildet ist, der über zwei Dichtringe eine Kammer jeweils be- und entlüftet.

In dieser Kammer befindet sich ein Kolben, bei dessen Druckbeaufschlagung ein Ventil, welches durch eine Feder verschlossen gehalten wird und gleichzeitig als Überdruckventil wirkt, öffnet und die vom Kompressor geförderte Luft ins Freie strömt.

Die zum Ausführungsbeispiel gehörende Zeichnung zeigt in Fig.1 Zweikreisschutzventil mit Druckregeleinrichtung als Kolbenflächenprinzip Fig»2 Zweikreisschutzventil mit Druckregeleinrichtung als Schieberprinzip

Gemäß Fig.1 ist in einem Gehäuse 1 eine Einstellschraube 2 und eine Einstellfeder 3 angeordnet. Die Einstellieder 3 wirkt mit ihrer unteren Seite gegen ein Überdruckventil 4, das im Einstellkolben 5 angeordnet ist· Der Einstellkolben 5 ist mittels Dichtung б radial gedichtet. Im Einstellkolben 5 befinden sich die senkrechte Bohrung 7 und die Querbohrung 8. über Anschlag 9 und· Sößelstange 10 ist eine schwimmende Platte 11 am Einstellkolben 5 mit axialem Spiel befestigt. Oberhalb und unterhalb der schwimmenden Platte 11 befinden sich die Ventildichtungen 12 und 15 für die Überströmventile zur Kreissieheruns der Kreise I und II. Eine weitere Stößelstange 14 führt von der schwimmenden Platte 11 zum kleinen Kolben 15 und ist dort über Anschlag 16 mit axialem Spiel befestigt. Der kleine Kolben 15 ist mit der Dichtung 17 radial so gedichtet, daß über die Dichtung 17 von unten nach oben Luft strömen bann, aber nicht umgekehrt.

Durch die Feder 18 wird der kleine Kolben 15 nach unten gedrückt. Ein Ventil 19 ist über Anschläge 20 und 21 mit axialem Spiel am kleinen Kolben 15 befestigt. Eine Feder 22 drückt den schwimmenden Kolben 23 gegen den kleinen Kolben 15» wodurch Ventil 19 die Bohrung 24

ЗО verschließt.

Eine axiale Dichtung 25 zwischen schwimmendem Kolben 23 und Gehäuse 1 dient zum Verschluß der Bohrung 26. Eine senkrechte Bohrung 27 führt vom Eingang E über ein Rückschlagventil 28 zum Raum 29.

Ist die Anlage drucklos, wirkt die Einstellfeder 3 über das überdruckventil 4 gegen den Einstellkolben 5, wodurch

die Überströmventile 12 und 13 durch die schwimmende Platte 11 geschlossen sind. Die Stößelstangen 10 und 14 haben von ihren Anschlägen 9 und 16 abgehoben. Die Feder 18 drückt den kleinen Kolben 15 nach unten, wodurch die Feder 18 über Anschlag 21, Ventil 19 und schwimmenden Kolben 23 eine Kraft auf die Dichtung 25 ausübt, wodurch die Bohrung 26 vom Eingang E abgedichtet ist· Beginnt der Kompressor zu fördern, gelangen zunächst geringe Luftmengen über Kanal 27, Eückschlagventil 28, Raum 29 und Ringspalt 30 in den Kreis I. Ebenso gelangt zunächst eine geringe Luftmenge über den Ringspalt 31 in den Raum 32 und von dort über Dichtung 17 in den Kreis II·

Die Federkraft der Feder 18 ist so groß, daß der bei E enstehende Druckstau den schwimmenden Kolben 23 nicht anhebt· Beim erreichten öffnungsdruck öffnen wahlweise Überströmventil 12 oder Überströmventil 13· öffnet zufällig Überströmventil 13 als erstes, wird der Kreis II ohne Drosselwirkung mit Druckluft gefüllt. Die schwimmende Platte 11 bewegt sich gemeinsam mit Einstellkolben 5 nach oben, bis Anschlag 16 erreicht ist. Der inzwischen aufgebaute Druck übt über Raum 32 eine zusätzliche Kraft auf den schwimmenden Kolben 23 aus, wodurch Dichtung 25 verschlossen gehalten wird. Die somit überflüssig gewordene Federkraft der Feder 18 sowie die Federkraft der Feder 22 wirken jetzt über Anschlag 16 gegen den auf die schwimmende Platte 11 von unten anstehenden Druck, wodurch die schwimmen-

ЗО de Platte von der Dichtung 12 abhebt und das Überströmventil für Kreis I öffnet. Kreis I wird mit Druckluft gefüllt. Der Einstellkolben 5 bewegt sich bei weiterem Druckaufbau weiter nach oben, bis Anschlag 9 erreicht ist,

öffnet das Überströmventil 12 als erstes, wird Kreis I ohne Drosselwirkung mit Druckluft gefüllt.

Der Einstellkolben 5 bewegt sich nach entsprechendem Druckaufbau nach oben, bis Anschlag 9 erreicht ist. Über Anschlag 9 wird die schwimmende Platte 11 von der Dichtung 13 angehoben, wodurch das Überströmventil für Kreis II geöffnet ist.

Bei weiterem Druckaufbau geht der Einstellkolben 5 weiter nach oben, bis Anschlag 16 erreicht ist. Nach weiterem Druckaufbau wird nunmehr vom Einstellkolben 5 über die Anschläge 9 und 16 der kleine Kolben 15 gegen die Federkräfte der Federn 18 und 22 angehoben, wodurch Anschlag 21 lüftet und Ventil 19 gegen Anschlag 20 läuft.

Die somit gebildete Ringfläche zwischen den Durchmessern des Einstellkolbens 5 und der Bohrung 24 bstimmt mit den öffnungsdruck des Ventiles 19. Ventil 19 hebt gegen den im Raum 32 anstehenden Druck von Bohrung 19 so weit ab, daß aus Raum 32 über Bohrung 24 mehr Luft abströmen als über Ringspalt 31 zuströmen kann. Somit wird Raum 32 drucklos.

Durch die Federkraft der Feder 22 sowie des im Ringraum 33 noch wdrkenden Druckes bewegt sich der Schwimmende Kolben 23 nach oben, Dichtung 25 gibt Bohrung 26 frei, wodurch die über E einströmende Luft über Bohrung 26 wieder abströmt. Rückschlagventil 28 verhindert das Zurückströmen der Druckluft aus den Kreisen I und II. Die Federkraft der Feder 22 drückt den schwimmenden Kolben 23 so weit nach oben, daß Ventil 19 die Bohrung 24 wieder verschließt, von Anschlag 20 abhebt und wieder gegen Anschlag 21 läuft.

Durch den drucklosen Raum 32 wird der kleine Kolben 15 nur von oben mit Druckluft belastet, wodurch die somit gebildete Ringfläche zwischen den Durchmessern des Einstellkolbens 5 und des kleinen Kolbens 15 jetzt den Schließdruck der Dichtung 25 mitbestimmt.

Nach entsprechender Druckabnahme in den Kreisen I/II bewegt sich Einstellkolben 5 so weit nach unten, bis

die Dichtung 25 nur noch einen geringen Querschnitt freigibt und somit als Drossel wirkt· Der damit sich bei E aufbauende Druck pflanzt sich in Kaum 32 fort, wodurch auf den schwimmenden Kolben 23 von oben eine Kraft ausgeübt wird und Bohrung 26 wieder vollkommen schließt.

Bei Defekt eines Kreises bewegt sich Einstellkolben weiter nach unten, bis die schwimmende Platte 11 das entsprechende Überströmventil 12 oder 13 schmließt.

Die Ringspalte 30 und 31 können durch Drosselbohrungen ersetzt werden. Dafür sind die jetzt gekennzeichneten Eingspalte JO und 31 durch radiale Dichtungen zu verschließen

Fig. 2 unterscheidet sich von Fig.1 dadurch, daß die von der schwimmenden Platte 11 nach unten führende Stößelstange 34 als Schieber ausgebildet ist, der in seinen verschiedenen Stellungen die Dichtungen 35 und 36 verschließt oder frei gibt

Ein Kolben 37 ist mit dem Auslaßventil 38 verbunden, das mittels Feder 39 die Bohrung 26 verschließt und gleichzeitig als Überdruckventil wirkt.

Der Kaum 40 ist durch Bohrung 41 mit der Atmosphäre verbunden. Dirchtung 42 trennt Raum 40 vom Eingangskanal E. Eine Bohrung 43, die im Gehäsue 1 zwischen den Dichtungen 35 und 36 angeordnet ist, führt zum Raum 44.

Ein weiteres Rückschlagventil 45 ist zwischen der senkrechten Bohrung 27 und der Drosselbohrung 46 angeordnet, die wiederum zum Kreis II führt. Eine Peder 47 drückt die Stößelstange 10 gegen den Anschlag 9· Die Arbeitsweise des Zweikreisschutzventils ist der nach Fig«1 analog. Durch Peder 47 wird die Reihenfolge des öffnens der Überströmventile 12 und I3 fixiert. Überströmventil 12 öffnet als erstes. Ist der Druckaufbau in den Kreisen I und II abgeschlossen, hat sich

35' Einstellkolben 5 soweit nach oben bewegt, daß der Schieber an der Stößelstange 3^ die Dichtung 36 verschließt

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und die Dichtung 35 öffnet.

Somit kann aus den Kreisen I und II Druckluft über die Bohrung 43 in den Raum 44 strömen, der Kolben 37 bewegt sich gegen die Federkraft der Feder 39 nach unten, das Auslaßventil 38 öffnet. Die vom Kompressor geförderte Luftmenge strömt ungehindert über Eingang E und Bohrung 26 wieder ins Freie ab.

Nach entsprechendem Luftverbrauch bewegt sich der Sinstellkolben 5 wieder nach unten, wodurch der Schieber an der Stößelstange 34 die Dichtung 3i> verschließt und dann Dichtung 36 öffnet.

Die im Raum 44 befindliche Druckluft entwiecht über die Bohrung 43, Bohrung 48, Raum 40 und Bohrung 41 ins Freie. Die Feder 39 schließt das Ventil 38 an der Auslaßbohrung 26.

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Claims (1)

1. Zweikreisschutzventil mit Druckregeleinrichtung, bestehend aus einem an sich bekannten Zweikreisschutzventil und einem an sich bekannten Druckregler, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: a)

   In einem Gehäuse (1) sind eine für Schutzventil und Druckregler gemeinsame Einstellvorrichtung (2), Einstellfeder (3) und Einstellkolben (5) nacheinander angeordnet, wobei zwischen Einstellfeder (3) und Einstellkolben (5) vorzugsweise ein überdruckventil (4·) eingesetzt ist_/

   Die einer schwimmenden Platte (11) mit fest verbundener Stößelstange (14) nachgeordneten Kolben (15), Ventil (19), Anschlag (20), Feder (22) und schwimmender Kolben (23) bilden die Druckregeleinrichtung, c)

   Der Kolben (15) trägt eine für Schutzventil und Druckregler gemeinsame radiale, nur in einer Strömungsrichtung abdichtende Dichtung (17) und zwischen Kolben (15) und Gehäusewand des Gehäuses (1) befindet sich eine Feder (18),

   Zwischen dem Kolben (5) und den ihn umgebenden Wänden des Gehäuses (1) ist eine Drosselstelle (30) angeordnet,

   Zwischen dem schwimmenden Kolben (23) und den ihn umgebenden Wänden des Gehäuses (1) ist eine für Schutzventil und Druckregler gemeinsame Drosselstelle (31) angeordnet^

   Für Schutzventil und Druckregler ist im Gehäuse (1) ein gemeinsames Rückschlagventil (28) angeordnet, wobei diesem bedarfsweise ein weiterer Anschluß zugeordnet ist.

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   Hierzu„__<L_$eiten Zeichnungen