Druckmittelventil, insbesondere Druckluftbremsventil Die Erfindung
bezieht sich auf ein Druckmittelventil, insbesondere ein Druckluftbremsventil mit
elektromagnetischem Antrieb, dessen Stößel beim axial gerichteten Öffnungshub einen
quer vor ihm angeordneten, auf einem Sitz im Ventilgehäuse liegenden Ventilteller
aufstößt, welcher in der Schließstellung von einer Feder und dem zu steuernden Druckmittel
gegen seinen Sitz gedrückt ist.Pressure medium valve, in particular compressed air brake valve The invention
relates to a pressure medium valve, in particular a compressed air brake valve
electromagnetic drive, the plunger of which has an axially directed opening stroke
valve plate arranged transversely in front of it and lying on a seat in the valve housing
pushes open, which in the closed position by a spring and the pressure medium to be controlled
is pressed against its seat.
Es ist bekannt, daß der durch den Gegendruck und die Federbelastung
am Schließkörper (Ventilteller) hervorgerufene Schließdruck einen öffnungswiderstand
des Ventils ergeben kann, der das feinfühlige Öffnen oder Schließen des Ventils
mindestens sehr erschweren oder ohne besondere, das Ventil verteuernde und vergrößernde
Hilfsmittel unmöglich machen kann. Es ist deshalb in einer Druckschrift bereits
vorgeschlagen worden, am Ventil eine Einrichtung vorzusehen, die den Ventilkörper
beim Abhebebeginn einseitig ankippt und daran anschließend den restlichen Öffnungshub
machen läßt. Solche Einrichtungen sind beispielsweise durch die bekannten Kippventile
mit Querantrieb des Ventilkörpers angeregt. Bei Ventilen jedoch, bei denen das Verschlußstück
durch einen gleichachsig zu dessen Hubrichtung beweglichen Stößel geöffnet oder
geschlossen wird, also insbesondere bei Druckmittelventilen mit elektromagnetischem
Antrieb, läßt sich der bekannte Vorschlag nicht ohne weiteres verwirklichen.It is known that the back pressure and the spring load
the closing pressure on the closing body (valve disk) creates an opening resistance
of the valve can result in the sensitive opening or closing of the valve
at least very difficult or without special, the valve expensive and enlarging
Aids can make impossible. It is therefore already in a pamphlet
has been proposed to provide a device on the valve that the valve body
tilts on one side at the start of lifting and then the remaining opening stroke
can do. Such devices are, for example, by the known tilt valves
excited with transverse drive of the valve body. With valves, however, in which the closure piece
opened by a plunger that can move coaxially to its stroke direction or
is closed, so in particular with pressure medium valves with electromagnetic
Drive, the well-known proposal cannot be easily implemented.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei Ventilen der vorgenannten
Art das Öffnen des Ventilverschlußstückes in möglichst einfacher und billiger Weise
zu erleichtern.The invention is therefore based on the object, in the case of valves, of the aforementioned
Kind of opening the valve plug in the simplest and cheapest possible way
to facilitate.
Nach der Erfindung besteht eine weitere sehr einfache Lösung der Aufgabe
darin, daß zum Entlasten die bei geöffnetem Ventil plan aufeinanderliegenden Gegenflächen
von Stößel und Ventilteller in der Schließlage unter einem spitzen Winkel geringer
Größe gegeneinander geneigt sind.According to the invention, there is another very simple solution to the problem
in that for relieving the opposing surfaces lying flat on top of one another when the valve is open
of the tappet and valve disc in the closed position at an acute angle
Size are inclined to each other.
Zwei Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in der Zeichnung
(F i g. 1 und 2) im Schnitt skizziert.Two embodiments according to the invention are shown in the drawing
(Fig. 1 and 2) outlined in section.
In einer mehrstufig abgesetzten Axialbohrung 1
eines Ventilgehäuses
2 ist ein Ventilstößel 3 mit Hilfe eines an ihm befestigten Führungstellers 4 und
einer Stulpdichtung 5 axial beweglich geführt. Eine am Teller 4 angreifende Feder
6 hält den Stößel mit seinem oberen Ende am axial beweglichen Anker 7 eines Elektromagneten
B. Der über der Stulpdichtung 5 liegende Teil der Bohrung 1 ist durch eine Bohrung
9 und ein diese Bohrung abdeckendes Filter 10 mit der Außenluft verbunden. Vom Bohrungsraum
unter der Stulpdichtung führt ein Querkanal 1l zum nicht dargestellten Arbeitszylinder,
beispielsweise einem Bremszylinder. Der Ventilstößel hat eine Axialbohrung 12, von
der aus Querbohrungen 13 zu der Außenluftkammer über dem Stulp 5 führen. Das offene
untere Ende 15 des Stößels 3 ragt in einen verengten Teil 14 der Bohrung 1 hinein
und ist über seine ganze Stirnfläche wenig geneigt gegen die Ventilachse angeschrägt.
Der Abschrägungswinkel kann beispielsweise 0,3° betragen. Die schräge Stirnfläche
15 des Stößels ist im übrigen plan gehalten. Am unteren Ende der Bohrung 14 ist
ein nach unten gerichteter Ventilsitz 16 vorgesehen, an dem bei angehobenem Stößel
3 ein Ventilteller 17 mit einer Feder 18 gehalten ist. Das untere Ende der Feder
18 ist an einer Verschlußschraube 19 für den unteren Teil 20 der Bohrung 1 abgestützt.
Die Ventilsitzfläche 16 und die Anlagefläche des Ventiltellers 17 sind ebenfalls
plan und liegen senkrecht zur Ventilachse. In den Raum 20 unter dem Ventilsitz
16 mündet eine Querbohrung 21, an die ein nicht dargestellter Druckluftvorratsbehälter
einer Druckluftbremsanlage angeschlossen sein kann.In a multi-stage offset axial bore 1 of a valve housing 2, a valve tappet 3 is guided in an axially movable manner with the aid of a guide plate 4 attached to it and a faceplate 5. A spring 6 engaging the plate 4 holds the plunger with its upper end on the axially movable armature 7 of an electromagnet B. The part of the bore 1 above the faceplate 5 is connected to the outside air through a bore 9 and a filter 10 covering this bore. A transverse channel 1l leads from the bore space under the faceplate to the working cylinder (not shown), for example a brake cylinder. The valve tappet has an axial bore 12, from which transverse bores 13 lead to the outside air chamber above the faceplate 5. The open lower end 15 of the plunger 3 protrudes into a narrowed part 14 of the bore 1 and is beveled over its entire end face slightly inclined towards the valve axis. The bevel angle can be 0.3 °, for example. The inclined end face 15 of the plunger is kept flat for the rest. At the lower end of the bore 14, a downwardly directed valve seat 16 is provided, on which a valve disk 17 is held with a spring 18 when the tappet 3 is raised. The lower end of the spring 18 is supported on a screw plug 19 for the lower part 20 of the bore 1. The valve seat surface 16 and the contact surface of the valve disk 17 are also flat and are perpendicular to the valve axis. A transverse bore 21 opens into the space 20 under the valve seat 16 , to which a compressed air reservoir (not shown) of a compressed air brake system can be connected.
Während bei den bekannten Ventilbauarten zum Öffnen des Ventils der
Magnetanker über den axial vor ihm liegenden Stößel den Ventilteller zentral erfassen
und senkrecht zur Sitzfläche entgegen der Feder und Druckluftbelastung vom Sitz
abheben muß, braucht er bei der neuen Ausführung den Ventilteller nur mit Hilfe
des vorstehenden Teils des angeschrägten Ventilstößels klappenartig um einen an
der gegenüber liegenden Sitzseite sich bildenden Stützpunkt etwas zu schwenken,
wozu nur ein Bruchteil der bisherigen Magnetkraft erforderlich ist. Außerdem gelangt
schon nach geringfügigem Anheben der einen Tellerseite Druckluft aus dem Raum
20 rasch hinter den Ventilteller und führt dort einen teilweisen Druckausgleich
herbei. Den restlichen Öffnungshub führt dann der Ventilteller in der üblichen Weise
auf dem Ventilstößel aufliegend aus. Versuche haben gezeigt, daß mit Hilfe der Abschrägung
die für das Öffnen des Ventils notwendigen
Magnetkräfte um etwa
30% vermindert sind. Da die Anschrägung des Ventilstößels nur klein ist, liegt der
Stößel mit seiner planen Ringfläche im Augenblick des öffnens des Ventiltellers
auch schon gut abschließend an der gegenüberliegenden Dichtfläche des Ventiltellers
an. Dies trifft insbesondere für die Ventile zu, bei denen der dichtende Teil des
Ventiltellers aus etwas nachgiebigem Stoff, z. B. synthetischem Gummi, hergestellt
ist. Nennenswerte Druckluftverluste beim Öffnungsbeginn sind also nicht zu befürchten.While in the known valve types to open the valve, the magnet armature must grasp the valve plate centrally via the plunger located axially in front of it and lift it up from the seat perpendicular to the seat against the spring and compressed air load, in the new version it only needs the valve plate with the help of the protruding part of the tapered valve tappet to pivot a little like a flap around a support point forming on the opposite seat side, for which only a fraction of the previous magnetic force is required. In addition, after only slightly lifting one side of the disk, compressed air from space 20 quickly reaches behind the valve disk and brings about a partial pressure equalization there. The valve disk then executes the remaining opening stroke in the usual way, resting on the valve tappet. Tests have shown that the bevel reduces the magnetic forces required to open the valve by about 30%. Since the bevel of the valve tappet is only small, the tappet with its planar annular surface rests firmly against the opposite sealing surface of the valve disk at the moment the valve disk is opened. This is especially true for the valves in which the sealing part of the valve disk is made of somewhat flexible material, e.g. B. synthetic rubber is made. Significant losses of compressed air at the beginning of the opening are therefore not to be feared.
Die Abschrägung kann vom Stößel auch an den Sitz des Ventiltellers
verlegt werden, so daß der Ventilstößel mit einer zur Ventilachse senkrechten Stirnfläche
ausgeführt werden kann. Ein Ausführungsbeispiel dieser Art ist in F i g. 2 dargestellt.
Dort ist die zur Hubrichtung des Stößels senkrechte Stirnfläche mit 15' und die
hierzu geneigte Ventilsitzfläche mit 16' bezeichnet. Im übrigen entspricht die Ausführung
nach F i g. 2 der nach F i g. 1, so daß hier die gleichen Bezugszeichen verwendet
sind und eine Beschreibung des Aufbaus und der Wirkungsweise nicht erforderlich
ist.The bevel can also be attached to the seat of the valve disk from the tappet
be relocated so that the valve stem with an end face perpendicular to the valve axis
can be executed. An embodiment of this type is shown in FIG. 2 shown.
There is the perpendicular to the stroke direction of the plunger face with 15 'and the
this inclined valve seat surface is designated by 16 '. Otherwise the execution corresponds
according to FIG. 2 of the FIG. 1, so that the same reference numerals are used here
and a description of the structure and mode of operation is not required
is.
Wenn es erwünscht ist, sowohl die Stirnfläche des Stößels, als auch
die Sitzfläche für den Ventilteller am Ventilgehäuse je rechtwinklig zur Hubrichtung
des Stößels, also rechtwinklig zur Ventilachse auszuführen, kann die dem Ventilstößel
gegenüberliegende Seite des Ventiltellers mit einer keilförmig verlaufenden Ansatzfläche
versehen werden. Da in diesem Fall der Ventilstößel beim Öffnungshub auf den vorstehenden
Teil der Keilfläche trifft, bleibt auch hier bei Öffnungsbeginn des Ventils die
klappenförmige Tellerbewegung erhalten.If desired, both the face of the plunger and
the seat surface for the valve disc on the valve housing is perpendicular to the direction of travel
of the tappet, i.e. at right angles to the valve axis, the valve tappet can
opposite side of the valve disk with a wedge-shaped attachment surface
be provided. Since in this case the valve tappet on the opening stroke on the above
If part of the wedge surface meets, the same remains when the valve begins to open
Obtain flap-shaped plate movement.
Von der Erfindung kann mit gutem Erfolg insbesondere auch bei Ventilen
mit undurchbohrtem Ventilstößel Gebrauch gemacht werden, wo der Ventilteller nur
eine Durchgangsbohrung überwachen muß.The invention can also be very successful in the case of valves, in particular
Use can be made with an undrilled valve lifter where the valve disc is only
monitor a through hole.