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Druckregler zum überwachen der Füllung eines von einem Verdichter
gespeisten Druckluftbehälters, insbesondere für Bremsanlagen in Kraftfahrzeugen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckregler zum überwachen der Füllung eines
von einem Verdichter gespeisten Druckluftbehälters, insbesondere für Bremsanlagen
in Kraftfahrzeugen; mit einem dem Behälterdruck unterliegenden Abschaltventil, einem-
Auslaßventil und mit je einem, durch eine gemeinsame Ventilstange verbundenen und
von dem Stößel eines Schaltgliedes betätigten" Verschlußteil für diese Ventile.
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. Derartige Druckregeleiniichtungen sind bekannt. Bei diesen kommt
es besonders bei langsamem Druckanstieg immer wieder vor, daß die Verschlußteile
eine Zwischenstellung einnehmen, : so daß sie nicht mehr umschalten. Dann wird dauernd
Luft gefördert und zugleich abgeblasen;- der Druckregler kann seine Aufgabe nicht
mehr erfüllet!.
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Es ist deshalb die Aufgabe dieser Erfindung, das Abschalt-- und das
-Auslaßventil des Druckreglers derart auszubilden, daß Ventilzwischenstellungen.
vermieden werden.
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Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Verschlußteil
des Auslaßventils in an sich bekannter Weise aus elastischem Material hergestellt,
jedoch so bemessen ist; daß er zum Öffnen des Abschaltventils von dem Stößel des
Schaltgliedes gegen die Kraft am Verschlußteil des Abschaltventils zusammengedrückt
wird und nach öffnen des Abschaltventils von dieser Gegenkraft befreit ist, seine
ursprüngliche Dicke wieder annimmt und dabei auf Grund seiner Elastizität dem Verschhxßteil
des Abschaltventils einen zusätzlichen Hub in Ventilöffnungsrichtung erteilt.
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Es ist zwar bereits an sich bekannt, den Verschlußteil eines Ventils
aus elastischem Material herzustellen. Dabei wird aber die Elastizität das Materials
und die Form des Verschlußstückes nicht dazu verwendet, daß es selbst als Feder
wirkt. Die Eigenfederwirkung des Verschlußteils hat aber den Vorteil, eine besondere
Feder, die nach dem Stand der Technik zur Vermeidung von Zwischenstellungen bekannt
ist, deren Bruch den Betrieb stören würde, einzusparen. Gummifedern sind bei Ventilen
an sich bekannt, jedoch in anderem Zusammenhang und in anderer Ausführung.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt,
und zwar zeigt F i g. 1 den Druckregler im Schnitt und F i g. 2 bis 5 das Auslaß-
und das Abschaltventil des Reglers in verschiedenen Stellungen in vergrößertem Maßstab.
Ein Druckregler 1 besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse 2, das
durch einen Deckel 3 verschlossen ist. Der Deckel 3 ist mit mehreren Schrauben 4
am Gehäuse 2 befestigt und trägt einen Ansatz 5, der in eine große zylindrische
Bohrung 6 des Gehäuses 2 hineinragt und mit einer Dichtung 7 abgedichtet ist.
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Der Raum innerhalb der Bohrung 6 trägt die Bezugszahl B. Er ist über
einen Anschluß 9 und eine Leitung 10 mit einem Vorratsbehälter 11 verbunden, den
ein nicht dargestellter Verdichter mit Druckluft versorgt. Der Raum 8 wird deshalb
nachfolgend als Vorratsraum bezeichnet. In dem Vorratsraum 8 ist der obere Teil
eines Stößels 12 angeordnet, der an seinem oberen Ende 13 einen mit Hilfe
einer Mutter 14 und einer Unterlegscheibe 15 am Stößel 12 befestigten Federteller
16 trägt. Auf den Federteller 16 drückt von unten eine Feder 17, deren anderes
Ende auf einer sich an einer Gehäuseschulter 18 abstützenden Scheibe 19 liegt. Die
Scheibe 19 ist mittig durchbohrt und durch Verformen in einen Einstich 20 des Stößels
12 eingesetzt. Der Einstich 20 ist mehr als doppelt so lang wie die Breite der Scheibe
19, so daß sich der Stößel 12 ein gewisses Stück in der Scheibe 19 hin- und herbewegen
kann.
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Auf einer anderen Schulter 21 im Gehäuse 2 liegt eine Membranmanschette
22, deren äußerer Teil 23
im Gehäuse 2 festgelegt ist und deren innerer Teil
24 den Stößel 12 umschließt und membranartig beweglich ist. Der Membrantei124 ist
das Schaltglied des Druckreglers. Der Rücken des Membranteils 24
stützt sich
an einer gewölbten Platte 25 ab, die auf einer Stößelschulter 26 aufliegt. Ein Raum
27 unter der Membranmanschette 22 ist über einen Kanal 28 mit der Außenluft verbunden.
Eine
an den Raum 27 anschließende engere Gehäusebohrung 30 nimmt eine Hülse 31 auf, deren
unteres Ende 32 eine Ringdichtung 33 trägt, die auf eine kegelige Schulter 34 im
Gehäuse 2 aufgesetzt ist. Die Hülse 31 wird durch einen in die Gehäusebohrung 30
eingesetzten Sprengring 35 derart nach unten gedrückt, daß - die Ringdichtung 33
fest an. der Schulter 34 anliegt. Eine zweite Ringdichtung 36 der Hülse 31 wirkt
mit der Wand der Gehäusebohrung 30 zusammen. Der`-üütere Teil des Stößels 12 ist
auf einen kleineren Durchmesser abgesetzt, der in einer Nut 37 eine Ringdichtung
38 trägt und mit dieser in einer Bohrung 39 der Hülse 31 gleitet.
An seinem unteren Ende 40 ist der Stößel 12 als Ventilsitz ausgebildet und enthält
eine Längsbohrung 41. Ein radialer Bohrungste1l.41' verbindet die Läpgsbohrung 41
mit dem Außenluftraum 27, und ein unterer Teil 41" der Bohrung 41 ist erweitert.
Mit seinem Ventilsitz 40' ragt der Stößel 12 in einen Hülsenraum 42 hinein,
der über einen radialen Kanal 43, einen durch einen Hülseneinstich 44 innerhalb
der Wand der Gehäusebohrung 30 gebildeten Ringraum 45, einen Anschluß
46 und eine Leitung 47 mit einer Schalteinrichtung, z. B. mit dem Schaltkolben
48 eines Leerlaufventils des Verdichters, verbunden ist.
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An ihrem unteren Teil ist die Hülse 31 mit einer Bohrung 49 versehen,
die eine Ventilstange 50 mit Spiel aufnimmt. An der Ventilstange 50 sind zwei Verschlußteile
51 und 52 befestigt, von denen der eine (51) im Hülsenraum 42 angeordnet ist. Er
ist über einen mit einem konischen Teil 53 versehenen Stiftansatz 54 der
Ventilstange 50 geschoben und rastet an einem Ventilstangenteil 55 kleineren Durchmessers
ein. Der Verschlußteil51 ist aus einem elastischen Stoff, z. B. Gummi od. dgl.,
hergestellt und ist verhältnismäßig 'weich. Er arbeitet mit dem Ventilsitz 40 am
Stößel 12 zusammen und bildet mit diesem das Auslaßventil 40/51 des Druckreglers.
An dem unteren Ende 32 der Hülse 31 ist ein zweiter Ventilsitz 56 gebildet, der
mit dem über einen unteren Zapfenansatz 57 der Ventilstange 50 aufgeschobenen
und in eine Zapfeneindrehung 58 einrastenden Verschlußteil 52 gemeinsam das Abschaltventil52/56
des Druckreglers bildet. Im Gegensatz zu dem Verschlußtei151 kann der Verschlußtei152
aus einem etwas härteren Material, z. B. einer härteren Gummisorte, hergestellt
sein.
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Eine Sackbohrung 59 des Gehäuses 2 nimmt eine Ventilfeder 60 auf,
die von unten gegen den Verschlußteil 52 drückt. Die Bohrung 59 umschließt einen
Raum 61 im Gehäuse 2, der über einen Kanal 62, einen Anschluß 63 . und eine Leitung
64 vom Behälter 11 her unter Vorratsdruck steht.
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In den F i g. 2 bis' 5' sind verschiedene Stellungen des Abschalt-
und des Auslaßventils dargestellt, die an Hand der nun folgenden Beschreibung der
Wirkungsweise des Druckreglers erläutert werden sollen: Ist der Behälter 11 leer,
so sind der Vorratsraum 8 und der Raum 61 unter dem Verschlußteil 52 des Abschaltventils
52/56 ' ohne Druck. Wie in der F i g. 1, dargestellt, ist das Auslaßventil
40/51 geöffnet, und der Schältkolben 48 befindet sich in seiner unteren unbetätigten
Endstellung, in der das Leerlaufventil des Verdichters geschlossen ist. .
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Wird nun der Behälter 11 vom Verdichter gefüllt, so 'steigt gleichzeitig
der Druck im Vorratsraum 8 und in dem Raum 61. Nähert sich der Vorratsdruck dem
Abschaltdruck, so bewegt er mit Hilfe des Membranteils 24 den Stößel 12 entgegen
der Kraft der Feder 17 nach unten. Nach einem gewissen Hub des Stößels
12 legt sich der Ventilsitz 40 an dem elastischen Verschlußtei151
an. Im Zeitpunkt des Anlegens hat der Verschlußteil, wie in. -F i g. 2 zu- erkennen,
noch die Dicke a. Das Auslaßventil 40/51 ist damit geschlossen, und die Verbindung
des Schaltkolbens 48 des Leerlaufventils mit der Außenluft ist.unterbrochen.
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Bei weiterem Druckanstieg im Behälter 11 setzt der Stößel 12 seinen
nach abwärts gerichteten Hub fort. Die Ventilstange 50 kann aber zunächst
nicht nach unten ausweichen, weil auf den Verschlußteil-52 zusätzlich zu dem Druck
der Feder 60 noch der im Raum 61 herrschende Vorratsdruck lastet. So verformt der
Ventilsitz 40 den elastischen Verschlußteil 51 etwa in der Art, wie in der F i g.
3 dargestellt ist, und drückt ihn auf die Dicke b zusammen, ohne daß das Abschaltventil
52/56 geöffnet wird. ' . -Schließlich- tritt der. Moment ein (F i g. 4), in dem
der Abschaltdruck erreicht ist und die nach unten gerichtete Kraft an der Ventilstange
50 die entgegengerichtete Kraft am Verschlußteil 52 überwindet; der Verschlußteil-52
wird .gelüftet. Die Dicke des Verschlußteils 51 entspricht aber noch der Dicke b
in Fig.3.
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Nun kann die Behälterluft auch die obere Seite des Verschlußteils
52 erreichen, und die nach oben gerichtete Kraft an der Ventilstange 50 nimmt ab.
Obwohl der Stößel 12 nun bereits eine derart tiefe Lage im Gehäuse 2 erreicht hat,
daß seine im Vorratsraum 8 liegende obere Kante des Einstichs 20 die Scheibe 19
berührt und er deshalb keinen Hub nach unten mehr machen kann, bewegt sich die Ventilstange
50 allein durch das Federvermögen des elastischen Verschlußtei151 noch ein beträchtliches
Stück nach unten. Dadurch wird das Abschaltventil 52/56 sicher geöffnet, und eine
schleichende Ventilöffnung wird verhindert. Wie in F i g. 5 zu erkennen, nimmt der
Verschlußteil51 in der Endstellung wieder seine ursprüngliche Dicke a ein, und das
Abschaltventil52/56 ist einen großen Spalt breit geöffnet. In dieser Stellung der
Ventile 40/51 und 52/56 strömt Behälterluft vom Raum 61 über das offene Abschaltventil
52/56 in den Raum 42 und von dort über den Kanal 43, den Ringraum
45, den Anschluß 46 und die Leitung 47 zu dem Schaltkolben 48 des Verdichter-Leerlaufventils;
dieses Ventil wird umgeschaltet, und die Förderung von Druckluft in den Behälter
11 hört auf.
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Aus Gründen der Verbilligung ist es auch denkbar, beide Verschlußteile
51 und 52 aus einem gleich weichen Material herzustellen.
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Der Stößel 12 kann nicht nur über eine Membranmanschette 22, sondern
vorteilhaft auch mechanisch, z. B. über einen- Hebel von einem beliebigen Schaltkolben
aus; betätigbar sein.