DE1269439B - Steuereinrichtung mit zwei gleichachsig angeordneten, unter Federdruck in Schliessstellung gehaltenen Einzelventilen - Google Patents

Description

• Steuereinrichtung mit zwei gleichachsig angeordneten, unter Federdruck in Schließstellung gehaltenen Einzelventilen Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung mit zwei gleichachsig angeordneten, unter Federdruck in Schließstellung gehaltenen Einzelventilen zur Steuerung je eines Druckmittelverbrauchers mit Druckmittel aus je einer Quelle mit einem die Betätigungskraft auf das zweite Einzelventil übertragenden schwimmenden Kolben.
• Neben einer bereits vorgeschlagenen Anordnung dieser Art ist es bereits bekannt, zwei Bremsventile mit in Richtung des Sitzes federbelasteten Verschlußteilen, die durch hohle Stößel geöffnet werden, zusammen anzuordnen und zu betätigen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß zwei bestimmte Druckverhältnisse für zwei Verbraucher im Betrieb einstellbar sein sollen.
• Es wurde auch schon ein Doppelsteuerventil für zwei einfach wirkende Druckmittelverbraucher zur Versorgung mit Druckmittel aus je einer zugehörigen Druckmittelquelle vorgeschlagen, das je ein in Schließrichtung federbelastetes Verschlußstück aufweist, das durch einen zugehörigen Stößel geöffnet wird, mit gleichachsiger und konzentrischer Anordnung der Ventilsitze, der Verschlußstücke und der Stößel, mit Betätigung des zweiten Stößels zum Öffnen des zweiten Verschlußstücks durch das auf ein mit dem zweiten Stößel verbundenes Antriebsmittel nach öffnen des ersten Verschlußstücks entgegen einer Federkraft einwirkende Druckmittel und einem mit dem ersten Stößel verbundenen Rückwirkungskolben, wobei mit dem zweiten Stößel ein konzentrisch zum Rückwirkungskolben angeordneter äußerer Hohlkolben als Antriebsmittel vorgesehen ist, der durch eine innere Leitung des ersten Stößels in öffnungsrichtung des zweiten Verschlußstücks druckbeaufschlagbar ist, wobei vor der Stirnseite des Hohlkolbens ein Druckraum besteht, der wahlweise mit der Druckseite des zweiten Verschlußstücks oder der Atmosphäre verbindbar ist.
• Im Gegensatz dazu wird die eingangs genannte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der schwimmende Kolben auf seiner der Betätigung zugekehrten Stirnfläche eine erste, mit dem ersten Verbraucher verbundene Druckfläche hat, auf seiner dem zweiten Einzelventil zugekehrten Stirnfläche eine zweite, mit dem zweiten Verbraucher verbundene Druckfläche und dazwischen eine dritte, der zweiten Druckfläche gleichgerichtete Druckfläche besitzt, wobei die Summe der zweiten und der dritten Druckflächen der ersten Druckfläche entspricht und die dritte Druckfläche wahlweise entweder mit der zweiten Druckfläche oder der Atmosphäre verbindbar ist. Mit dieser Anordnung wird es möglich, durch Zu-oder Abschalten der dritten Druckfläche dem ersten Verbraucher einen Druck zuzuführen, der gleich oder kleiner als der dem zweiten Verbraucher zugeführte Druck ist. Die Umschaltung selbst kann ohne Schwierigkeiten während des Betriebes erfolgen.
• Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß durch die Zukehrung der mit dem ersten Verbraucher verbundenen Stirnfläche des schwimmenden Kolbens gegen die Betätigungseinrichtung der auf diese Stirnfläche ausgeübte Druckmitteldruck durch die Betätigungseinrichtung erfaßbar ist, so daß die aufzubringende Kraft relativ genau dosierbar ist. Dies ist insbesondere bei einer Verwendung der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung zur Aufbringung von Bremskräften bei Fahrzeugen von Vorteil.
• Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert.
• F i g. 1 zeigt im Schnitt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung; F i g. 2 und 3 zeigen Abwandlungen der Ausführung nach F i g. 1.
• F i g. 1 zeigt im Schnitt zwei in einem gemeinsamen Gehäuse zusammengefaßte Einzelventile, deren Ventilsitze mit 30 und 69 bezeichnet sind. Hohle Ventilhülsen 71 und 42 mit den entsprechenden Dichtungen sind unter Zwischenschaltung von Ringdichtungen einmal in einem schwimmenden Stufenkolben 48 und zum anderen in. einem mit dem Gehäuse 25 verbundenen Einsatz 38 gegen die Kraft von Federn 47 und 74 verschieblich gelagert. Der Betätigung der Einzelventile in Öffnungsrichtung dienen hohle zentrale Stutzen 42 und 82 am jeweils zugewandten Ende des schwimmenden Kolbens 48 bzw. eines weiteren, im Gehäuse verschieblich gelagerten Betätigungskolbens 79.
• Der Kolben 79 ist mit einer verschieblichen Druckplatte 88 versehen, die über eine Feder 87 auf den Kolben wirkt. Zwischen den Betätigungskolben 79 und den schwimmenden Kolben 48 ist eine Rückstellfeder 84 geschaltet. Eine weitere Rückstellfeder 78 ist zwischen dem schwimmenden Kolben 48 und einem Gehäusesteg 29 mit einem Anschlag 31 vorgesehen.
• Zwei untereinander verbundene Druckmittelvorratsbehälter 10 und 4 sind jeweils an zu den Einzelventilen führende Einlässe 36 und 37 angeschlossen, wobei beide Behälter durch einen Kompressor 15 versorgt werden. Den Einzelventilen sind Auslässe 33 und 34 nachgeschaltet, an welche Verbraucher 2 und 3 beispielsweise in Form von Bremskammern 8 und 13 für Fahrzeugbremsen 9 und 14 angeschlossen sind. Als Druckmittel kann Druckluft Verwendung finden.
• An den mit dem Auslaß 33 in Verbindung stehenden Kanal 57 ist über einen Anschluß 77 ein Mehrwegeventil 20 angeschlossen, das über einen Anschluß 76 zu einer Ringkammer 75 führt. Das Mehrwegeventil gestattet wahlweise entweder, wie dargestellt, die Ringkammer 75 an den Kanal 57 oder über einen Auslaß 24 bei Drehung um 90° nach rechts an die Umgebungsluft anzuschließen.
• Der schwimmende Kolben 48 hat also auf seiner dem Kolben 79 zugekehrten Seite eine mit dem ersten Verbraucher 3 verbundene Druckfläche A,. Auf seiner gegenüberliegenden, dem zweiten Verbraucher 2 zugewandten Stirnfläche hat er eine zweite Druckfläche A2 und im Bereich der Ringkammer 75 eine der zweiten Druckfläche gleichgerichtete Druckfläche A3. In Abhängigkeit von der Stellung des Mehrwegeventils 20 kann nun die Druckfläche A3 der Druckfläche A2 zugeschaltet oder mit der Atmosphäre verbunden werden.
• Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende: In der dargestellten Schließlage halten die Kräfte der Federn 47 und 78 sowie der auf das Ventil 42 wirkenden Druckluft den Federn 74 und 84 sowie der auf das Ventil 71 wirkenden Druckluft das Gleichgewicht. Bei einer Betätigung der Druckplatte 88 wird der Kolben 79 mittels der Feder 87 nach unten bewegt, bis sein Stutzen 82 zur Anlage an der Ventilhülse 71 im Bereich des Sitzes 69 kommt. Gleichzeitig hat sich durch die Kraft der Feder 84 der schwimmende Kolben 48 nach unten bewegt, bis gegen die Kraft der Feder 78 der Stutzen 61 zur Anlage an der Dichtung der Ventilhülse 42 im Bereich des Ventilsitzes 30 kommt. Eine Weiterbewegung der Druckplatte 88 hat mithin ein im wesentlichen gleichzeitiges Öffnen beider Einzelventile 42 und 71 zur Folge.
• Durch das öffnen der Einzelventile wird der Auslaß 34 mit dem Anschluß 36 über den Kanal 59 und der Auslaß 33 mit dem Einlaß 37 über den Kanal 57 verbunden. Gleichzeitig wird in der dargestellten Lage des Mehrwegeventils 20 die Ringkammer 75 an den Kanal 57 angeschlossen. Die Summe der zweiten und dritten Druckflächen A2 und A3 ist gleich, so daß nach Öffnung der Einzelventile auch beidseitig auf den schwimmenden - Kolben 48 die gleiche Kraft ausgeübt wird. Damit ist auch der beiden Verbrauchern zugeführte Druck gleich.
• Entspricht nun der durch die Öffnung des Ventils 71 auf den Kolben 79 ausgeübte Druck dem Betätigungsdruck auf die Platte 88, so bewegt sich der Kolben 79 gegen die Kraft der Feder 87 nach oben. Die Feder 78 führt den schwimmenden Kolben 48 nach, so daß sich die Ventilhülsen 71 und 42 wieder in Schließrichtung bewegen. Somit wird der jeweils auf die Verbraucher ausgeübte Druck an der Platte 88 fühlbar, so daß die auszuübenden Kräfte relativ genau dosiert werden können. Bei Aufhebung der Betätigung auf die Platte 88 nehmen die Teile die in F i g. 1 dargestellte Lage wieder ein, wobei die Kammer 8 und 13 über die Anschlüsse 33 und 34 und die jeweils hohlen Hülsen 42 und 71 bzw. 82 an die Atmosphäre angeschlossen werden. über den Kanal 57 ist dann auch die Ringkammer 75 an die Atmosphäre angeschlossen.
• Wird das Verschlußstück des Mehrwegeventils 20 um 90° im Uhrzeigersinn gedreht, so wird die Ring kammer 75 an die Atmosphäre angeschlossen und damit die Fläche A3 abgeschaltet. Da die Fläche A1 größer ist als die Fläche A2 und der schwimmende Kolben 48 sich im Gleichgewicht befinden muß, wird nach öffnen der Einzelventile 71 und 42 auf die Fläche A1 eine kleinere Kraft ausgeübt als auf die Fläche A2. In entsprechender Weise wird dem Verbraucher 3 ein größerer Druck zugeführt als dem Verbraucher 2.
• Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 ist der schwimmende Kolben 48 a in seinem dem Ventil 42 zugewandten Teil in Übereinstimmung mit F i g. 1 ausgebildet. Auch die Anordnung der Flächen A1 bis A2 mit den entsprechenden Anschlüssen entspricht F i g. 1. Im Gegensatz zu F i g. 1 ist jedoch das erste Einzelventil 71 nicht im schwimmenden Kolben 48, sondern im Betätigungskolben 79 a in einer dortigen Führungshülse 180 untergebracht. Demzufolge mündet auch der Einlaß 36 in einen Kanal 176 des Betätigungskolbens 79 a. Der entsprechende Stutzen 82 befindet sich am schwimmenden Kolben 48. Infolge der längeren Bauweise des Kolbens 79 a ist eine zusätzliche Abstützung erforderlich, wodurch eine Ringkammer 190 gebildet wird, die über einen Kanal 191 mit dem Kolbeninnern und über eine Bohrung 192 mit der Außenseite des Gehäuses in Verbindung steht. Die Arbeitsweise entspricht der Anordnung nach Fig.1.
• Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 entspricht die dem Betätigungskolben 79 zugewandte Seite des schwimmenden Kolbens 48 b der Ausführungsform nach F i g. 1, während auf seiner gegenüberliegenden Seite auch das zweite Einzelventil42 in einer entsprechenden Bohrung des Kolbens 48 untergebracht ist. Die Rückstellfeder 47 stützt sich dementsprechend gegen den schwimmenden Kolben 48 b ab. Der Öffnungsstutzen 61 befindet sich ortsfest am Gehäuse, während sich die Rückstellfeder 78 an der Gehäusestirnwand einerseits und am schwimmenden Kolben 48 andererseits abstützt. In entsprechender Weise befindet sich der Kanal 57 innerhalb des Kolbens 48 bei entsprechender Lage des Einlasses 37. Die Lage der Druckflächen A1 bis A, am Kolben 48 b ist hinsichtlich ihrer Wirkungswelse gegenüber den Anordnungen nach F i g. 1 und 2 unverändert.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Steuereinrichtung mit zwei gleichachsig angeordneten, unter Federdruck in Schließstellung gehaltenen Einzelventilen zur Steuerung je eines Druckmittelverbrauchers mit Druckmittel aus je einer Quelle, mit einem die Betätigungskraft auf das zweite Einzelventil übertragenden schwimmenden Kolben, dadurch gekennzeichn e t , daß der schwimmende Kolben (48) auf seiner der Betätigung zugekehrten Stirnfläche eine erste, mit dem ersten Verbraucher (3) verbundene Druckfläche (A1) hat, auf seiner dem zweiten Einzelventil (42) zugekehrten Stirnfläche eine zweite, mit dem zweiten Verbraucher (2) verbundene Druckfläche (A2) und dazwischen eine dritte, der zweiten Druckfläche (A2) gleichgerichtete Druckfläche (A.) besitzt, wobei die Summe der zweiten und dritten Druckfläche (A2 und As) der ersten Druckfläche (A1) entspricht und die dritte Druckfläche (A.) wahlweise entweder mit der zweiten Druckfläche (A.,) oder der Atmosphäre verbindbar ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schwimmende Kolben (48) ein Stufenkolben mit einem eine entsprechende Ringstufe des Gehäuses (25) übergreifenden und die dritte Druckfläche (A..) enthaltenden Ringflansch ist, wobei zwischen Gehäuse (25) und Kolben eine an die Druckkammer (57) der zweiten Druckfläche (A2) anschließbare Ringkammer (75) gebildet ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schwimmende Kolben (48) beidseitig durch Rückstellfedern (78, 84) beaufschlagt ist, von denen sich eine (84) gegen einen Betätigungskolben (79) und die andere gegen das Gehäuse (25) abstützt.
4. 4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück des ersten Einzelventils (71) in dem schwimmenden Kolben (48) geführt ist (F i g. 1).
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußstücke beider Einzelventile (42, 71) in dem schwimmenden Kolben (48 b) geführt sind (F i g. 3).
6. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück des ersten Einzelventils (71) in dem Betätigungskolben (79 a) und das Verschlußstück des zweiten Einzelventils (42) im Gehäuse (25 a) geführt ist (F i g. 2). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1100 030; französische Patentschrift Nr. 1309 903. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1186 291.