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Steuerventil insbesondere für Druckluftbremssysteme Die Erfindung
bezieht sich auf ein Steuerventil, insbesoniere fUr Druckluftbremssysteme, mit einem
Vorrats-, einem Verbraucher- und eJnem Entlastungsanschluß sowie mit zwei Schließgliedern,
zwei Sitzen und einem dem in eine Verbraucherleitung eingesteuerten Druck unterliegenden
Rückwirkelement, wobei ein rohrförmiges Stell-,glied des Ventils mit dem Schließglied
eines Einlaßventils und dem Sitz für ein Auslaßventil versehen ist.
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Ein derartiges Ventil'ist beispielsweise durch die britische P,#.tentschrift
448 510 bekannt. Dort ist die zwischen dem Vorratsanschluß
uni
der Entlastungsstelle liegenle Dichtung in das Ventilgehäuse eingesetzt und gleitet
mit einer Dichtlippe außen auf dem rohrförmigen Stellglied. Der Auslaßventilsitz
ist als besonderes Element von der genannten Dichtung getrennt und arbeitet über
eine metallische Dichtkante mit dem Schließglied des Auslaßventils zusammen. Diese
getrennte Bauart von Stellglieddichtung und Ventilsitz macht (las Ventil umständlich
un-1 teuer.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunie, diesen Nachteil zu verrreider,
und ein Ventil der obengenannten Art zu schaffen, das einf',:ch unA billig her7ustellen
ist.
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Dies wirA gemäf" ler Erfiniung ladurch erreicht, dai. der Ausla#--ventilsitz
durch einen vcr-7ugsweise metallisch armjerten Kunststoffr.Ing gebil-let ist, -]er
an einem Ende les Stellglie-les befestigt ist und eine-i führunggebenden Dichtungsabschnitt
auf,4eiz-----t, der gegenüber einer BohrungswE;nd abdichtet und den Vorratsdruck
vom Entlastungsanschluß trennt.
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Zwei Ausführungsbeispiele ier Erfindung sini in der Zeichnung i.-.i
'#:np-ss"3hnitt Urgestellt, uni zwar zeigen: Fig. 1 ein Steuerventil fUr
Dru2kanstieg un-1 Fig. I ein Steuerventil für Druckabfall.
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Ein Steuerventil 1 hat ein Gehäuse 2 mit einem Vorratsanschluff#
uni einerr Verbraucheranschluß 4, die beide seitlich an das Gehäuse 2 herangefUhrt
sind. Ein Zntlastungsanschluß 5 ist auf der Seite eines Betätigungsgest#jnges
6' angebracht, das über ein kolbenartiges Gleitstück 6 auf die beweglichen
Teile des Steuerventils einwirkt. Das Gleitstück 6 ist in eine Bohrung
7 des Ventilgehäuses 2 längsbeweglich eingesetzt. 7-s besteht aus Kunststoff,
kann aber auch aus anlerem Material, beispielsweise aus Blech, hergestellt sein.
Das Gleitstück 6 hat einen Druckzapfen 8, mit dem es in eine zl,--lindrische
Itushöhlung 9 eines tellerförmigen Schließgliedas 10
eingesetzt
ist. Der Druck7apfen 8 ist an seiner Stirnseite ballig ausgebildet und hat
an seinem zylindrischen Abschnitt Radialspiel, so daU das Schließlied
10 schwenkbeweglich an dem Gleitstück 6
anliegt.
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In eine gegenüber der Bohrung 7 engere Bchrung 11 ist
ein rohrförmizes Stellglied 1? längsbeweglich elngesetzt. An seinem dem Schlie?glieJ
10 zugekehrten Ende ist ein Kunststoffring 15 befestigt, ier mit einem
teilweise in den Kunststoff eingebetteten Metallrinr 14 armiert ist. Der Metallring
14 ist im Querschnitt stufenförwig ausgebiliet und besitzt zwei im Durchmesser unterschiedliche
Axialpartien 15 und 16 und eine die beiden verbindende Hadielpartie
17. Die kleinere AxiaLpartie 15 dient als Innenversteifunx fUr einen
am Stellglied 12 befestigten Halteteij 13 des Kunststoffringes
15. Zu diesem Zweck ist der Halteteil 18 auf das Enie des Stellgliedes
12 aufgezogen,und eine Enikante 12' des Stellgliedes ist mit einem Bördelwerkzeug
nath ausen umgebogen. Der Kunststoffring 15 bildet also zusammen mit dem
Stellglied 12 ein einziges Einbauteil. Die zrößere Axialpartie 16 des Metallringes
0
stItzt von innen her einen am freien, die Stellglled-Endkante 12, überragenden
Enie des KunststcffriLges 15 ungecrdneten Ventl:Sit7 19 ab. Das Schlieiglied
ln und der Ventilsitz 19 bilden 7usbmmen das Auslaßventil IG/19. Am anieren
Enie ies Kunststofrr!Lgeo 15 ist eine Dichtlippe 1? xorgesehen, die
dem V-rratsaLsnhlui 5 zugekehrt ist und diesen von dem Entlastungsansahluß
5 trennt.
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Das rohrförmige Stellglied 12 Ist an seinem dem Kunststeffring
15
abgekehrten Ende mit einem nach auien gezogenen Flunsch versehen, der ein
Ventil-Schließglied 21 bildet In einen Bohrungsabsatz 22 des Gehäuses 2 ist ein
Dichtring 23 eingepreßt, der geradeso wie der Ring 15 aus Kunststoff besteht
uni armiert Ist. Eine ringförmiee Dichtkante 24 des Dichtringes 25 bildet einen
Ventilsitz, der mit dem Ventil-Schließglied 21 M Einla:ventil 21124 zusammenarbeitet.
Sowohl die Dichtkante des Ringes 21 als auch Aie des Ringes 11 sind
kegelig ausgebildet.
Nahe bei dem Schließglied 21 ist die Außenwand
des Stellgliedes 12 mit mehreren am Umfang verteilten Erhebungen 25 versehen,
die dem Stellglied 12 als Führung dienen. Von diesen Erhebungen ist' in der Zeichnung
nur eine zu sehen. Eine zweite Führung ist durch die-Mantelfläche des Abschnitts
des Kunststoffringes 13 gegeben. Das Einlaßventil 21/24 begrenzt eine Vorratskammer
27, die nach außen durch einen in das Gehäuse 2 eingesetzten Deckel
28 abgedeckt ist. An dem'Deckel 28 stützt sich eine Feder 29 ab, die
das Stellglied 12 gegen den Einlaßventilsitz 21 drückt. Eine zweite, schwächere
Feder 30, die sich am Enle des Stellgliedes 12 abstützt, ist bestrebt, das
Schließglied 10 des Auslaßventils 10/19 von seinem Ventilsitz
19 entfernt zu halten.
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Das beschriebene Ventil wirkt wie folgt: Solange das Gestänge
6' nicht betätigt wird, nehmen die Teile des Steuerventils 1 die in
der Fig. 1 dargestellte Lage ein. Bei Betätigung des Gestänges
61 wird das Ventilschließglied 10 gegen die Kraft der Feder
50 auf seinen Ventilsitz 19 gedrückt und damit das Auslaßventil
10/19 geschlossen. An dem weiteren Betätigungsh b des Gestänges
6' nimmt nun auch das Stellglied 12 teil,und ,Jas an ihn angeformte Ventilschließglied
21 des Einlaßventils 21/24 hebt sich von seinem Sitz 24 ab. Daraufhin ist eine Vorbin,Jung
vom Vorratsanschluß 3 zum Verbraucheranschluß 4 hergestellt. Der in den VerbraucheranschluL#
4 eingesteuerte Vorratsdruck ist auch von innen her am Schließglied 10 des
Auslaßventils 10/19 wirksam, so daß am Betätigungsgestänge #I eine Rückwirkung
spürbar ist. Auf diese Weise bildet das vom Schließglied 10 abgedeckte Stellglied
12 ein Rückwirkelement des Steuerventils, so daß der eingesteuerte Druck gut abstufbar
ist.
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Durch ihre kegelige Form sind die Ventilsitze 19 un-1 24 sicher
abzudichten. Das Stellglied 12 ist durch die Führungen 25 un-1
26 # sicher geführt. Die am Kunststoffring 15 angebrachte Dichtlippe
20 gewährleistet eine sichere Abdichtung des Vorratsdruckes gegentiber der Entlastungsstelle
5. Schließlich ist der mehrere Funktionen aus;-*be.-#4,e Kunst-stoffrin;#
durch die schwenkbare Aufhängung des
Schließgliedes 10 an
dem Gleitstück 6 von jeglicher Seitenbeanspruqhung befreit. Das weitgehend
druckentlastete Steuerventil erford ert, insbesondere aufgrund der erfindungsgemäßen
Bauart des Kunststoffringes 15, nur eine geringe Betätigungskraft und gewährleistet
trotzdem eine gut fühlbare Rückwirkung, die ein sicher abstufbares Steuern ermöglicht.
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In der Fig. 2 ist ein weitgehend gleichartiges Steuerventil
l'
dargestellt, das jedoch zum Steuern eines Druckabfalles bestimmt ist. Die
mit dem Ventil 1 nach den Fig. 1 übereinstimmenden Teile tragen die
gleichen Bezugszahlen. Beim Beispiel nach Fig. 2 wirkt eine Betätigungskraft über
eine Hauptfeder 51 und eine schwache 5#I sowie über das Stellglied 12 auf
das zunächst Zwischenfeder -
geschlossene Auslaßventil 10/19. Die Hauptfeder
31 ist sehr schwach vorgespannt und liegt zwischen einem Betätigungsgestänge
53 und einem Federteller 32'. Eine andere stärker vorgespannte Hauptfeder
_34 ist zwischen dem Gleitstück 6 und einem Deckelteil 55 eines Ventilgehäuses
56 eingesetzt.
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Die schwache Zwischenfeder _32 dient nur als Schüttelsicherung und
ergibt die schwache Vorspannung der Hauptfeder 51. Die beweglichen Glieder
des Ventils lt werden hier also von der anderen Ventilseite her betätigt, als es
bei der Ausführung nach der Fig. 1
der Fall ist.
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Das beschriebene Ventil l' wirkt wie folgt: In der Ruhes.tellung
ist das Einlaßventil 21/24 geöffnet,und die Kräfte am Schließglied 10 des
Auslaßventils 10/19 halten sich das Gleichgewicht, d.h. die Kraft der Hauptfeder
-54 ist gleich der Kraft des von links auf das Schließglied 10 wirkenden
Vorratsdrucks. Wird dieses ausgewogene Verhältnis nun durch Betätigen des Gestänges
35 und dadurch erreichtem stärkerem Vorspannen der Hauptfeder 51 gestört,
so überwiegt der Druck nach rechts, 'und das Schlieif."glied 10 wird von
seinem Sitz 19 abgehoben. Nun strömt eln Teil des Vorratsdruckes ab, und
die Krafteinwirkung links des
SchliePgliedes 10 wird vermindert,
so daß es wieder auf seinen Sitz 19 gelangt. Bei diesem Betätigungsvorgang
schließt das Einlaßventil 21/24, wenn das Betätigungsgestänge -55 stark»betätigt
und die Hauptfeder 31 stark gespannt wird. Dabei wil7d der Zufluß aus dem
Vorratsanschluß 3 vollständig unterbrochen und der Verbraucher ganz entlastet.
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Auch bei dieser Ventilausführung ist der erfindungsgemäße Kunststoffring
15 verwendet, der gleichzeitig als Dichtung, als Führung und als Ventilsitz
wirksam ist.
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Es ist weiterhin möglich, die Feder _i4 durch einen mit Vorratslu.,L"t
beaufschlagten Kolben zu ersetzen. Das hat dann den Vorteil, daß die Betätigungskraft
unabhängig ist vc,n dem durch die Schaltspanne des den Vorratsluftdruck steuernden
Druckreglers bedingten Schwanken des Vorratsdruckes. #--