DE2222051C2

DE2222051C2 - Lastabhängig steuerbares Druckminderventil

Info

Publication number: DE2222051C2
Application number: DE2222051A
Authority: DE
Inventors: Roger Montfermeil Deschenes
Original assignee: WABCO WESTINGHOUSE SEVRAN FR
Current assignee: WABCO WESTINGHOUSE SEVRAN FR
Priority date: 1971-05-10
Filing date: 1972-05-05
Publication date: 1984-10-18
Also published as: GB1395823A; ES402593A1; BE783052A; AT329993B; IT966902B; CA950508A; ATA405572A; US3749452A; SE385143B; FR2136933B1; DE2222051A1; FR2136933A1

Description

3. Druckminderventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche als Membran (7) aus gebildet ist, welche an ihrem Umfang in dem Ventilgehäuse (3,4) dichtend befestigt ist.

4. Druckminderventil nach Anspruch 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelklappe (26) zwischen zwei Räumen (18, 20) angeordnet ist. welche in dem ringförmigen Raum (18,20) im Ventilgehäuse (4,5) zwischen dem Kraftteiler (31,32 bzw. 32, 40) und der dem abgegebenen Wiegedruck ausgesetzten Seite des Gegenwirkkolbens (11) vorgesehen sind, daß der kraftteilerseitig angeordnete erste Raum (20) mit der Druckmittelquelle verbunden und von der zweiten Kammer (18) durch eine Wand (21) mit einer durch die Schulter (28) der Doppelklappc (26) verschließbaren Einströmöffnung getrennt ist und daß die zweite Kammer (18) an die Austrittslcitung (19) angeschlossen und durch die dem Wiegedruck ausgesetzte Seite des Gegenwirkkolbens (11) begrenzt sowie mit einem Auslaß (23,24 bzw. 43,33) verbindbar ist, welcher geschlossen ist. wenn sich der Ausströmsitz (27) der Doppelklappe (26) auf der dem Wiegedruck ausgesetzten Seite des Gegenwirkkolbens (11) gegen die Membran (7) anlegt.

Die Erfindung bezieht sich auf ein lastabhängig steuerbares Druckminderventil nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Die DE-OS 12 01 392 zeigt ein lastabhängig steuerbares Druckminderventil dieser Art welches sich besonders zur Aussteuerung eines der auf einer Fahrzeugachse ruhendem Last proportionalen Druckes eignet. Dieses Druckminderventil wirkt auf eine Druckluftlekung und zeigt einen Krafttciler, einen doppelten Wirk- und Gegcnwirkko'lbcn sowie eine doppelte Ein- und Ausströmklappc. Der beispielsweise aus einem Ölpolster bestehende Kral'ttcilcr nimmt die aus einer Last, beispielsweise der Fahrzcuglast resultierende Kraft auf und überträgt sie teilweise auf den Wirkkolben des Doppelkolb^ns. Der üoppelkolben betätigt eine Doppelkiappe, die zwischen einer Druckluftquelle und einer proportional zur Fahrzcuglasl mit der Druckluft zu beaufschlagenden Vorrichtung angeordnet ist. Der Gegenwirkkolben des Doppelkolbens ist dem abgegebenen Druck in der Weise ausgesetzt, daß die Einströmklappe schließt, subu'iii def Druciv inncriittiL» Ger zu !»eau.sc.agen-ei! Vorrichtung eine bestimmte Höhe erreicht hat. Der Kraftieiler ermöglicht, daß das Druckminderventil mit einer Fahrzeugbrcmsleitung als Druckmittelquelle verbunden und zum Wiegen der auf eine Fahrzeugfederaufhängung wirkenden Fahrzeuglast eingesetzt werden kann. Dabei kann das Druckminderventil zwar einen zur Fahrzcuglast proportionalen Druck aussteuern, doch ist nachteilig, daß es über keine beliebig lineare Druck-FahrzeugliRSt-Kenr.liiiie verfügt, welche einen beliebigen Ursprung und eine beliebige, insbesondere negative Neigung aufweist, wie dies die F i g. 1 der Zeichnung zeigt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein mit einem Kraftteiler versehenes, lastabhängig steuerbares Druckminderventil der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches unter Vermeidung der vorerwähnten Nachteile eine Druck-Lastkrsfl-Kennlinic aufweist, deren Ursprung auf die Druck- od...r Lastkraft-Achsc gelegt und deren Neigung negativ gestaltet werden kann, so daß bei reduzierter Last, insbesondere Fahrzcuglast. ein proportional zu dieser Lastabnahme erhöhter Druck aussteuerbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einem lastabhängig steuerbaren Druckminderventil der fraglichen Art dadurch gelöst, daß die von dem Kraftleilcr abgewandte Seite des Gegenwirkkolbens mit der Atmosphäre verbunden ist, daß flic von dem Fedcrelement auf den Gegenwirkkoiben ausgeübte Kraft von der kistabhängigen Druck- oder Zugkraft unabhängig ist und daß die Doppelklappe in einem ringförmigen Raum zwischen dem Gegenwirkkulben dem Kraftteilcr und dem Wirkkolben angeordnet ist.

Vorteilhaft wirkt der Ausströmsitz der Doppelklappe mit einer auf der dem abgegebenen Wiegedruck ausgesetzten .Seite des Gegenwirkkolbens vorgesehenen, zum Schließen und Verschieben der Doppelklappe dienenden Fläche zusammen.

Weitere Merkmal gehen aus den Unteransprüchen

b(> hervor.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung noch etwas näher erläutert. In dieser zeigt in rein schematischcr Weise

Fig. I ein Schaltbild mit den Kennlinien des abgegeh5 benen Druckes in Abhängigkeit von der Druckkraft für verschiedene Druckminderventile.

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch cine erste Aiisführiingsform des Druckmindervenlilcs gemäß der

Erfindung,

F i g. 3 und 4 senkrechte Schnitte durch zwei weitere Ausführungsformen des Druckminderventiles gemäß der Erfindung.

Das Schaubild der F i g. 1 zeigt eine gestrichelte Gerade, welche den Verlauf der Kennlinie des abgegebenen Druckes P in Abhängigkeit von der Druckkraft F bei einem bekannten lastabhängig steuerbaren Druckminderventil darstellt. Die gestrichelte Gerade geht vom Nullpunki. aus. Die voll ausgezogenen Geraden sind die Druck-Druckkraft-Kennlinien des erfindungsgemäß mit einem auf den Gegenwirkkolben eine Kraft F'ausübenden Federelement versehenen Druckminderventils.

Greift die Kraft F' in der gleichen Richtung wie die vom Gegendruck ausgeübte Kraft an, so gehen die Geraden F'\ und F^r2 vom Punkt Fo dar Abszissenachse aus, das heißt das Druckminderventil gibt erst aufgrund einer Mindestlast Druck ab.

Die derzeit bekannten Wiegedruckminderventile arbeiten durchweg mit ähnlichen Kennlinien wie die Geraden F'i und F'₂ während des Druckanstiegs, weil die Reibungskräfte dem öffnen der Einströmk.'appe bei kleinen Lasten entgegenwirken und auch wei! der Gegenwirkkolben die Doppelklappe über einen Stößel betätigt, der durch eine sich am Ventilgehäuse abstützende Feder an den Doppelkolben gedrückt wird. Kennlinien wie die Geraden F\ und F'2 erlauben große Druckänderungen bei kleinen Laständerungen. Ist nämlich die Federkraft des Federelementes derart, daß der Punkt F₀ einem großen Bruchteil (beispielsweise V₁) der am Druckminderventil aufgenommenen Höchstlast entspricht und schwankt die Last gerade zwischen der Gesamtlast und genanntem Bruchteil (dieser Fall ergibt sich im allgemeinen bei Fahrzeugaufhängungen), so ist es bei einem bestimmten größten Beaufschlagungsdruck (z. B. beim Druck der Hauptdruckluftleitung eines Zuges) möglich, die abgegebenen Drücke auf einen größeren Bereich zu verteilen und auf diese Weise ein empfindlicheres Wiegegerät zu erhalten.

Greifen die Kraft F'und die vom Gegendruck ausgeübte Kraft in entgegengesetzten Richtungen an, so gehen die Geraden F's und Fb vom Punkt PO der Ordinatenachse aus, das heißt das Druckminderventil gibt im unbelasteten Zustand einen Druck ab, welcher bei der Belastung proportional der Last ansteigt. Ein solches Druckminderventil eignet sich für Vorrichtungen, bei denen die Last völlig verschwinden kann und es notwendig ist, die Funktion des Ventiles zu prüfen. Auch die Neigung der Geraden Fkann negativ gemacht werden, wenn man den Ursprung der Drücke bei der Druckkraft Null auf die Ordinatenach«: legt.

Die von Po nach der Abszissenachse verlaufenden Geraden F'i und F\ entsprechen Druckminderventilen, die im unbelasteten Zustand den durch das Federelement bestimmten Druck Fo abgeben, der unabhängig vom Druck der Druckmittelquelle konstant ist (sofern der Druck der Druckmittelquelle mindestens gleich dem Druck Po ist). Je größer die am Druckminderventil aufgenommene Last wird, um so kleiner wird der abgegebene Druck, der beim Erreichen einer bestimmicn Last gleich Null ist. Ein derartiges Druckminderventil kann nur bis zu bestimmten Höchstlasten benutzt werden. Es weist aber den großen Vorteil auf, daß es bei Druckbeaufschlagungs- oder Betriebsstörungen die Höchstlast simuliert, woraus sich bei Einzelfahrzeugen und bei begrenzter Anzahl gebie-nster Fahrzeugachsen eine große Sicherheit beim Bremsen auf der Straße ergibt. Weiter unten wird noch erläutert, wie der vom Druckminderventil abgegebene Druck in Abhängigkeit von der Fahrzeuglast oder Druckkraft vermindert wird-Die Druckminderventile nach den F i g. 2 bis 4 gestat-

^r> ten, in Abhängigkeit von der Fahrzeuglast abfallende Wiegedruckkcnnlinicn zu erhalten.

Das Ventil nach F i g. 2 ist /wischen den zwei Bauteilen 1 und 2 eines Fahrzeuges mit veränderlicher Last vorgesehen, welches auf das Ventil eine im wesentlichen der Fahrzeuglast entsprechende Druckkraft F ausübt Das Bauteil 1 kann z. B. mit dem Fahrzeugkasten fest verbunden sein und das Bauteil 2 aus einer Schüssel bestehen, die an einer Feder der Aufhängung angebracht ist. Das Ventil dient hier zur Abgabe eines in Abhängigkeit von der Druckkraft Fabfallenden Preßluftdruckes P.

Das Ventilgehäuse 3—5 besteht aus mehreren koaxialen, übereinanderliegenden Teilen, und zwar aus dem oberen Teil 3, dem Mittelteil 4, dem unteren Teil 5 und dem Haltering 6. Diese Teile (3—6) sind quadratisch ausgebildet und mittels nicht darger^llten Schrauben und Muttern miteinander verbunden. Zwischen die Teile 3,4,5 und 6 sind Membranen 7,8 und 9 eingelegt, die zum Abdichten und Übertragen von Druckkräften bestimmt sind.

Das obere Teil 3 des Gehäuses 3 bis 5 besitzt in der Mitte eine zylindrische Bohrung 10, in welcher der aus einer einfachen kreisrunden Scheibe bestehende, nur mit geringem Hub versehene Gegenwirkkolben 11 und das auf die obere Seite des Gegenwirkkolbens 11 eine abwärts gerichtete Kraft F'ausübende Federelement 12 (z. B. aus Raumersparnisgründen eine Tellerfeder) untergebracht sind. Die Kraft F' kann mittels des in ein Gewindeloch 14 des oberen Gehäuseteiles 3 geschraubten, durch eine Arretiernase 15 gegen Verdrehen gesicherten Gewindestopfens 13 eingestellt werden. Der Gewindestopfen 13 besitzt eine untere ringförmige Nut, in welcher das Federelement 12 in der zentralen Stellunggehalten wird.

Das Mittelstück 4 des Gehäuses 3 bis 5 weist eine obere Auflagefläche 16 für die Membran 7 sowie eine zei.trale Bohrung 17 und eine seitliche Ausnehmung zur Aufnahme einer Doppelklappe 26 auf. Die seitliche Ausnehmung besteht aus drei Kammern, und zwar aus der über einen Auslaß 24 des Gehäusemittelteiles 4 mit der Außenluft in Verbindung stehenden unteren Auslaß 23, der über ein Anschlußstück 22 mit einer Druckluftquelle und über eine mittlere Bohrung 25 mit dem unteren Auslaß 23 verbundenen mittleren Raum sowie dem über eine Austrittsleitung 19 mit der mit Druckluft zu beaufschlagenden Vorrichtung verbundenen, oberen Raum 18. Die mit Druckluft zu beaufschlagende Vorrichtung kann aus einem Behälter, einem Relais oder einem nachjresci'.aheten Druckminderventil gleicher Ausführung bestehen.

In der sich an dui unteren Auslaß 23 anschließenden mittleren Bohrung 25 bewegt sich die Doppeüdappe 26. Die Bohrung 25 ist geschlossen, wenn die Doppelklappe 26 sich an einen Ausströmsitz 27 auf der dem abgegebe·

bo nen Druck Pausgesetzten unteren Seite der Membrane 7 abstützt. Die Doppelklappe 26 gleitet dichtend in der Bohrung 25 und wird durch eine Druckfeder 29 nach oben gedrückt.

Der obere Raum 18 wird von der unteren Fläche der

h5 Membrane 7, dem oberen Teil der Doppelklappe 26 und dem durch eine Wand 21 gebildeten Einströmsitz begrenzt. Die Wand 21 ruht auf einer Schulter der seitlichen Ausnehmung und wird durch den in eine Urnfangs-

rille des oberen Raumes 18 eingesetzten Ring 33 an der Schulter gehalten. Die mittlere öffnung der Wand 21 dient als Einströmöffnung. Sie ist geschlossen, wenn die Schulter 2S der Doppelklappe 26 an der Wand 21 anliegt.

Eine zwischen dem Gehäuseteil 4 des Druckminderventils und der Membrane 8 angeordnete Platte 34 schließt die untere Seite des Auslasses 23 und dient als Auflager für die Druckfeder 29 der Doppelklappe 26. 'Über einen Kanal 35 steht die zylindrische Bohrung 10 des oberen Gehäuseteilcs 3 mit der Außcnluft in Verbindung.

Ein in der Bohrung 17 des Gehäusemittclteilcs 4 axial beweglich angeordneter Wirkkolben 30 ist der vom Kraftteiler 31, 32 übertragenen Druckkraft ausgesetzt, die stets nur ein Teil der von dem Teil 32 des Kraftteilers 31, 32 aufgenommenen gesamten Druckkraft ist. Im Ausführungsbeispiel nach Fig.2 ist der Kraftteiler 31, 32 eine Scheibe, die zwischen den Membranen 8 und 9 im unteren Gehäuseteil 5 eingesetzt ist und mit dem kleinen oberen Querschnitt auf den Wirkkolben 30 drückt, während sie mit dem großen unteren Querschnitt die gesamte Druckkraft des am Teil 2 des Fahrzeuges anliegenden, hier aus einer vom Haltering 6 gehaltenen Platte bestehenden Teil 32 aufnimmt. Die Teilung der Kraft erfolgt somit im Verhältnis des Querschnittes des Wirkkolbens 30 zum Querschnitt des Teiles 32. denn an allen Außenflächen der elastischen Scheibe 31 des Kraftteilers 31,32 herrscht der gleiche hydrostatische Druck.

Die Ausführungsbeispiele nach den F i g. 3 und 4 unterscheiden sich vom Ausführungsbeispiel nach Fig.2 im wesentlichen durch die Ausbildung des Kraftteilers und durcih einige sonstige Besonderheiten.

Nach den F i g. 3 und 4 besteht der Kraftteiler aus mehreren symmetrisch zur gemeinsamen Achse des Gegenwirkkolbens 11 und des Wirkkolbens 30 verlaufenden Hebeln 40, welche in der gleichen senkrecht zur gemeinsiimen Achse der Kolben 11 und 30 verlaufenden Ebene derart verschwenkbar angeordnet sind, daß über einen kurzen Hebelarm die gesamte Druckkraft des Teiles 32 des Kraftteilers 31,32 aufgenommen und über einen langen Hebelarm eine kleinere Druckkraft auf die untere Seite der Membrane 8 und mithin auf den Wirkkolben 3» übertragen wird. Die Hebel 40 nach Fig.3 sind an die die Einschnitte 42 des unteren Gehäuseteiles 5 durchsetzenden, an ihm befestigten Achsen 41 angelenkt. Der Auslaß des Gehäusemittelteiles 4 nach den F i g. 2 und 4 ist in F i g. 3 durch die mit der Außenluft über den Auslaß H3 in Verbindung stehende Kammer des oberen Gehäuseteiles 3 ersetzt. Der erste Raum nach Fig.3 ist daher durch die Wand 21, den unteren Teil der Doppelklappe 26 und die Führung 43 für die Doppelklappe 26 begrenzt. Die Doppelklappe 26 ist an ihrem mit der Membrane 7 zusammenwirkenden oberen Ende mit einer Ausnehmung versehen, welche mit dem in der Membrane 7 und im Gegenwirkkolben 11 vorgesehenen, den Raum 18 mit der Außenluft verbindenen Auslaß 44 in Verbindung steht. Das Federelement 12 ist in Fig.3 gegenüber ihrer Stellung nach Fig.2 umgestülpt und stützt sich in einer kreisförmigen Ausnehmung 45 des oberen Gehäuseteiles 3 ab.

Im Alisführungsbeispiel nach F i g. 4 bestehen die Hebel 40 dt» Kraftteiiers aus radial verlaufenden, aus der in eine Ansenkung des Halteringes 6 eingelassenen Ringscheibe 50 gestanzten Armen. Die Hebel 40 sind an ihrem äußeren Ende mit dem vollwandigen Umfangsteil der Ringscheibe 50 fest verbunden. Die Ringscheibe wird bei der Befestigung des Halteringes 6 am Gehäusemittclteil 4 mittels Schrauben und Muttern zwischen die Membrane 8 und den Haltering 6 eingespannt.

Das Fcderclcment ist eine Spiralfeder 51 mit veränderlichem Durchmesser, deren Federkraft F'durch den Gewindestopfen 13 eingestellt wird. Ein Kanal 52 verbindet den Auslaß 23 mit einer im Gehäusemittelteil 4 oberhalb der Membrane 8 vorgesehenen Kammer 53. Ferner ruht die Wand 21 auf einer Ringdichtung 54, die sich auf dem Boden des Raumes 20 befindet.

Die Druckminderventile nach den F i g. 2 bis 4 arbeiten wie folgt:

Der Gegenwirkkolben U ist an seiner oberen Seite der Kraft F' des Federelemcntes 12 bzw. 51 und an seiner unteren Seite dem Gegendruck F" ausgesetzt, den der Druck in dem Raum 18 und in der mit ihm verbundenen, beaufschlagten Vorrichtung erzeugt.

Ist die Last des Fahrzeuges, an dem das Druckminderventil angebracht ist. Null oder klein, so ist die am Teii 32 des Kraftteilers 31,32 angreifende Kraft F ebenfalls Null. Der Kraftteiler 31 bzw. 32 bzw. 32, 40 überträgt dabei keine Kraft auf die Kolben 11 und 30, welche dann in ihrer unteren, nicht gezeichneten Ruhestellung verbleiben, wobei der Gcgenkolben Il durch die Fedcrelemente 12 bzw. 51 gegen die Stirnfläche 16 des Gehäusemittelteiles 4 gedruckt wird. Der Gegenkolben 11 drückt gleichzeitig die Doppelklappe 26 in die nicht gezeichnete unlere Stellung, bei welcher zwischen der Schulter 28 der Doppelklappe 26 und der Wand 21 ein jo Abstand besteht, wodurch der Raum 18 mit der Druckmitlelquelle verbunden wird. Infolgedessen gelangt die Druckluft von der Druckluftquelle über das Anschlußstück 22. den Raum 20, sowie den Raum 18 und die Auslrittsleitung 19 unbehindert zu der zu beaufschlagenden Vorrichtung. Der in dem Raum 18 und in der zu beaufschlagenden Vorrichtung herrschende Druck wirkt auf den Gegenwirkköiben 51 Und steigt, bis er die Federkraft des Federelcmentcs 12 bzw. 51 ausgleicht. Die Doppelklappe 26 legt sich dabei mit ihrer Schulter 28 wieder an die Wand 21 an, wodurch die Druckluftzufuhr von der Druckluftquclle zum Raum 18 unterbrochen wird. Wenn nun an der zu beaufschlagenden Vorrichtung Druckluft verbraucht wird, sinkt der Druck in dem Raum 18, und die Schulter 28 der Doppelklappe 26 wird erneut durch den Gegenwirkkolben 11 von der Wand 21 abgedrückt, um wieder den Raum 18 mit Druck zu beaufschlagen.

Ist das Fahrzeug beladen, so erhält der Kraftteiler 31, 32 bzw. 32, 40 vom Teil 32 eine bestimmte Kraft F; er

überträgt dann auf den Wirkkolben 30 eine Kräh · - wobei π das Verhältnis des großen Wirkquerschnittes des Teiles 32 zum kleinen Querschnitt des Wirkkolbens (Fig.2) bzw. das Verhältnis des großen Hebelarmes

zum kleinen Hebelarm (F i g. 3 und 4) ist War auf die zu beaufschlagende Vorrichtung bisher beispielsweise der größte Druck P₀ gegeben, so wird nunmehr der bisherige Gleichgewichtszustand zwischen dem Gegendruck des Raumes 18 und dem Druck des Federelementes bzw. 51 auf den Gegenwirkkolben 11 aufgehoben, und

dieser ist der aufwärts gerichteten Kraft—unterworfen.

Dadurch werden der Gegenwirkkolben 11 und die Membrane 7 nach oben verschoben, wobei die durch die b5 Druckfeder 29 ständig nach oben gedrückte Doppelklappc 26 an der Wand 21 anliegt und sich nicht bewegt Auf diese Weise geben der Gegenwirkkolben 11 und die Membrane 7 die Doppeiklappe 26 frei, so daß die

Druckluft der mit der Austriusleiiung 19 verbundenen Vorrichtung im Bereich des Ausströmsitzes 27 aus dem Raum 18 ins Freie gelangt, und zwar entweder über die Längsbohrung der Doppelklappc 26 und den Auslaß 23 (F i g. 2 und 4) oder übet¹ den Kanal 44 und die Bohrung 10(F ig. 3).

Der Druck der druckluftbeaufschlagten Vorrichtung fällt niir=mehr auf einen Wert P ab, bei welchem die

aufwärts gerichtete Kraft —und die durch den Druck in π

dem Raum 18 erzeugte Kraft F" die abwärts gerichtete Kraft F' des Federelementes 12 bzw. 51 ausgleichen. Der Gegenwirkkolben 11 bewegt sich folglich ein wenig abwärts und schließt den Ausströmquerschnitt.

Sinkt der Druck der über die Austrittsleitung 19 beaufschlagten Vorrichtung unter den normalerweise vom Druckminderventil bei der die Kraft F erzeugenden Fahrzeuglast bereitgestellten Wert P, so bewirkt die abwärts gerichtete, von dem Federelement 12 bzw. 51 auf den Gegenwirkkolben 11 und den Wirkkolben 30 ausgeübte Kraft F' eine Abwärtsbewegung des Gegenwirkkolbens U und der Doppelklappe 26, die dadurch den Einströmquerschnitt der Wand 21 freigibt, so daß in den Raum 18 wieder Druckluft strömt, bis der Druck den Wert Perreicht hat.

Liegt die auf den Teil 32 ausgeübte Kraft F über einem Höchstwert, so gibt das Druckminderventil einen Druck ab, der Null ist; die Einrichtung hat dann die durch die Vorspannung des Fcderelcmentes 12 bzw. 51 bestimmte obere Grenze ihrer Wiegefähigkeit erreicht. Die ir den F i g. 2 bis 4 dargestellten Druckminderventile sind in der Lage, in Abhängigkeit von der Fahrzeuglast abfallende Drücke abzugeben, d. h. der abgegebene Druck ist bei der Fahrzeuglast Null hoch und verringert sich in dem Maße, wie die Fahrzeuglast sich erhöht, bis diese einen Höchstwert erreicht Derartige Druckminderventile sind für alle Fahrzeuglasten bis zu einer Höchstlast verwendbar. Sie weisen den großen Vorteil auf, daß die beim Verschwinden des Wiegedruckes gelieferte Anzeige die Höchstlast simuliert. Dies bedeutet bei Einzelfahrzeugen eine Sicherheitsstellung. Selbstverständlich kann man am erfindungsgemäßen Druckminderventil Änderungen vornehmen, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. So kann der Kraftteilcr, wenn er hydrostatisch ist, auch aus einem Polster aus Öl oder einem halbflüssigen oder halbplastischen Elastomer bestehen. Der hydrostatische Kraftteiler kann anders als nach F i g. 2 ausgestaltet sein und beispielsweise eine kegelstumpfförmige, die Übertragung der Kräfte vom großen Querschnitt auf den kleinen Querschnitt des Kraftteilers begünstigende Oberseite aufweisen. Der Kraftteiler kann außerdem aus einem am Kolben 11, 30 anliegenden mittleren Federelement und einem das mittlere Federelement umgebenden, am Ventilgehäuse anliegenden ringförmigen Federelement bestehen; das ringförmige Federelement kann dabei aus mehreren auf einen Kreis verteilten Metalifedern oder aus einem einfachen Ring aus einem Elastomer bestehen, wobei das mittlere Federelement eine Metallfeder oder ein Elastomerblock ist

Wird die Doppelklappe 26 ferner in der Bohrung 10 auf der der Federkraft des Federelementes ausgesetzten Seite des Gegenwirkkolbens 11 umgestülpt angeordnet, so erhält man eine ausgehend vom Punkt Fo des Schaubildes ansteigende Druck-Kraftkennlinie.

Die Ausführungsbeispiele nach den F i g. 2 bis 4 können natürlich anders ausgestaltet werden, um in den F i g. 2 bis 4 nicht dargestellte Druckminderventilaus führungen zu schaffen. So kann /.. B. der als hydrostatisches Polster ausgebildete Teil 31 der Fig.2 bei der Ausführung nach den F i g. 3 und 4 anstelle der Hebel 40 eingesetzt werden.

jedes Endstück des Druckminderventügehäuses kann ebenfalls eine Bohrung zur Aufnahme eines Bolzens zur Befestigung am Fahrzeugkasten oder an einem Blattfederauge aufweisen.

Die Druckminderventile nach den F i g. 2 bis 4 können

ίο auch hintereinander geschaltet werden, wobei mindestens einem Ventil das aus dem vorgeschalteten Ventil austretende Druckmittel zugeführi wird. In diesem Falle gibt das an die zu beaufschlagende Vorrichtung angeschlossene Ventil den kleinsten Wiegedruck ab, d. h.

denjenigen Druck, den das der größten Fahrzeuglast ausgesetzte Einzelventil abgeben würde. Die Hintereinanderschaltung der Druckminderventile ergibt eine große Betriebssicherheit der Bremsbetätigungsleitung, denn bei der Benutzung des abgegebenen Druckes der

2u Druckminderventile zur Regelung des Bremsens eines Fahrzeuges in Abhängigkeit von der Fahrzeuglast wird das Bremsen an der am stärksten belasteten Fahrzeugachse geregelt. Der vom Druckminderventil in Abhängigkeit von der Fahrzeuglast abgegebene Wiegedruck kann zur Steuerung eines Relais bzw. Verteilers benutzt werden. Das Druckminderventil nach der Erfindung wird zur Abgabe eines Wiegedruckes in Abhängigkeit von der Fahrzeuglast vorzugsweise allein oder zusammen mit weiteren Druckminderventilen verwendet. Der Wiegedruck wird dabei im allgemeinen zur Regelung einer Bremseinrichtung in Abhängigkeit von der Fahrzeuglast benutzt. Er wird vorzugsweise als pneumatischer Druck abgegeben. In bestimmten Anwendungsfällen kann die Druckmittelquelle vor dem Druckmin-

j5 derventil aus einer hydraulischen Druckquelle bestehen; dabei gibt das Druckminderventil einen hydraulischen Druck ab. Falls man die Anzeigen mehrerer in den F i g. 2 bis 4 dargesteilter Druckminderventile miteinander verbinden will, um den größten abgegebenen Druck zu erhalten, kann die Druckabgabe der einzelnen Druckminderventile mit einem Verbindungsventil herkömmlicher Art verbunden werden, welches eine Verbindung zwischen der zu beaufschlagenden Vorrichtung und dem den größten Druck abgegebenen Druckmin derventil herstellt. Ein derartiges Verbindungsventil lie fert auf diese Weise eine dem am wenigstens belasteten Druckminderventil entsprechende Anzeige. Eine solche Verbindung der Druckminderventile ist zweckmäßig, wenn das Fahrzeug eine einzige Bremsbetätigungsvor richtung besitzt, deren Leistung an der am wenigsten belasteten Fahrzeugachse eingestellt werden muß.

Die Druckminderventile der vorbeschriebenen und in den F i g. 2 bis 4 dargestellten Art können in vielfältiger, dem Fachmann zugängiger Weise noch verbessert wer den.

Wenn der Endteil des Druckminderventilgehäuses mitteis Befestigungsbolzen am Fahrzeugkasten bzw. an einer Aufhängung befestigt werden, kann jeder Endteil aus mehreren zusammengebauten Teilen bestehen, wo bei eines dieser Teile mit der vom Befestigungsbolzen durchsetzten Bohrung versehen ist Die Endteile können zur Befestigung Zentrier- oder Gelenkteile wie zum Beispiel Kugelgelenke und Kreuzgelenke besitzen. Ebenso können sie auf Schraubenfedern gelagert oder mit den Kraftübertragungselementen einer Torsionsstabfederung verbunden werden. Das Druckminderventil ist als gering federndes Aufhängungselement ausgebildet und kann als Aufhängungs- oder Dämpfungsele-

ίο

ment für bestimmte, nicht mit einer Nebenaufhängung versehene Fahrzeuge, wie zum Beispiel landwirtschaftliche A.nhänger verwendet werden.

!n obiger Beschreibung ist stets von. der das Druckminderventil betätigende Druckkraft ausgegangen worden. Indessen kann das Ventil selbstverständlich auch zum Messen von Zugkräften verwendet werden. Bei einer derartigen Verwendung des Ventils genügt es im Ausführungsbeispiel nach F i g. 2, wenn die Zugkraft an den am Ventilgehäuse anzulenkendcn Hebeln angreift, welche auf den Teil 32 eine Druckkraft übertragen. Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 braucht nur die Zugkraft in Höhe der Achsen 41 anzugreifen, wobei die Hebel 40 zwischen dem Wirkkolben 30 und den Achsen 41 an das Ventilgehäusemittelstück 4 angelenkt werden. Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 kann die Zugkraft in Höhe der sich gegen das Ventilgehäusemittelteil 4 abstützenden Ringscheibe 50 zwischen dessen Umfang und dem den Wirkquerschnitt mit dem Gegenwirkquerschnitt des Doppelkolbens verbindenden Verbindungsstück angreifen.

Das Verbindungsstück besteht in den F i g. 2 bis 4 aus dem Wirkkolben 30. Jedoch kann es natürlich nicht nur frei zwischen dem Wirkquerschnitt und dem Gegengibt. Aus Montage- oder Austauschbarkeitsgründen kann es zum Beispiel vorteilhaft sein, das Ventil seitlich anzubringen. In diesem Fall bleibt der Wirkquerschnitt dem abgegebenen Druck ausgesetzt und betätigt die Doppelklappc über einen teilweise im Ventilgehäusemittelteil 4 oder im oberen Ventügehäuseendteil 3 angeordneten Hebel.

Das erfindungsgemäße Druckminderventil wird vorzugsweise für Vorrichtungen zum Regeln des Fahrzeugbremsdruckes in Abhängigkeil von der Fahrzeuglast verwendet; es kann aber auch für alle Vorrichtungen zum direkten oder indirekten Abfühlen und Übertragen eines Wiegewertes, z. B. durch Umwandlung in eine elektrische Größe, benutzt werden.

In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem das den Wirkquerschnitt und den Gegenwirk querschnitt des Doppelkolbcns miteinander verbindende Verbindungsstück einer Zugkraft des Kraftteilers ausgesei/.i wird, isc es rriügiich, die technischen Merkmale der F i g. 2 bis 4 für ein Druckminderventil zur Abgabe eines der Zugkraft im wesentlichen proportionalen Wiegedruckes zu benutzen. Das Verbindungsstück wird dabei beispielsweise zur Bildung einer Zugstange über ein geeignetes Mittel mit dem Gegenwirk-

proportional der Zugkraft, wenn das Federelement 12 bzw. 51 wegfällt oder vernachlässigt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

wirkquerschnitt des Doppelkolbens angeordnet, son- 25 querschnitt verbunden. Dabei ist, wie aus den F i g. 2 bis dem auch mit diesen Querschnitten fest verbunden sein. 4 ersichtlich, der Druck in dem Raum 18 im wesentlichen Sein Querschnitt kann kleiner als der Wirkquerschnitt sein, so daß der Doppelkolben besser im Ventilgehäusemittelteil 4 untergebracht werden kann. Das Verbindungsstück weist vorzugsweise in einer mittleren zylin- 30 drischen Bohrung des Ventilgehäusemittelteilcs 4 geführte zylindrische Flächen auf. Zwischen dem Mittelteil 4 und dem Verbindungsstück kann eine Ringdichtung angeordnet werden, damit die Membrane 8 nicht dem vom Druckminderventil abgegebenen Druck ausgesetzt 35 ist.

in den Aüsfuhrüngsbeispieien nach den Γ i g. 2 bis 4 ist das Verbindungsstück als Schubstange ausgebildet, wobei das eine Ende der Schubstange den Wirkquerschnitt des Doppelkolbens bildet und das andere Ende den Gegenwirkquerschnitt des Doppelkolbens berühren kann. Die Schubstange ist in einer Bohrung des Ventilgehäusemittelteiles 4 dreh- und längsbeweglich gelagert.

Das zur direkten oder indirekten Abgabe einer Kraft auf den Doppelkolben sich am Ventilgehäuse abstützende Federelement kann auf den Wirkquerschnitt, auf den Gegenwirkquerschnitt, auf das Verbindungsstück und sogar auf den Kraftteiler wirken. In allen Fällen bewirkt die tatsächlich am Doppelkolben angreifende Kraft eine Verschiebung oder eine Umkehrung der Neigung der Kennlinie des abgegebenen Druckes in Abhängigkeit von der am Druckminderventil angreifenden Kraft. Die Federkraft des Federelementes kann in stabiler Weise machinell eingestellt und in gewissen Anwendungsfällen (beispielsweise wenn das Federelement ein ferngesteuerter Kraftkolben ist) ferneingestellt werden. Das Federelement kann auch durch einen Magneten oder einen Elektromagneten ersetzt werden, ohne daß das Druckminderventil im übrigen geändert werden muß.

Ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen, kann man auch die Doppelklappe 26 außerhalb des in den Fi g. 2 bis 4 dargestellten Ventilgehäuses anordnen. Unter Ventilgehäuse ist nämlich das Aggregat zu ^erstehen, weiches nach dem Zusammenbau in der Betriebs- υϊ stellung die zu wiegende Zugkraft bzw. Druckkraft überträgt und dabei einen dieser Kraft annähernd proportionalen oder umgekehrt proportionalen Druck ab-

Claims

Patentansprüche:

1. Lastabhängig steuerbares Druckminderventil für Druckmittelanlagen, insbesondere Fahrzeugbremsanlagen, welches zwischen zwei Bauteilen angeordnet ist, die es einer zu wiegenden, lastabhängigen Druck- oder Zugkraft unterwerfen, mit einem Kraftteiler, der die lastabhängige Druck- oder Zugkraft aufnimmt und teilweise auf den Wirkkolben eines Wirk- und Gegenwirk-Doppelkolbcns überträgt, mit einer von dem Doppelkolben betätigbaren Doppelklappe, über die eine Austrittslcitung von einer Druckmittelquelle mit Druckmittel als Wiegedruck versorgbar ist und mit einer mit der Austrittsleitung verbundenen und von dem Druck der Austrittsleitung beaufschlagten Vorrichtung, über die der Gegenwirkkolben einseitig dem Druck der Austrittsleitung bzw. dem Wiegedruck ausgesetzt ist, die dem WiegejSruck ausgesetzte Seite des Gegenwirkkolbens dem Kxaftteiier zugewendet ist und die von dem Kraftverteiler abgewandte Seite des Gegenwirkkolbens von einem Federelement beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Kraftteiler (31,32 bzw. 32,40) abgewandte Seite des Gegenwirkkolbens (U) .mit der Atmosphäre verbunden ist, daß die von dem Federelement (12) auf den Gegenwirkkolben (11) ausgeübte Kraft von der lastabhängigen Druck- oder Zugkraft unabhängig ist und daß die Doppelklappe (26) in einem ringförmigen Rau.n (18, 20) zwischen dem Gegenwirkkolben (11). dem Kraft'eiler (3*, 32 bzw. 32,40) und dem Wirkkolben (30) angeordnet is·..

2. Druckminderventil nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Ausströmsitz (27) der Doppelklappe (26) mit einer auf der dem abgegebenen Wiegedruck ausgesetzten Seite des Gegenwirkkolbens (11) vorgesehenen, zum Schließen und Verschieben der Doppelklappe (26) dienenden Fläche zusammenwirkt.