DE2262248C2 - Relaisventil für eine blockiergeschützte Druckluftbremse - Google Patents
Relaisventil für eine blockiergeschützte DruckluftbremseInfo
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- B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
- B60T8/36—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition including a pilot valve responding to an electromagnetic force
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Relaisventil für eine blockiergeschützte Druckluftbremse, bei dem eine
Membran einen Raum in eine Arbeits- und Steuerkammer unterteilt, mit einem in der Arbeitskammer
is befindlichen und mit der Membran zusammenarbeitenden
Doppelsitzventil, das einen Radbremszylinder entweder mit einer Druckquelle oder der Atmosphäre
verbindet mit einem auf die Steuerkammer einwirkenden Magnetventil, das bei Auftreten eines Blocksi-
gnals die Steuerkammer zur Atmosphäre entlüftet.
In der US-PS 31 88148 ist ein Relaisventil der
eingangs genannten Gattung beschrieben, das bei jeder ungeregelten Bremsung über ein Doppelsitzventil eine
Verbindung zwischen einem mit einem Bremsventil verbundenen Einlaß und einem mit dem Radzylinder
verbundenen Auslaß durchschaltet. Über ein Magnetventil sind die beiiipn Membranflächen druckausgeglichen,
solange kein Blockiersignal vorliegt. Die Stellung des Doppelsitzventils wird in diesem Betriebszustand
durch eine die Membran beaufschlagende Druckfeder erzwungen. Beim Auftreten eines Blockiersignals wird
eine Membranfläche über ein Magnetventil ins Freie entlüftet, so daß die Membran entgegen der Kraft der
Druckfeder in eine zweite Endlage gelangt und ein mi^
der Membran gekoppeltes Verschlußstück an dem zweiten Sitz des Doppelsitzventils zur Anlage kommt.
Bei dieser Membranstellung ist der Auslaß mit der Atmosphäre verbunden, während die Verbindung
zwischen Einlaß und Auslaß unterbrochen ist. Wenn die
*o Blockiergefahr durch ausreichende Druckabsenkung in
den Radbremszylindern abgewendet ist, schaltet das Magnetventil wieder in die Stellung vor Regelbeginn, in
der ein Druckaufbau in den Radbremsen vorgenommen werden kann. Bei dem beschriebenen Relaisventil ist es
als nachteilig anzusehen, daß Einlaß und Atmosphäre während der Umschaltbewegung der Membran miteinander
verbunden sind, so daß ein Teil der vom Bremsventil am Einlaß bereitgestellten Hilfsenergie
ungenutzt verloren geht. Dieser Nachteil ließe sich nur durch eine schnellere Schaltgeschwindigkeit des mit der
Membran zusammenwirkenden Doppelsitzventils ausgleichen. Die Entlüftungsgeschwindigkeit der Radzylinder
ist relativ gering, da eine wirksame Entlüftung erst dann einsetzt wenn das Verschlußstück des Doppelsitzventils
den Einlaß völlig abschließt.
Aus der DE-AS 12 92 020 ist ein Steuerventil für Druckluftbremseinrichtungen, insbesondere von Kraftfahrzeugen,
bekannt. Bei dieser Anordnung wird ein der Achsbelastung proportionales Drucksignal dazu herangezogen,
ein Ventil derart einzustellen, daß es bei geringerer Achsbelastung langer geschlossen bleibt als
bei höherer Achsbelastung. Das Ventil verbindet die Radzylinder mit einer Druckquelle. Zur eigentlichen
Bremsbetätigung wird dem Steuerventil ein in einem Bremsventil modulierter Druck zugeführt, der an einer
Membran wirksam wird und das entsprechend der Achslast eingestellte Ventil mehr oder weniger öffnet.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die
Aufgabe zugrunde, ein druckgesteuertes Membranventil der eingangs genannten Art zu schaffen, welches eine
besonders rasche Entlüftung der Radbremszylinder gewährleistet
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Steuerkammer ein Schwamm vorgesehen ist,
der in Ruhelage der Membran eine Anlagefläche berührt Durch diese Anordnung eines Schwamms auf
der Membran ergibt sich eine wesentliche Steigerung der EntlüftuntSgeschwindigkeit Gemäß einer Weiterbildung
der Erfindung wie sie in den Ansprüchen 8 und 9 verkörpert ist, wird der Steuerdruck durch ein
trichterförmiges Anschlußstück der Membran des Membranventils zugeführt. Dieses Anschlußstück lenkt
die Steuerluft trompetenartig um. Auch diese Maßnahme dient zur Steigerung der Entlüftungsgeschwindigkeit
des Membranventils.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch das erfindungsgemäße
Relaisventil,
Fig.2 und 3 perspektivische Darstellungen zweier
verschiedener Tragkreuze aus Spritzguß, welche maschinenbearbeitet sind und zu dem Relaisventil nach
F i g. 1 gehören.
Das in Fig. 1 dargestellte Relaisventil 10 hat ein Ventilgehäuse 11. Das Ventilgehäuse 11 hat eine Kappe
12 und ein Gehäuseunterteil 13. Eine Membran 14 ist mit ihrem Rand zwischen ringförmigen Flanscher. 15 und 16
der Kappe 12 und des Gehäuseunterteils 13 durch Schrauben 17 eingespannt. Das Ventilgehäuse 11 hat
weiterhin einen Boden 18, der durch Kopfschrauben 19 mit dem Gehäuseunterteil 13 verbunden ist. Dabei ist
der Boden 18 durch einen O-Ring 20 dichtend mit dem Gehäuseunterteil 13 verbunden.
Das Gehäuseunterteil 13 hat eine Bohrung 21 und von der entgegengesetzten Seite eine Gegenbohrung 22.
welche geringfügig größe im Durchmesser ist als die Bohrung 21 und dadurch eine Schulter 23 bildet. Das
Relaisventil 10 enthält ein Tragkreuz 24, welches Rippen 25 hat, welche mit einer Fläche 30 eines
Tragkreuzes 26 eine Einheit bilden. Dieses Merkmal ist den Fig.2 und 3 dargestellt und in Fig. 3 mit 30'
gekennzeichnet. Die Rippen 25 bilden eine Einheit mit einem Zylinder 27, durch den eine Büchse 28 eines
Ventilkörpers 29 axial verschiebbar geführt ist (siehe F i g. 1 und 2). Das Tragkreuz 24 ist in F i g. 2 dargestellt.
Das Tragkreuz 26, welches in Fi g. 3 dargestellt ist, hat eine Fläche 30 mit einer Öffnung 31, die von einem
Ventilsitz 32 umschlossen wird, wie das in F i g. 1 zu erkennen ist. Die Fläche 30 ist gegenüber der
Gegenbonrung 22 durch einen O-Ring 33 abgedichtet. Das Tragkreuz 26 hat weiterhin vier Beine 34 mit FüOen
35. Die Beine 34 bilden eine Einheit mit der Fläche 30. Die Füße 35 sind zwischen dem Gehäuseunterteil 13 und
dem Boden 18 eingespannt. Das Gehäuseunterteil 13 hat einen Einlaß 36 und einen Auslaß 37. Falls gewünscht
können zwei oder mehr Auslässe vorgesehen werden. Üblicherweise wird Druckluft von etwa 7 bar durch den
Einlaß 36 in das Relaisventil eingeleitet,
Der Ventilkörper 29 hat eine Röhre 38 mit einem Durchtritt 39, der vollständig durch den Ventilkörper 29
geführt ist. Eine Ventilscheibe 40 ist auf der Röhre 38 oberhalb der Büchse 28 vorgesehen. Eine Unterlegscheibe
41, eine Ventilscheibe 42 und ein Bauteil 43 sind unterhalb der Buchse 28 hintereinander angeordnet.
Eine Mutter 44 ist auf u'as äußere obere Ende der Röhre
38 geschraubt, während eine Mutter 45 auf das äußere untere Ende der Röhre 38 aufgeschraubt ist. Die
Muttern 44 und 45 sind dadurch gegenseitig verspannt. Dadurch wird die Röhre 38 gespannt, die ihrerseits alle
Bauteile um sie herum unter Vorspannung hält.
Der Boden 18 hat ein Sackloch 46, welches zylindrisch
im Querschnitt ist. Das Bauteil 43 ist ebenfalls zylindrisch. Dadurch ist das Bauteil 43 in dem Sackloch
46 verschiebbar. Ein O-Ring 47 dichtet das Bauteil 43 in
m dem Sackloch 46 ab. Durch eine Schraubenfeder 48, die
in dem Sackloch 46 vorgesehen ist, wird der Ventilkörper 29 in seine obere Stellung gebracht, wie
das in F i g. 1 dargestellt ist
Die Membran 14 hat eine kreisförmige Öffnung 49.
Eine Hülse 50 ist in der kreisförmigen öffnung 49 mit
der Membran 14 durch eine Mutter 51 befestigt, die auf der Hülse 50 aufgeschraubt ist. Die Mutter 51 preßt eine
Unterlegscheibe 52 gegen die Membran 14 und damit die Membran 14 gegen einen Flansch 53, der eine
Einheit mit der Hülse 50 bildet
Ein kegelstumpfförmiger Schwr :.m 54 aus Polyurethan
befindet sich zwischen der oberen Seite der Membran 14 und einer entsprechenden kegelstumpfförmigen
Anlagefläche 55 der Kappe 12. Der Schwamm 54 kann entweder mit der Membran 14 oder der Kappe 12
verbunden sein, falls das erwünscht ist. Falls ehe solche Verbindung vorgesehen wird, ist es besonders günstig,
den Schwamm 54 mit der Anlagefläche 55 und nich! mit der Membran 14 zu verbinden. Die Kappe 12 hat eine
Bohrung 56 mit einer Achse 57.
Wie in F i g. 1 zu erkennen ist, wirkt die Ventilscheibe 42 als Ventil, welches die Bohrung 31 durch einen
Ventilsitz 32 versperrt. In gleicher Weise dichtet die Ventilscheibe 40 die untere Öffnung der Hülse 50 durch
einen Ventilsitz 58 am unteren Ende der Büchse 50 ab.
Das untere Ende der Büchse 50 wird ir. einer zylindrischen Öffnung 59 durch ein Tragkreuz 60
geführt, welches eine Einheit mit dem Gehäuseunterteil 13 bildet und beispielsweise acht Öffnungen 6! haben
kann.
Die Hülse 50 ist ebenfalls verschiebbar in der Bohrung 56 geführt. Ein O-Ring 62 dichtet die äußere
Fläche der Büchse 50 gegenüber der Bohrung 56 ab.
An dem Ventilgehäuse 11 des Relaisventils 10 ist weiterhin ein Bauteil 63 befestigt. Dieses Bauteil 63 hat einen Eintrittskanal 64. In Übereinstimmung mit der Kraft auf dem Bremspedal wird in üblicher Weise Druckluft durch den Eintrittskanal 64 in das Relaisventil 10 eingeleitet Dieser Druck kann beispielsweise
An dem Ventilgehäuse 11 des Relaisventils 10 ist weiterhin ein Bauteil 63 befestigt. Dieses Bauteil 63 hat einen Eintrittskanal 64. In Übereinstimmung mit der Kraft auf dem Bremspedal wird in üblicher Weise Druckluft durch den Eintrittskanal 64 in das Relaisventil 10 eingeleitet Dieser Druck kann beispielsweise
so zwischen 0 und 7 bar schwanken. Die durch den Eintritt 64 eintretende Druckluft kann bei der dargestellten
Stellung des Verdrängerkolbens 65 in eine Steuerkammer 66 oberhalb der Membran 14 durch einen
zylindrischen Einlaß 67 in der Kappe 12 eintreten. Da der Verdrängerkolben 65 lose im Inneren des
Magnetventils 68 gehalten ist, kann die Druckluft zu dem zylindrischen Einlaß 67 gelangen. Die aus de;n
Eintrittskanal 64 austretende Luft strömt — wie in Fig. I dargestellt — dadurch entlang des Verdränger-
M) kolbens 65 in einem Raum 69 zur Rechten des Magnetventils 68 und von dort in den zylindrischen
Einlaß 67. Der Verdrängerkolben 65 hat eine Ventilscheibe 70, welche gegen einen Ventilsitz 71 eines
Anschlußstückes 72 durch eine Schraubenfeder 73 gehalten ist. Das Anschlußstück 72 ist dichtend mit der
Kappe 12 verbunden.
Ein Ventil 74 ruht auf einem Ventilsitz 75 auf dem Bauteil 63. Eine Feder 76 hält normalerweise das Ventil
74 in die in F i g. I dargestellte Lage und erlaubt es. daß
das Ventil 74 auch dann auf dem Ventilsitz 75 verbleibt, wenn die übrigen Teile des Verdrängerkolbens 65 sich
um einen geringen Betrag nach links bewegen.
Der Gebrauch des Schwamms 54 erlaubt ein schnelleres Entlüften der Bremsen. Das bedeutet, daß
eine geringe Menge Luft aus der Steuerkammer 66 sehr schnell an die Atmosphäre abgegeben werden kann. Die
Radbremszylinder werden infolgedessen ebenfalls rasch über den Auslaß 37 und der Hülse 50 durch die Bohrung
56 über ein Entlüftungsventil 77 mit der Atmosphäre verbunden.
Ein schnelleres Entlüften wird ebenfalls durch die Irichterförmige konische Erweiterung 78 des Anschlußstücks
72, welches in F i g. 1 zu erkennen ist, erreicht. Das gilt auch für den tangentialen Übergang der
äußeren Fläche 69 zur inneren Fläche des zylindrischen Einlasses 67.
Das beschriebene Membranventil wirkt wie folgt:
Es wird zunächst von der in H ι g. 1 dargestellten
Stellung aller Bauteile ausgegangen. Die Membran 14 isi elastisch und kann aus Gummi oder gummiähnlichem
Material bestehen. Wenn das Bremspedal niedergetreten wird, wird über den Eintrittskanal 64 Druck in das
Relaisventil 10 eingesteuert, so daß die Membran 14 sich abwärts bewegt. Dadurch verbleibt die Ventilscheibe 40
in dichtender Verbindung mit dem Ventilsitz 58. Die Ventilscheibe 42 wird jedoch vom Ventilsitz 32
weggeschoben. Der Druck am Einlaß 36 kann dann zu den Radbremszylindern über den Auslaß 37 gelangen.
Sobald der Druck unterhalb der Membran 14 so groß wie der oberhalb der Membran wirkende Druck ist, legt
sich die Ventilscheibe 42 wieder gegen den Ventilsitz 32 an. Sobald der Druck in dem Eintrittskanal 64 zur
Atmosphäre hin abgeleitet wird, übersteigt der Druck unterhalb der Membran 14 den in der Steuerkammer 66.
Die Membran 14 hebt dann den Ventilsitz 58 von der Ventilscheibe 40 ab, so daß die Arbeitskammer
unterhalb der Membran 14 über die Hülse 15 der Bohrung 56 und dem Entlüftungsventil 77 mit der
Atmosphäre verbunden wird.
Als nächstes sei wiederum angenommen, daß das Bremspedal niedergetreten wird und Druck dem
Relaisventil übe Jen l'iiu.i'.'.' ν.· iw /iigel;. ;: >.ii\i.
Dabei soll die Anliblockiereinnchtung ein Signal /.um
Freigeben des Bremsdrucks durch Betätigung des Magnetventils 68 geben. In einem solchen (all schließt
ί das Ventil 74 den Ventilsitz 75. Die Ventilscheibe 70 wird sich vom Ventilsitz 71 fortbewegen. Die Druckluft
in der Steuerkammer 66 wird über den zylindrischen Einlaß 67 über der Bohrung in dem Anschlußstück 72
und der Bohrung 56 über das Entlüftungsventil 77 an die
in Atmosphäre freigegeben. Die Membran 14 bewegt sich
dann aufwärts und hebt den Ventilsit/. 58 von der Vi'Mlilscheibc 40. so daß — wie zuvor beschrieben — die
Arbeitskammer unterhalb der Membran 14 durch die Hülse 50 der Bohrung 56 und dem Entlüftungsventil 77
ii mit der Atmosphäre verbunden wird
Wie zuvor angeführt fördert der Gebrauch des Schwamms 54 die Entlüftungsgeschwindigkeit. Hiermit
wird die Geschwindigkeit bezeichnet, mit der der Druck unterhalb der Membran 14 sich abbauen kann, sobald
der Ventilsitz. 5S von der Veniiischeibe 40 abgehoben im.
Die Entlüfiungsgcschwindigkeit nach dem Ansprechen des Magnetventils 68 durch ein Signal der Antiblockiereinrichtung
ist jedoch auch abhängig von der Geschwindigkeit, mit der der Druck im Raum 66 sich"
durch den zylindrischen Einsatz 67 dem Anschlußstück 72 durch die Bohrung 56 und das Entlüftungsventil 77
abbauen kann. Aus diesem Grunde ist die Form der konischen Erweiterung 78 und die äußere Fläche 79 von
Wichtigkeit.
Das Sackloch 46 ist ständig mit der Atmosphäre verbunden. Über das Entlüftungsventil 77 wird das
Innere des Relaisventils 10 sauber und frei von äußeren Verunreinigungen gehalten. Durch die Entlüftung des
Sacklochs 46 über das Entlüftungsventil 77 ist es möglich, dieses sauberzuhalten, ohne daß ein zusätzliches
Rückschlagventil oder andere Ventileinrichtungen erforderlich sind.
Es ist zu beachten, daß eine Entlüftung des Sacklochs 46 notwendig ist, da der O-Ring 47 einen druckdichten,
im Volumen jedoch veränderlichen Raum im Sackloch 46 bildet. Solch ein druckdichter Raum würde das
Arbeiten des Ventilkörpers 29 behindern. Die Entlüftung des Sacklochs 46 ist deshalb unerläßlich.
Claims (9)
1. Relaisventil für eine blockiergeschützte Druckluftbremse, bei dem eine Membran einen Raum in
eine Arbeits- und Steuerkammer unterteilt, mit einem in der Arbeitskammer befindlichen und mit
der Membran zusammenarbeitenden Doppelsitzventil, das einen Radbremszylinder entweder mit
einer Druckquelle oder der Atmosphäre verbindet, mit einem auf die Steuerkammer einwirkenden.
Magnetventil, das bei Auftreten eines Blockiersignals die Steuerkammer zur Atmosphäre entlüftet,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuerkammer (66) ein Schwamm (54) vorgesehen
ist, der in Ruhelage der Membran (14) eine Anlagefläche (55) berührt
2. Relaisventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwamm (54) aus Kunststoff
besteht.
3. Relaisventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoff für den Schwamm (54)
Polyurethan verwendet ist
4. Relaisventil nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche
(55) kegelstumpfförmig ist und ihr Abstand
von der Membran (14) zur Mitte der Membran (14) hin zunimmt und daß der Schwamm (54) mit einer
entsprechend abgeschrägten Räche gegen die Anlagefläche (55) zur Anlage gebracht ist.
5. Relaisventil nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran
(14) ei.ie konzentrische kreisförmige Öffnung (49) mit einer dicht mi; der Membran (14)
verbundenen Hülse (50\ hat, durch die ein Ventilsitz
(58) gebildet ist, gegen den ei-e Ventilscheibe (40) eines Ventilkörpers (29) zur Anlage gebracht ist und
daß der Ventilkörper (29) durch zwei im Ventilgehäuse (11) axial einschiebbare Tragkreuze (24, 26)
geführt und durch eine Schraubenfeder (48) mit Vorspannung gegen den Ventilsitz (58) gehalten ist.
6. Relaisventil nach Anspruch I oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das der
Membran (14) abgewandte Tragkreuz (26) seinerseits einen Ventilsitz (32) hat, dem eine zweite
Ventilscheibe (42) des Ventilkörpers (29) zugeordnet ist, durch die eine Verbindung zwischen einem
Einlaß (36) und einem zu den Radzylindern führenden Auslaß (37) steuerbar ist.
7. Relaisventil nach Anspruch I oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder
(48) in einem Sackloch (46) des Ventilgehäuses (11) vorgesehen ist und über ein in dem
Sackloch (46) dichtend geführtes Bauteil (43) gegen die Ventilscheibe (42) zur Anlage gebracht ist und
daß das Sackloch (46) über einen Durchtritt (39) im Ventilkörper (29) stets mit der Atmosphäre in
Verbindung steht.
8. Relaisventil nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der der
Steuerkammer (66) über ein Magnetventil (68) angeführte Steuerdruck durch ein Anschlußstiick
(72) geführt ist, welches rechtwinklig zur Achse (57) des Membranventils (10) angeordnet und zum
Membranventil (10) hin Irichterartig erweitert ist und daß das Anschlußstück (72) einen Ventilsitz (71)
für das Magnetventil (68) bildet und daß ein das Anschlußstück (72) umgebender Raum (69) über
einen zylindrischen Einlaß (67) mit der Steuerkammer (66) in Verbindung steht
9. Relaisventil nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück
(72) eine trompetenartige Umlenkung für das Steuerdruckmittel in Richtung des zylindrischen
Einlasses (67) darstellt.
Applications Claiming Priority (1)
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