DE2355456C3 - Mehrkreisschutzventil für Druckluftanlagen für Fahrzeuge, insbesondere Druckluftbremsanlagen für Straßenfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrkreisschutzventil gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches genannten Art.

Aufgrund von Einstelltoleranzen beim Einstellen der Druckaufbaufedern ist es nahezu unmöglich, die Überströmventile von einem Mehrkreisschutzventil gleich einzustellen. Das bedeutet, daß die Überströmventile unterschiedliche Öffnungsdrücke aufweisen können. Als eine übliche Einstelltoleranz wird ein Druckunterschied von etwa 0,3 bar angesehen. Bei Vorliegen einer Einstelltoleranz wird zuerst der niedriger eingestellte Kreis aufgefüllt und anschließend der höher eingestellte Kreis.

Tritt nun ein Defekt im niedriger eingestellten Kreis derart auf, daß dieser Kreis drucklos wird, muß es dennoch gewährleistet bleiben, daß der intakte, höher eingestellte Kreis aufgefüllt werden kann. Bei bekannten Mehrkreisschutzventilen wurde zwecks Erfüllung dieser Forderung den Überströmventilen je eine konstante Drossel vorgeschaltet, um in der Zulaufleitung einen zusätzlichen Staudruck zu erreichen. Der dadurch erhöhte Druck in der Zulaufleitung erreicht den durch die Einstelltoleranz verursachten höheren öffnungsdruck des höher eingestellten Überströmventils.

Diese Anordnung hat den Nachteil des kleinen Durchflußquerschnittes, der sich besonders bei hohen Fördermengen auswirkt, da in der Zulaufleitung ein über dem Abschaltwert des Druckreglers liegender Druck entsteht, obwohl der intakte Kreis noch nicht aufgefüllt ist. Verringert man die Drosselwirkung der Drosseln zwecks Abschwächung dieses Nachteiles, müßte die Einstelltoleranz der Überströmventile enger gefaßt werden, da der entstehende Staudruck geringer wird Dieses Verkleinern der Einstelltoleranz ist aber, wie eingangs beschrieben, nahezu unmöglich.

Aus der DE-OS 21 43 733 ist ein Mehrkreisschutzventil der eingangs genannten Art bekannt, bei dem die Überströmventile mit einem kegligen Stiftansatz an ihrem Ventilschließglied versehen sind, der mit einer in der Zulaufleitung vom Kompressor liegenden Bohrung eine vom Hub des Ventilschließgliedes abhängige Drossel bildet Zwischen der Drossel und dem Ventilsitz des Oberströmventils ist somit ein Ringraum gebildet, ■> der bei geschlossenem Oberströmventil vom Primärdruck des Kompressors beaufschlagt ist Der Stiftansatz ist ständig vom Primärdruck beaufschlagt

Dieses bekannte Mehrkreisschutzventil hat den Nachteil, daß die für ein einwandfreies Funktionieren

tu erforderliche Abstimmung zwischen der dem Ringraum zugeordneten Ringfläche des Ventilschließgliedes und der vom Primärdruck beaufschlagten Fläche des Stiftainsatzes nicht ohne weiteres erreichbar ist Ferner kann bei diesem Mehrkreisschutzventil der erforderliehe kleine Durchgangsquerschnitt der Drossel aufgrund der Verwendung einer Ringfiäche als Drossel nicht ohne weiteres ausreichend genau eingehalten werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrfa'eisschutzventil der eingangs genannten Art zu

2(i schaffen, das die ordnungsgemäße Auffüllung der intakten Druckluftversorgungskreise unter Vermeidung der erwähnten Nachteile auch nach vorheriger Entlüftung auf Atmosphärendruck über einen ausreichend großen Durchflußquerschnitt ermöglicht

2) Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch angegebene Erfindung gelöst

Durch die DE-OS 17 50 822 ist es bekannt bei einem Sicherheitsventil als Ventilsitz zwei konzentrisch zueinander angeordnete ringförmige Ventilsitze vorzu-

!I) sehen, von denen der äußere ringförmige Ventilsitz geringfügig kürzer ist als der innere ringförmige Ventilsitz. Die zwischen den ringförmigen Ventilsitzen angeordnete Kammer ist über einen nach außen führenden Entlüftungskanal mit der Atmosphäre ver-

r> bunden. Diese Anordnung hat den Zweck, relativ kleine Überdrücke über den Entlüftungskanal und einen relativ hohen Überdruck nach schlagartigem öffnen des Sicherheitsventils direkt in die Atmosphäre zu entlüften. Die Verwendung einer solchen oder ähnlichen Anordnung in einem Mehrkreisschutzventil ist nicht möglich. Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachstehend näher erläutert.

F i g. 1 zeigt ein Zweikreisschutzventil mit erfindungsgemäß ausgebildeten Überströmventilen im Schnitt.

F i g. 2 zeigt eine Ansicht eines Ventilschließgliedes von unten.

F i g. 3 zeigt das Ventilschließglied nach F i g. 2 in der Seitenansicht im Schnitt.
F i g. 4 zeigt einen Ausschnitt in größerem Maßstab gemäOi Ausschnitt IV aus F i g. 1 und 3.

Das in F i g. 1 dargestellte Zweikreisschutzventil weist Behälteranschlüsse 11 und 12 auf. Der Behälteranschluß 11 ist dem Bremskreis I und der Behälteranschluß 12 dem Bremskreis II zugeordnet. Von einem nicht gezeigten Kompressoranschluß führen zwei nicht gezeigte Kanäle zu Druckaufbaukammern 13, 14 der beiden Bremskreise.

Die Druckaufbaukammern 13, 14 werden mittels zweier Überströmventile I, II von zwei voneinander getrennten Behälteranschlußkammern 19, 21 abgeschlossen. Zwischen Gehäuseteilen 22, 23 und 24 sind Membranen 25, 26 verspannt, gegen die sich einerseits Ventilschließglieder 15, 17 der Überströmventile I, II und andererseits mit diesen zusammenwirkend Druckaufbaufedern 27, 28 abstützen, deren Vorspannung mittels Stellschrauben 29, 31 einstellbar ist. Die gewählte Vorspannung der Druckaufbaufedern 27, 28 bestimmt den Öffnungsdruck für die Überströmventile I,

II in den Druckaufbaukammern 13, 14. Die Ventilschließglieder 15, 17 werden darüber hinaus von je einer, in Schließstellung wirkenden Feder 32, 33 beaufschlagt

Die Überströmventile I und II sind gleich ausgebildet Die Ventilschließglieder 15, 17 werden gegen ihre auf dem Gehäuseteil 22 angebrachten Ventilsitze 16, 18 gedruckt In die Schließfläche 34,35 \iiehe Einzelheiten Fig.2 bis 4) der Ventilschließglieder 15, 17 ist ein elastomerer Ventilring 36, 37 eingesetzt, der zwei konzentrisch zueinander angeordnete Ringlippen 38 und 39 träge, wobei die äußere Ringlippe 39 geringfügig kürzer ausgebildet ist In praktischen Versuchen hat sich eine um 0,1 mm kürzere äußere Ringlippe 39 bewährt Die innere Ringlippe 38 weist einen Durchbruch 43 auf.

Nachstehend wird die Wirkungsweise des Zweikreisschutzventils näher erläutert

Bei laufendem und eingeschalteten Kompressor werden über den Druckregler und die Kanäle (alles hier nicht gezeigt) die beiden Druckaufbaukammern 13, 14 gleichzeitig aufgefüllt Es wird nun davon ausgegangen, daß das Überströmventil II innerhalb der üblichen Einstelltoleranz auf einen höheren Öffnungsdruck eingestellt ist als das Überströmventil I.

Der Förderdruck wirkt über den Durchbruch 43 auf die jeweilige, durch die äußere Ringlippe 39 begrenzte, große wirksame Fläche unter dem Ventilschließglied 15 bzw. 17 gegen die Kraft der Druckaufbaufedern 27, 28.

Beim Erreichen des von der Druckaufbaufeder 27 des niedriger eingestellten Überströmventils I vorgegebenen Öffnungsdruckes hebt das Ventilschließglied 15 mit der äußeren Ringlippe 39 vom Ventilsitz 16 ab, se daß Druckluft über den Durchbruch 43 in den Behälter des zugehörigen Bremskreises strömen kann. Schon die beim Leerlauf des Motors erzeugte Fördermenge kann nicht allein durch den Durchbruch 43 in den Behälter gefördert werden. Der Druck muß unter der durch die innere Ringlippe 38 begrenzten, kleineren wirksamen Fläche weiter ansteigen. Erst bei Erreichen eines in seiner Größe von dem jeweiligen Verhältnis der beiden unterschiedlichen, wirksamen Flächen zueinander abhängigen zusätzlichen Staudruckes hebt auch die innere Ringlippe 38 vom Ventilsitz 16 ab. Dieser Druckunterschied (Staudruck) bleibt bei allen Fördermengen konstant und ist in der Lage, die Einstelltoleranz der Überströmventile zu kompensieren.

Die übergeströmte Luftmenge beaufschlagt die Membran 25, wodurch das Ventilschließglied 15 von der Kraft der Druckaufbaufeder 27 steigend entlastet wird.

Das Überströmventil I bleibt während der Füllung in einer von der Fördermenge abhängigen Grenzoffenstellung. Bei Druckausgleich beginnt das Überströmventil I weiter Hub zu machen und ist vollständig von der Kraft . der Druckaufbaufeder entlastet

Es wird nun angenommen, daß im niedriger eingestellten Bremskreis ein Defekt auftritt, der eine Entlüftung auf Atmosphärendruck bewirkt und bei dem der intakte Bremskreis von Null (Atmosphärendruck)

ι κ an aufgefüllt werden soll.

Der Förderdruck beaufschlagt die durch die äußere Ringlippe 39 begrenzten großen, wirksamen Flächen der Ventilschließglieder 15, 17. Bei Erreichen des Öffnungsdruckes des Überströmventils I beginnt das

ι·> Ventilschließglied 15 sich gegen die Kraft der Druckaufbaufeder 27 vom Ventilsitz 16 abzuheben. Die im geschlossener; Zustand des Überströmventils bestehende elastische Verformung der Ringlippen beginnt sich zurückzubilden. Die kürzere, äußere Ringlippe 39

j(i hebt zuerst vom Ventilsitz 16 ab, während die innere Ringlippe 38 noch aufsitzt Der Druck zwischen den beiden Ringlippen 38, 39 bricht zusammen. Der Druck muß weiter ansteigen, um über die kleine wirksame Fläche das Überströmventil I öffnen zu können. Der

:i Druck in den Druckaufbaukammern 13,14 steigt weiter an, bis das Überströmventil II des intakten Bremskreises öffnet. Der intakte Bremskreis wird aufgefüllt.

Weist der defekte Bremskreis eine Drosselleckstelle auf, die einen das Ventilschließglied 15 teilweise

in entlastenden Teildruck aufrechterhält, und soll der intakte Bremskreis wieder von Null an aufgefüllt werden, erhöht sich der Unterschied zwischen den Öffnungsdrücken über den durch die Einstelltoleranz verursachten Druckunterschied bei gleichermaßen

ji entlüfteten Bremskreisen. Nach Erreichen des Öffnungsdruckes des Überströmventils I des defekten Bremskreises hebt die äußere Ringlippe 39 ab. Der Förderdruck wirkt nur noch auf die kleine wirksame Fläche des Ventilschließgliedes 15.

Durch die Festlegung des Abstandes der äußeren und inneren Ringlippe zueinander läßt es sich erreichen, daß das Überströmventil des defekten Bremskreises, das über die kleine wirksame Fläche beaufschlagt wird, nur bei einem Druck über dem öffnungsdruck des intakten — über die volle wirksame Fläche beaufschlagten — höher eingestellten Bremskreises mit der inneren Ringlippe 38 abhebt. Eine Auffüllung des intakten Bremskreises ist dadurch gewährleistet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   MehrkreisschutzventU für Druckluftanlagen für Fahrzeuge, insbesondere Druckluftbremsanlagen für Straßenfahrzeuge, mit mehreren Druckluftversorgungskreisen, das zwischen einen Luftpresser und mehrere Behälter geschaltet ist und das für jeden Druckluftversorgungskreis ein Oberströmventil hat, wobei deren Ventilschließglieder von je einer einstellbaren Druckaufbaufeder gegen ihre Ventilsitze gedrückt werden und die bei erreichtem Oberströmdruck den Luftdurchgang durch die Überströmventile freigeben, dadurch gekennzeichnet, daß entweder das Ventilschließglied (15, 17) oder der Ventilsitz (16, 18) der Überströmventile (I, II) auf ihrer Schließfläche zwei konzentrisch zueinander angeordnete Ringlippen (38 und 39) aufweisen, wobei die äußere Ri.iglippe (39) geringfügig kürzer ist als die innere Ringlippe (38), daß entweder die Schließfläche mit den Ringlippen oder die andere Schließfläche elastisch verformbar ausgebildet ist und daß die innere Ringlippe (38) einen Durchbruch (43) aufweist