DE2452094A1

DE2452094A1 - Doppelsitzventil

Info

Publication number: DE2452094A1
Application number: DE19742452094
Authority: DE
Inventors: Guenther Strobel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1974-11-02
Filing date: 1974-11-02
Publication date: 1976-05-06
Also published as: GB1470288A; FR2289821A1; FR2289821B3

Description

R. 2383

He/Kb

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart Doppelsitzventil

Die Erfindung bezieht sich auf ein Doppelsitzventil zum Überwachen der Verbindung eines Verbrauchers mit einer Druckquelle in seiner einen Endstellung und der Verbindung des Verbrauchers mit einer Entlastungsstelle in seiner anderen Endstellung sowie mit einer Mittelstellung, in welcher der Verbraucher sowohl von der Druckquelle als auch von der Entlastungsstelle abgetrennt ist, mit einem in einem Ventilgehäuse fest angeordneten, ebenen Ventilsitz und einem innerhalb des gehäusefesten Ventilsitzes beweglichen, ebenfalls ebenen Ventilsitz, die beide mit einem flachen Ventilteller als Schließglied das Doppelsitzventil bilden und von denen der bewegliche Ventilsitz zu seiner Bewegung an einem Betätigungsmechanismus befestigt ist.

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Ein derartiges Doppelsitzventil ist bekannt (DRP 685 9^1). ' Bei diesen Ventilen besteht das Problem, daß die beiden Ventilsitze manchmal nicht in parallelen Ebenen liegen. Dies kann geschehen durch Fluchtungsfehler oder durch sich ungünstig addierende Fertigungstoleranzen oder durch Kraftexzentrizität von Schraubenfedern. In der Mittelstellung des Doppelsitzventils kann dann keiner der beiden Ventilsitze durch den Schließteller vollständig abgedeckt werden, und es tritt ein ständiger Luftverlust auf. Der Verbraucher wird dann unbeabsichtigt in rascher Folge mit Druckmittel beschickt und wieder entlastet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden und ein Doppelsitzventil der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem mit Sicherheit gewährleistet ist, daß der bewegliche Ventilsitz sich der Lage des gehäusefesten Ventilsitzes anpaßt, daß beide Ventilsitze zumindest in der Mittelstellung des Ventils parallel zueinander liegen und daß auch im Bereich der Mittelstellung immer nur ein Ventilsitz geöffnet ist. + zu beiden Seiten

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Betätigungsmechanismus eine kardanische Aufhängung aufweist, die den beweglichen Ventilsitz von Fluchtungsfehlern des Betätigungsmechanismus unbeeinflußt läßt'.

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und zwar zeigen:

Fig. 1 eine kardanische Aufhängung zwischen einem beweglichem

Ventilsitz und einer Betätigungsstange, Fig. 2 eine kardanische Aufhängung zwischen einem Betätigungsglied und einer Betätigungsstange

und ·
Fig. 3 einen Druckregler für Druckluft-Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen mit dem Doppelsitzventil.

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Ein Doppelsitzventil 1 hat einen gehäusefesten, ebenen Ventilsitz 2 und einen beweglichen Ventilsitz 3₃ der innerhalb des gehäusefesten Ventilsitzes 2 angeordnet und der auch eben ist. Beide Ventilsitze 2 und 3 sind zur Zusammenarbeit mit einem flachen Ventilteller 4 bestimmt, der an einer Manschettendichtung 5 befestigt ist und mit dieser zusammen einen Ventilschließkörper 6 bildet.

Die Manschettendichtung 5 umfaßt dichtend eine Betätigungsstange 7 an deren Mantelfläche. Die Betätigungsstange 7 ist längs mit einer Bohrung 8 versehen, die über einen Querkanal 9 nach außen mündet. Die Ausmündung des Querkanals 9 liegt im Bereich der beiden Ventilsitze 2 und 3 unter der Manschettendichtung 5.

Das den Ventilsitzen 2 und 3 zugekehrte Ende der Betätigungsstange 7 ist mit einem Kugelansatz 10 versehen, der von einer Bohrung 11 eines den^- beweglichen Ventilsitz 3 tragenden, sechseckigen Sitzkörpers 12 aufgenommen wird und der durch Stauchen des oberen Randes der Bohrung 11 an dem Sitzkörper 12 schwenkbar fest gehalten ist. Auf diese Weise ist hier zwischen dem beweglichen Ventilsitz 3 und der Kolbenstange 7 eine kardanische Aufhängung 13 geschaffen. Der Sitzkörper 12 ist mit verhältnismäßig großem Radialspiel in einer Bohrung 17 des Ventilgehäuses geführt.

Die Betätigungsstange 7 ist Teil eines Betätigungsmechanismus 14, zu dem noch ein Kolbenglied 15 gehört. Eine zwischen dem Kolbenglied 15 und dem Ventilschließkörper 6 angeordnete, schwache Schraubendruckfeder 16 ist bestrebt_a den Ventilschließkörper 6 gegen seine beiden Ventilsitze 2 und 3 zu drücken. Eine starke Schraubendruekfeder 18 ist oben auf das Kolbenglied 15 aufgesetzt und hält dieses gewöhnlich an einem Gehäuseanschlag 19 fest.

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Das Doppelsitzventil 1 dient zum überwachen der Verbindung eines an die Bohrung 17 angeschlossenen Verbrauchers

20 mit einer Druckquelle 21, die an einen Raum 22 unter dem Kolbenglied 15 angeschlossen ist, und mit einer Entlastungsstelle 23, zu welcher die Bohrung 8 führt.

In der in der Fig. 1 dargestellten Ausgangsstellung ist vom Doppelsitzventil 1 eine Verbindung des Verbrauchers 20 durch die Bohrung 17> den Querkanal 9 und die Bohrung 8 zur Entlastungsstelle 23 hergestellt.

Wird der Druck im Raum 22 von der Druckquelle 21 her erhöht, so löst sich das Kolbenglied 15 gegen die Kraft der Feder 18 von seinem Gehäuseanschlag 19. Der bewegliche Ventilsitz 3, der den Auslaßventilsitz darstellt, legt sich gegen den Ventilteller 4 des Ventilschließkörpers 5. Dann hat das Doppelsitzventil 1 seine Mittelstellung erreicht, in der sowohl die Druckquelle 21 als auch die Entlastungsstelle 23 vom Verbraucher 20 abgeschlossen sind.

Aufgrund der kardanischen Aufhängung 13 stellt sich bei dem Anlegen des Ventilsitzes 3 an den Ventilteller 4 die Ebene des beweglichen Ventilsitzes 3 genau auf die Ebene des gehäusefesten Ventilsitzes 2 ein, weil der Ventilteller 4 unter der Kraft der Feder 16 die Ebene des gehäusefesten Ventilsitzes 2 als Ausrichtfläche vorgibt. Daraus ist ersichtlich, daß in der Mittelstellung des Doppelsitzventils 1 beide Ventilsitze 2 und 3 dicht verschlossen sind. Fluchtungsfehler sowie störende Fertigungstoleranzen und Federkraftexzentrizitäten werden dadurch behoben.

Wird der Druck im Raum 22 weiter gesteigert, so hebt der bewegliche Ventilsitz 3 den Ventilschließkörper 6 von seinem gehäusefesten Sitz 2 ab. Dann ist die Druckquelle

21 über die Bohrung 17 mit dem Verbraucher 20 verbunden.

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Wenn der Druck im Raum 22 wieder nachläßt, gehen alle beweglichen Ventilteile wieder in ihre Ausgangsstellung zurück.

In der Pig. 2 ist ein Doppelsitzventil 31 dargestellt, das weitgehend geradeso ausgebildet ist wie das Doppelsitzventil 1. Deshalb sind für entsprechende Teile auch die gleichen Bezugszahlen verwendet wie in der Fig. 1. Bei der Bauart nach der Fig. 2 ist jedoch ein Kugelansatz 32 einer Betätigungsstange 33 in einer Bohrung 34 eines Kolbengliedes 35 vorgesehen, so daß an dieser Stelle eine kardanische Aufhängung 36 geschaffen ist. Diese kardanische Aufhängung J>6 muß allerdings mit einem O-Ring 37 abgedichtet werden. Der Betätigungsmechanismus trägt hier die Bezugszahl 40. Die Betätigungsstange 33 ist mit einem Sitzkörper 38 fest verbunden, und ein beweglicher Ventilsitz 39 am Sitzkörper 38 ist etwas anders ausgebildet als der Ventilsitz 3.

Dieses Doppelsitzventil 31 arbeitet geradeso wie das nach der Fig. I_-, nur daß die Schwenkbewegung im Kolbenglied 35 stattfindet. Auch bei dieser Bauart sind durch die kardanische Aufhängung 36 Fluchtungsfehler sowie störende Fertigungstoleranzen und Feder-Kraftexzentrizitäten behoben.

Die Fig. 3 zeigt einen Druckregler 41 für Druckluft-Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen mit einem Doppelsitzventil 1, wie es in der Fig. 1 dargestellt ist. Natürlich ist es auch möglich, anstelle des Doppelsitzventils 1 das Doppelsitzventil 31 zu verwenden. Die Druckquelle 21 ist hier ein Kompressor 42, der Druckluft über einen Anschlußstutzen 43 in den Druckregler 4l fördert. Im Druckregler 4l durchströmt die Druckluft ein Filter 44, fließt an einer Reifenfüll-Verschraubung 45 vorbei und gelangt über ein Rückschlagventil 46 und einen Anschluß 47 wieder aus dem Druckregler 4l heraus, um zu einem Vorratsbehälter 48 eines nicht näher dargestellten Bremssystems zu strömen.

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Über einen Kanal 49 gelangt diese Druckluft auch in eine Steuerkammer 50, die dem in den Pig. 1 und 2 gezeigten Raum 22 entspricht. In der Steuerkammer 50 liegt einerseits das Doppelsitzventil 1 und andererseits ein dem Kolbenglied 15 entsprechender Steuerkolben 55 mit einer Betätigungsstange 56. Unter dem Doppelsitzventil 1 liegt in einem Abschaltkolben-Raum 57 ein Schaltkolben 51» der in einem Zylinder 52 beweglich ist. Schaltkolben 51 und Zylinder 52 bilden den Verbraucher 20 nach der Fig. 1. Der Schaltkolben 51 kann ein Leerlaufventil 53 betätigen, über das die in den Druckregler 4l eingeströmte Druckluft auf kurzem Wege über einen Anschluß 54 zur Außenluft geleitet wird, wenn das Doppelsitzventil l durch entsprechend hohen Druck in der Steuerkammer 50 umgeschaltet hat.

Eine Entlastungsstelle für den Abschaltkolben-Raum 57 ist über die Längsbohrung in der Betätigungsstange 56 und eine Öffnung 58 geschaffen.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Doppelsitzventils 1 bzw. 31 bei einem derartigen Druckregler 4l ist besonders vorteilhaft, weil hier eine sehr große Schaltgenauigkeit gefordert wird. Durch die besondere Bauart des Doppelsitzventils 1 bzw. 31 wird die Anfälligkeit gegen Fehlschaltungen beseitigt und die Schaltgenauigkeit wesentlich erhöht.

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Claims

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Ansprüche

1J Doppelsitzventil zum überwachen der Verbindung eines Verbrauchers mit einer Druckquelle in seiner einen Endstellung und der Verbindung des Verbrauchers mit einer Entlastungsstelle in seiner anderen Endstellung sowie mit einer Mittelstellung, in welcher der. Verbraucher sowohl von der'Druckquelle als auch von der Entlastungsstelle abgetrennt ist, mit einem in einem Ventilgehäuse fest angeordneten, ebenen Ventilsitz und einem innerhalb des gehäusefesten Ventilsitzes beweglichen, ebenfalls ebenen Ventilsitz, die beide mit einem flachen Ventilteller als Schließglied das Doppelsitzventil bilden und von denen der bewegliche Ventilsitz zu seiner Bewegung an einem Betätigungsmechanismus befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsmechanismus (l4,40) eine kardanisehe Aufhängung (13,36) aufweist, die den beweglichen Ventilsitz (3,39) von Fluchtungsfehlern des Betätigungsmechanismus (1*1/40) unbeeinflußt läßt.
2. Doppelsitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kardanisehe Aufhängung (13) zwischen dem beweglichen Ventilsitz (3) und einer Betätigungsstange (7) des Betätigungsmechanismus (14) vorgesehen ■ ist.

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3. Doppelsitzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kardanische Aufhängung (36) zwischen einer Betätigungsstange (33) und einem Kolbenglied (35) des Betätigungsmechanismus (40) vorgesehen ist.
4. Doppelsitzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kardanische Aufhängung (13,36) aus einem Kugelansatz (10,32) am Betätigungsmechanismus (14,40) und einer Aufnahme (Bohrung 11,34) für denselben besteht.
5. Doppelsitzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch seine Verwendung bei einem Druckregler (4l) für Druckluft-Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen, wobei der Betätigungsmechanismus (14/40) ein Steuerkolben (55) mit Betätigungsstange (56) ist und das Doppelsitzventil (1,31) zum überwachen der "Verbindung eines Abschaltkolben-Raums (57) entweder mit einer unter Steuerleitungsdruck stehenden Steuerkammer (50) oder mit einer durch die hohle Betätigungsstange (56) zu erreichende Entlastungsstelle (58) bestimmt ist.

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