DE2703940A1

DE2703940A1 - Relaisventil fuer druckluftzylinder

Info

Publication number: DE2703940A1
Application number: DE19772703940
Authority: DE
Inventors: Horst Rossbach
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 1977-01-31
Filing date: 1977-01-31
Publication date: 1978-08-03
Also published as: SE7800664L; FR2378967B1; DE2703940C2; IT1092332B; IT7819784A0; FR2378967A1; SE432989B

Description

Relaisventil für Druckluftzylinder

Die Erfindung bezieht sich auf ein Relaisventil für die schnelle Be- und Entlüftung eines Druckluftzylinders mit einem Steuerkolben, der auf einer Seite über einen Steuerdruckanschluß des Ventils mit Steuerdruck beaufschlagt ist, auf der anderen Seite mit dem Arbeitsdruck des Druckluftzylinders und mit einem rohrförmigen Ventilkörper mit Dichtkragen, der einen Durchlaß zwischen einem Vorratsdruckanschluß und einem Arbeitsdruckanschluß des Ventils öffnet bzw. verschließt, wobei der Steuerkolben so angeordnet ist, daß er bei einer Stellbewegung unter der Kraft des Steuerdrucks den rohrförmigen Ventilkörper mitnimmt, wodurch der Durchlaß zwisehen Vorratsdruckanschluß und Arbeitsdruckanschluß geöffnet wird.

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Ein solches Relaisventil ist aus der Druckschrift "Prüfanweisung für Relaisventil 973 001" der Firma Westinghouse vom Juni 1969, bekannt geworden. Solche Relaisventile werden insbesondere für die Arbeitszylinder von Druckluftbremsanlagen bei Nutζfahrzeugen verwendet, in deren Nähe sie installiert sind, um trotz der üblicherweise großen Entfernung zwischen den Arbeitszylindern, den Druckluftvorratsbehältern und der Betätigungseinrichtung die Ansprechzeit (das ist die Zeitdauer zwischen der Betätigung eines Steuerhebels und dem tatsächlichen Reagieren des Arbeitszylinders) geringhalten zu können. Ein Problem dieser Relaisventile besteht nun darin, den sehr fein dosierbaren Steuerdruck, mit dem sie beaufschlagt werden, in einen entsprechend fein dosierten Arbeitsdruck umzusetzen. Besonders die Umsetzung sehr geringer Steuerdrücke in entsprechende Arbeitsdrücke stößt wegen der nicht ausschaltbaren Reibung des Steuerkolbens solcher Relaisvencile auf Schwierigkeiten. Als Folge davon ergeben sich unzulässig große Ansprechzeiten der Druckluftbremsanlage. Ein Ausweg aus diesen Schwierigkeiten bestünde darin, die mit dem Steuerdruck zu beaufschlagende Fläche des Steuerkolbens gegenüber bekannten Lösungen zu erhöhen, wodurch Reibungs- und Trägheitskräfte dieses Steuerkolbens bereits bei sehr geringen Steuerdrücken überwunden werden könnten. Der Nachteil einer solchen Lösung des anstehenden Problems, nämlich die Vergrößerung des gesamten Relais-

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ventils wiegt aber so schwer, daß bisher lieber der relativ große Ansprechdruck der Bremsanlage in Kauf genommen wurde.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein gattungsgemäßes Relaisventil so zu verbessern, daß es bereits bei geringsten Steuerdrücken anspricht und dementsprechend minimale Ansprechzeiten aufweist, ohne daß dabei sina Vergrößerung das gesamten Ventils in Kauf genommen werden muß.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, daß der Steuerkolben steuerdruckseitig zusätzlich mit der Druckkraft einer vorgespannten Feder belastet ist und Rückschlagventile aufweist, die einen Luftdurchtritt nur in Richtung zur Steuerdruckseite ermöglichen.

Durch die auf den Steuerkolben mittels der Feder aufgebrachte Vorlast wird erreicht, daß das Relaisventil bereits bsi geringsten Steuerdrücken im Bereich von 0,1 bis 0,2 Atmosphären anspricht. Die Rückschlagventile im Steuerkolben dienen einer vollständigen Entlüftung der Arbeitsdruckanschlüsse über den Steuerdruckanschluß. Eine solche vollständige Entlüftung war bei einem gattungsgemäßen Relaisventil über dem rohrförmigen Ventilkörper möglich. Aufgrund der von der Feder aufgebrachten Vorlast liegt jedoch der Steuerkolben am rohrförmigen Ventilkörper an und somit ist die Verbindung zwischen dem Arbeits-

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druckanschluß und der Entlüftungsöffnung unterbrochen, weshalb die Entlüftung dann über die Rückschlagventile im Steuerkolben erfolgt.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Rückschlagventile im Steuerkolben in der Weise gebildet werden, daß der Sceuerkolban Verbindungsbohrungsn zwischen der Arbeitsdruckseite und der Steuerdruckseite aufweist, die mittels einer steuerdruckseitig am Steuerkolben angebrachten Membran abgedeckt sind. Diese Ausbildung der Rückschlagventile hat den Vorteil, daß sowohl das Gewicht, als auch die räumliche Ausdehnung des Steuerkolbens nahezu unverändert bleibt, und somit sowohl der gesamte, zur Verfügung stehende Stellweg praktisch voll erhalten bleibt, als auch die Massenkraft des Steuerkolbens nicht erhöht wird.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Vorspannung der den Steuerkolben belastenden Feder einstellbar ist. Durch eine solche Einstellbarkeit der Vorspannung, die zweckmäßigerweise mittels einer einfachen Einstellschraube erzielt wird, läßt sich der Ansprechdruck für den Steuerkolben sehr genau einstellen. Dadurch kann das Relaisventil auch an unterschiedliche Steuerdruckbereiche angepaßt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung erläutert. In der Zeichnung ist ein Relais-

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ventil im Schnitt dargestellt. Das Relaisventil weist einen Steuerdruckanschluß S auf, an dem eine Steuerleitung anzuschließen ist, einen Vorratsdruckanschluß V, der über nicht dargestellte Leitungen mit Vorratsdruckbehältem in Verbindung steht, und einen Arbeitsdruckanschluß Z, von dem aus eine ebenfalls nicht dargestellte Leitung zu dem bzw. den Arbeitszylindern führt. Zwischen dem Vorratsdruckanschluß V und dem Arbeitsdruckanschluß Z ist ein Durchlaß 4 vorgesehen, der mittels eines rohrförmigen Ventilkörpers 5 geöffnet bzw. verschlossen werden kann. Hierzu ist der rohrförmige Ventilkörper 5 in Vertikalrichtung verschiebbar und weist an seinem Außenumfang einen Dichtkragen 6 auf. Mittels einer Druckfeder 7, die gegen den Dichtkragen 6 wirkt, wird dieser in der gezeigten Schließstellung gehalten.

Koaxial zum rohrförmigen Ventilkörper 5 ist ein Steuerkolben angeordnet, dessen Bewegungsrichtung mit der Bewegungsrichtung des rohrförmigen Ventilkörpers übereinstimmt. Der Raum unterhalb des Steuerkolbens 3 steht mit dem Arbeitsdruckanschluß Z in Verbindung während der Raum oberhalb des Steuerkolbens 3 mit dem Steuerdruckanschluß S in Verbindung steht. An seinem Außenrand ist der Steuerkolben 3 mittels einer Gleitdichtung 2 abgedichtet. Von oben, d. h. also steuerdruckseitig wirkt auf den Steuerkolben 3 eine vorgespannte Druckfeder 13, deren Vor-

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spannung mittels einer Stellschraube 12 einstellbar ist. Im Steuerkolben 3 sind Durchgangsbohrungen 11 angebracht, die steuerdruckseitig von einer Membran 1 abgedeckt sind. Unterhalb des rohrförmigen Ventilkörpers 5 ist eine Entlüftungsöffnung vorgesehen, die mittels einer elastischen Platte 18 von außen her abgedeckt ist, so daß sie die Funktion eines Rückschlagvsntiles erfüllt, durch das Luft lediglich von der Innenseite des Relaisventils nach außen dringen kann.

Die Wirkungsweise des Relaisventils ist wie folgt: In der gezeigten Stellung ist der Steuerdruckanschluß drucklos, der Durchlaß 4 geschlossen und der Arbeitsdruckanschluß Z entlüftet. Sobald Druckluft von einem Brems- oder Belüftungsventil durch die Steuerleitung zum Steuerdruckanschluß und von dort in den Raum oberhalb des Steuerkolbens 3 strömt, v/ird dieser nach unten gedrückt und nimmt den rohrförmigen Ventilkörper 5 gegen die Kraft der Druckfeder 7 mit, so daß der Dichtkragen 6 den Durchlaß 4 öffnet und Druckluft vom Vorratsdruckanschluß V zum Arbeitsdruckanschluß Z strömen kann. Der sich dadurch aufbauende Druck unterhalb des Steuerkolbens 3 sucht diesen nach oben zu drücken, sobald dieser Druck etwas größer ist als der Steuerdruck. (Die Fläche der Membran 1 ist größer als die Querschnittsfläche der Durchgangsbohrungen 11.) Damit bewegt sich der rohrförmige Ventilkörper 5 wieder nach oben und der Durchlaß 4 wird verschlossen.

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Erfolgt eine teilweise Absenkung des Steuerdrucks, so wird dar Steuerkolben 3 vom höheren Arbeitsdruck nach oben bewegt, so daß eine Entlüftung des Arbeitsdruckanschlusses über die Entlüftungsöffnung möglich ist. Bei vollständiger Entlüftung der Steuerleitung wird der Arbeitsdruckanschluß Z in gleicher Weise nahezu vollständig entlüftet, jedoch verbleibt aufgrund der Vor Spannung dar reeler 13 eir. geringer Res LvI ruck, der sich über die Verbindungsbohrungen 11 zum Steuerdruckanschluß hin abbauen kann.

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COPY

Claims

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MASCHINEKFABRIK AUGSBURG-NÜRNBERG · 2 / U «ί 3 H U

Aktiengesellschaft

München, den 27. Januar 1977

Patentansprüche

Relaisventil für die schnelle Be- und Entlüftung eines Druckluftzylinders mit einem Steuerkolben, der auf einer Seite über einen Steuerdruckanschluß des Ventils mit Steuerdruck beaufschlagt ist, auf der anderen Seite mit dem Arbeitsdruck des Druckluftzylinders und mit einem rohrförmigen Ventilkörper mit Dichtkragen, der einen Durchlaß zwischen einem Vorratsdruckanschluß und einem Arbeitsdruckanschluß des Ventils öffnet bzw. verschließt, wobei der Steuerkolben so angeordnet ist, daß er bei einer Stellbewegung unter der Kraft des Steuerdrucks den rohrförmigen Ventilkörper mitnimmt, wodurch der Durchlaß zwischen Vorratsdruckanschluß und Arbeitsdruckanschluß geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (3) steuerdruckseitig zusätzlich mit der Druckkraft einer vorgespannten Feder (13) be-

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lastet ist und Rückschlagventile (1, 11) aufweist, die einen Luftdurchtritt nur in Richtung zur Steuerdruckseite ermöglichen.

2. Relaisventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventile in der Weise gebildet werden, daß Verbindungsbohrunqen (11^ zwischen dir Arbeitcdruclcse Ltz und der Steuerdruckseite in dem Steuerkolben (3) vorgesehen sind, die mittels einer steuerdruckseitig angeordneten Membran (1) abgedeckt sind.

3. Relaisventil nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der den Steuerkolben (3) belastenden Feder (13) einstellbar ist (Stellschraube 12).

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