DE2713423A1

DE2713423A1 - Druckregler

Info

Publication number: DE2713423A1
Application number: DE19772713423
Authority: DE
Inventors: Siegfried Beck; Klaus Dahlmeier; Werner Heinlein; Klaus-Juergen Jenner; Guenther Strobel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-03-26
Filing date: 1977-03-26
Publication date: 1978-09-28
Also published as: BR7801817A; FR2385139A2

Description

15-3.1977 He/Hm r

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 SUTTTGART 1 Druckregler Zusammenfassung

Es wird ein Druckregler vorgeschlagen, der mit einem Doppelsitzventil versehen ist zum überwachen des Druckes in einem Arbeitszylinder, in dem ein Steuerkolben beweglich ist, der ein Abströmventil betätigt. Das Abströmventil wird bei Erreichen des Solldruckes geöffnet, um den Kompressor zu entlasten, und nach dem Abfallen des Speicherdruckes auf einen Mindestwert wird es wieder geschlossen.

Durch eine den Speichdruck gegen eine Sollwerteinstellfeder messende Membran ist eine Kanalführung zu einer Entlastungsstelle geschaffen. Ein Schließkörper des Doppelsitzventil.; ist ein Dichtungskörper mit einem Rohransatz, der mit einem Ende auf einer mindestens teilweise die genannte Kanalführung be,- i nhalluiidt.ü Hülse lagebest i nmit befestigt ist. Der Rohransatz hat eine a.-cialu IJachi^ i ii, i gkeit, mit welcher der Hub eines Auslaßventiles des Doppelsitzventils möglich ist.

Ein Sitz des Dichtungskörpers ist durch eine radiale Fläche einer zylindrischen Kappe gebildet, die mit Radialspiel in eine Verbindungsbohrung zum Arbeitszylinder eingesetzt ist. Die Kappe unterliegt der Kraft einer Feder, die bestrebt ist, die Kappe gegen den Dichtungskörper zu drücken.

Der Druckregler ist vorzugsweise anwendbar für Druckluftbremssysteme von KrA^^ljT·? u α«.

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Stand der Technik

Bei einem bekannten Druckregler (DT-PS 1 248 987) ist ein Dichtungskörper verwendet, der mit einem Ringteil Sitze für das Ein- und das Auslaßventil bildet und der einen Rohransatz aufweist, mit dem er eine Steuerstange umfaßt und" auf dieser gleitet. Der Rohransatz ist mit einer Wurmfeder armiert, die für eine radiale Ausgangsspannung des Rohransatzes sorgt, zu der sich eine vorratsdruckabhängige Anpreßkraft addiert, wodurch eine dichtende Anlage zu der Steuerstange erreicht wird.

Da die Steuerstange im Dichtungskörper-Rohransatz gleitet, ist dessen üichtstelle einer Abnützung unterworfen, und bei Undichtheit entsteht Vorratsluftverlust oder aber - was schlimmer ist - durch nicht ausreichenden Vorratsdruck macht das Abströmventil nicht mehr auf. Andererseits ist aber die Reibung an der Dichtstelle des Rohransatzes ungleichmäßig und rechnerisch schlecht zu erfassen, da sich der die Anpreßkraft der Wurmfeder erhöhende Vorratsdruck ständig ändert.

Desweiteren hat bei der bekannten Ausführung der Druckregler eine Steuerstange mit einem verdickten Ende, das in die Verbindungsbohrung zum Arbeitszylinder gleitbar eingesetzt ist und das die Steuerstange führt. Auf der Steuerstange gleitet eine Manschettendichtung mit einer axialen und einer radialen Dichtfläche. Eine derartige Steuerstangen-Bauart und eine solche Dichtungs-Anordnung haben den Nachteil, daß die sich im Laufe der Zeit verändernden Reibungskräfte der Manschettendichtung die Schaltwerte des Druckreglers beeinflussen. Außerden können in der Durchsatzluft mitgeführt Schmutzteilchen die Dicht-' flächen verändern.

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Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Druckregler mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß seine Schaltdrücke auch nach längerer Zeit unveränderlich bleiben und Schmutzteilchen in der Durchsatzluft für* die Arbeitsweise des Druckreglers nicht störend sind. Außerdem ist es von Vorteil, daß der Dichtungskörper zumindest mit dichtungswesentlichen Teilen keine Reibung und keine Abnützung an der Steuerstange hat. Dadurch ist eine Gefahrenstelle im Druckregler eliminiert. Außerdem soll das Doppelsitzventil sehr einfach im Aufbau sein.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch einen Druckregler und Fig. 2 ein Doppelsitzventil im Druckregler in vergrößertem Maßstab.

Beschreibung der Erfindung

Im Innern eines Druckregler-Gehäuses 1 liegt eine Hauptkammer 2, welche den noch später zu beschreibenden Steuerkolben aufnimmt. In die Kammer 2 einmündend ist ein Druckluftanschluß 3 vorgesehen, an den die vom Kompressor kommende Leitung angeschlossen ist. Auf der gegenüberliegenden Seite befindet sich am Gehäuse 1 der Anschlußstutzen 4, von dem eine Leitung 5 zu dem Vorratsbehäler 6 führt.

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Im Anschlußstutzen 4 ist ein federbeaufschlagtes Rückschlagventil 7 angeordnet. Der Anschlußstutzen 4 hat über Bohrungen 8 und 9 Verbindung mit der Kammer 2. Ein Boden des Gehäuses 1 weist einen Auslaßstutzen 11 auf. In der Kammer 2 liegt in einem Einsatz 18 eine Schulter 12 mit einem Ventilsitz 13_} der mit einer federbeaufschlagten Ventilplatte 14 als Abströmventil 13/14 verschließbar ist. Auf der Ventilplatte 14 sitzt ein Schaft 15, auf dessen Kopf 16 ein Steuerkolben 17 für das Abströmventil 13/14 aufgesetzt ist. Der Steuerkolben 17 ist in einem in einem Einsatz 18 vorgesehenen Arbeitszylinder 19 geführt. In der Kammer 2 sitzt außerdem ein Doppelfilter 20/21.

An einer Schulter in einem Gehäuseoberteil 25 ist eine Membran 26 mit Hilfe einer Staubschutzkappe 27 eingespannt. Von oben drückt auf die Membran 26 eine Druckfeder 28, die mit einer Stellschraube 29 auf den Solldruck des Druckreglers einstellbar ist.

Die Membran 26 teilt einen Gehäuseinnenraum in eine über der Membran liegende Kammer 30, die über eine Bohrung mit der Außenluft in Verbindung steht, und in eine unter der Membran 26 liegende Kammer 32, die mit dem Arbeitszylinder 19 des Steuerkolbens 17 über eine Verbindungsbohrung 33 verbunden ist. Das obere Ende der Verbindungsbohrung bildet einen Einlaßventilsitz 34 eines Doppelsitzventils 35· Hinter dem Rückschlagventil 7 zweigt ein Kanal 24 ab, der zur Kammer 32 führt.

An der Membran 26 ist eine Hülse 36 mit Hilfe von zwei Membrantellern 37 und 38 befestigt. Die Art der Befestigung und die übrigen Einzelteile des Druckreglers sind am besten in der Fig. 2 zu erkennen. Dort ist zu sehen, daß die Hülse 36 an den unteren Membranteller 37 unmittelbar angeformt ist. Der andere Membranteller 38 liegt über der Membran 26 und beide Membranteller 37 und 38 sind mit Hilfe einer Stange 39 zusammengespannt. Die Hülse 36 hat

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eine Längs-Bohrung 36' mit einer ovalen Erweiterung 40, und in die Längsbohrung 36' ist die im Querschnitt runde Stange 39 eingesetzt. Es kann aber auch die Stange 39 mit einer Längsabfräsung versehen sein. Der dem Doppelsitzventil 35 zugekehrten Bund 4l der Stange 39 hat ebenfalls eine Längsabfräsung 41', so daß auch dieser Bund 4l in seinem Querschnitt vermindert ist. Der Bund 41 ist an einer Anlage-Endfläche 44 für eine Kappe 50 gerundet. Die Stange 39 ist mit einem Gewinde versehen das eine Mutter 42 trägt, die in der Kammer 30 angeordnet ist. Die Mutter 42 hat stirnseitig mehrere Kanäle 43, die an eine im Querschnitt vorzugsweise mehreckige Bohrungsvergrößerung 38' des Membrantellers 38 und die ovale Erweiterung 40 der Hülse 36 bzw. an die Stangenlängsabfräsung anschließen Die Kappe 50 ist zylindrisch und in der Bohrung 33 angeordnet, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Kappe 50. Dadurch ist zwischen der Mantelfläche der Kappe 50 und der Wand der Bohrung 33 ein zylindrischer Ringspalt 50' gebildet. Die Kappe 50 wird von einer Kappenfeder 51 gegen den Bund der Stange 39 gedrückt. Sie hat an ihrer radialen Fläche eine Ringaussparung, so daß dort ein vorstehender Ventilsitz geschaffen ist.

Ein Auslaßventil hat einen Sitz 45, der von einer unteren Ringfläche 46 eines Dichtun$skÖrpers 47 abgedeckt wird. Diese untere Ringfläche 46 ist Schließkörper des Einlaßventils.

Der Dichtungskörper 47 hat einen Rohransatz 52, der an seinem der Membran 26 zugekehrten Ende mit einem Flansch 53 versehen ist. Der Flansch 53 ist an dem die Hülse 36 tragenden, unteren Mebranteller 38 festgelegt.

Der Rohransatz 52 ist in sich axial nachgiebig. Der Dichtungskörper 47 steht unter der Einwirkung einer Spreizfeder 57» die sich einerseits am Flansch 53 abstützt und die andererseits seine Ringfläche 46 gegen den Ventilsitz zu drücken sucht. Die Dichtungskörperfeder 57 ist schwächer als die Feder 51, die von unten auf die Kappe 50 einwirkt.

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Der Flansch 53 ist mit einem Federteller 58 armiert. Ebenso ist die Schließkörper-Ringfläche mit einer Scheibe armiert, wobei die Scheibe 59 noch mit einer besonderen Dichtung 60 versehen ist.

Die Wirkungsweise des Druckreglers ist folgende:

Mit der Stellschraube 29 wird über die Feder 28 und die Membran 26 die gewünschte Druckhöhe im Vorratsbehälter 6 eingestellt. Wenn der Kompressor über den Anschluß 3 die Hauptkammer 2 mit Druckluft beschickt, so kann die Luft zunächst durch den Filter 20/21 hindurch über die Kanäle 9 und 8 in den Anschluß 4 einströmen, das Rückschlagventil 7 von seinem Sitz abheben und anschließend zum Vorratsbehälter 6 gelangen. Gleichzeitig strömt die Luft auch über den Kanal 24 in die Kammer 32 unter die Membran 26.

Sobald die gewünschte Druckhöhe erreicht ist, wird die Membran 26 entgegen der Wirkung der Feder 28 hochgehoben. Damit werden auch die Hülse 36 und mit ihr die Stange 39 hochgezogen.

Unter der Kraft der Kappenfeder 51 erreicht die Kappe 50 den Dichtungskörper 47, wodurch die Kappe 50 mit dem Ventilsitz an ihrer radialen Fläche das Auslaßventil schließt. Die Außenluftverbindung des Arbeitszylinders durch die ovale Erweiterung 40 der Hülse 36 ist dann unterbrochen. Bei diesem Hub von Hülse 36 und Stange 39 streckt sich der axial nachgiebige Rohransatz 52 des Dichtungskörpers 47, so daß dessen Schließkörper-Ringfläche 46 noch auf ihrem gehäusefesten Sitz liegen bleibt.

Wenn die Stange 35 weiter angehoben wird, drückt die Kappenfeder 51 den Dichtunskörper 47 gegen die Kraft der Spreizfeder 57 von seinem gehäusefesten Sitz ab. Druckluft aus der Kammer 32 kann durch den Ringspalt 50' am Außendurchmesser der Kappe 50 in den Arbeitszylinder 19 eindringen. Der Steuerkolben 17 wird nach unten gedrückt, wobei sich die Ventilplatte 14 von ihrem Ventilsitz 13 abhebt.

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Die vom Kompressor kommende Druckluft kann dann auf kurzem Weg aus der Kammer 2 durch den Anschlußstutzen 11 ins Freie abfließen.

Wenn die im Voratsbehälter 6 gespeicherte Druckluft verbraucht wird und der Druck dort nachläßt, wandert die Mambran 26 wieder nach unten. Die Hülse 36 nimmt an dieser Bewegung teil und läßt zunächst die Ringfläche des Dichtungsköpers 47 wieder auf den gehäusefesten Ventilsitz gelangen. Damit ist die Druckluftverbindung des Arbeitszylinders 19 unterbrochen. Beim weiteren Nachlassen des Behälterdruckes drückt der Bund 4l der Stange 39 die Kappe 50 nach unten, so daß diese ihre Anlage an der Ringfläche

verliert. Dann ist die Außenluftverbindung des Arbeitszylinders 17 wieder hergestellt. Bei dieser Bewegung der Stange 39 wird der axial nachgiebige Rohransatz 52 des Dichtungskörpers 47 gestarcht.

Da der Dichtungsköper 47 mit dichtung&wesentlichen Teilen keine Reibung an der Hülse 36 hat, ist eine gefahrbringende Abnützung des Dichtungskörpers mit Sicherheit vermieden.

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Claims

R. 3 15·3.1977 He/Hm ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1 Ansprüche

1. Druckregler für eine Druckluftspeicheranlage, deren Vorratsbehälter von einem Kompressor über ein Rückschlagventil aufgeladen wird, mit einem vom Speichdruck beaufschlagbaren, in einem Arbeitszylinder beweglichen Steuerkolben für ein vor dem Rückschlagventil liegendes Abströmventil, das bei Erreichen des Solldruckes geöffnet wird, um den Kompressor zu entlasten, und nach dem Abfallen des Speicherdruckes auf einen Mindestwert wieder geschlossen wird, wobei in einer den Speicherdruck gegen eine Sollwerteinstellfeder messenden Membran eine Kanalführung geschaffen ist, deren eines Ende in einer mit der Atmosphäre verbundenen, die Einstellfeder enthaltenden Membrankammer liegt und deren anderes Ende im Bereich eines Doppelsitzventils ausmündet, dessen Schließkörper ein Dichtungskörper ist, der einen Rohransatz hat, der auf einer mindestens teilweise die Kanalführung beinhaltenden Hülse lagebestimmt befestigt ist und der eine axiale Nachgiebigkeit aufweist, mit welcher der Hub eines Auslaßventils des Doppelsitzventils gegeben ist, nach

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-2-ORIGJNAL INSPECTED

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Patent ... (Patentanmeldung P 26 19 ObI), dadurch gekennzeichnet, daß ein Sitz des Dichtungskörpers (47) durch eine radiale Fläche einer zumindest weitgehend zylindrischen Kappe (50) gebildet ist, die mit Radialspiel (50·) in eine Verbindungsbohrung (33) zum Arbeitszylinder (19) eingesetzt ist und die der Kraft einer Feder (51) unterliegt, die bestrebt ist, die Kappe (50) mit ihrer radialen Fläche gegen den Rohransatz-Dichtungskörper (47) zu drücken.

2. Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ventil-Dichtfläche (46) des Dichtungskörpers (47) mit einer Scheibe (59) armiert ist.

3· Druckregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (36) mit einer Längs-Bohrung (36') versehen ist, die Kanalführung zur Außenluft darstellt, daß ferner in die Hülse eine Stange (39) eingesetzt ist, deren ventilseitiges Ende zur Zusammenarbeit mit der Kappe (50) bestimmt ist und daß zwischen Hülsen-Längs-Bohrung (36¹) und Stange (39) ein Längsdurchbruch /für den Luftdurchgang geschaffen ist.

4. Druckregler nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Längsdurchbruch durch eine ovale Erweiterung(4öJ der Hülsen-Längs-Bohrung (36¹) geschaffen ist.

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-3- 3 ■ :

5· Druckregler nach Anspruch 3 oder k, dadurch

gekennzeichnet, daß der Längsdurchbruch ventilseitig durch eine Längsabfräsung (41') eines Bundes (41) der Stange (39) verlängert ist.

6. Druckregler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Kappe (50) gegenüberliegende Endfläche des Bundes (41) zumindest schwach kugelig ausgebildet ist und zur Zusammenarbeit mit der radialen Fläche der Kappe (50) bestimmt ist.

7. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappenfeder (51) stärker ist als eine Spreizfeder (57) des Rohransatz-Dichtungskörpers (47) und der an einer Fläche des Rohransatz-Dichtungskörpers (47) erzeugten vorratsdruckabhängigen Kraft.

8. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß ein in der der die Einstellfeder (28) enthaltenden Membrankammer (30) liegender Membranteller (38) eine Borhungsvergrößerung (38') besitzt, durch die die runde Stange (39) geführt ist und auf der eine mit mehreren stirnseitigen Kanälen (43) versehene Mutter (42) befestigt ist.

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9. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit zwei Membranteller zum Einspannen der Membran, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Doppelsitzventil (35) zugekehrte Membranteller (37) die Hülse (36) als angeformten Ansatz trägt.

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