DE2833788C2 - Mehrkreis-Schutzventil für Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mchrkrcis-Schutzventil für Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen, mit federbelasteten Überströmventilen, die jeweils einen Ventilkörper aufweisen, dessen vom Druck beaufschlagte Wirkfläche durch den jeweiligen Ventilsitz unterteilt ist.

Mehrkreis-Schutzventile dieser Art sind vielfach bekannt (DE-AS 2143 733). Um in den einzelnen Kreisen einer Zweileitungs-Zweikreisbremsanlage für Kraftfahrzeuge unterschiedlich hohe Drücke zur Verfügung zu haben, ist es weiterhin aus der DE-OS 24 52 188 bekannt, eine Bremsanlage aus einem Mehrkreis-Schutzventil und davon gesonderten Druckbegrenzungsventilen sowie Luftbehältern zusammenzuschalten. Die Ausgänge der beiden ersten Kreise des Mehrkreis-Schutzventiles sind je mit einem Druckluftbehälter verbunden, von dem jeweils eine Leitung zu dem Mehrkreis-Schutzventii zurückführt, wouei in dieser Leitung je ein Druckbegrenzungsventil angeordnet ist. Auf diese Weise wird der dritte von dem Mehrkreis-Schutzventil ausgesteuerte Kreis mit einem niedrigeren Druck versorgt. Der bauliche Aufwand dieser Anlage ist erheblich. Eine Druckminderung in den ersten beiden Kreisen des Mehrkreis-Schutzventiles kann mit der bekannten Anlage nicht erreicht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrkreis-Schutzventil der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welches bei Versorgung mit einem über eine Druckluftquelle erzeugten Druck die Aussteuerung unterschiedlich hoher Drücke in den einzelnen Kreisen gestattet. Es soll also ein singuläres Anlagenteil geschaffen werden, ohne daß der Aufwand in der gesamten Anlage vergrößert wird. Analog soll auch die Einsteuerung eines hohen Druckes und die Aussteuerung begrenzter Drücke in allen ausgesteuerten Kreisen möglich sein.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß in dem Gehäuse des Mehrkreis-Schutzventiles ein mindestens einem Überströmventil zugeordnetes Druckbegrenzungsventil vorgesehen ist und daß das gesteuerte Absperrventil des Druckbegrenzungsventils dem Überströmventil vorgeschaltet ist, wobei die Wirkfläche des Ventilkörpers des Überströmventils zugleich ais Wiegefläche des Druckbegrenzungsventiles ausgebildet ist. Dabei ist eine große konstruklive Freiheit in der Wahl der einzelnen Druckstufen gegeben. Beispielsweise kann das Druckbegrenzungsventil schon im Bereich des Eingangsstutzens angeordnet sein, d«.:· von der Druckluftquelle her, beispielsweise nach einer Speicherung der Druckluft in einem Hochdruckluftbchällcr, versorgt, wird. Es ist auch möglich, Nebenverbraucher anzuschließen, die als unabgesicherter Kreis angeschlossen sein können. Die Erfindung baut zunächst auf den Gedanken auf, das Druckbegrenzungsventil in das Mchrkrcis-Schut/.ventil zu integrieren. Sodann wird in Weiterbildung der Hub des Vcniilkörpcrs des Überströmventils in geschickter Weise dazu ausgenutzt, um ein Schlicßglicd eines Druckbegrcnzungsventiles zu betiiligen.

Damit bekommt der Hub des Überströmventils — abgesehen von seiner Öffnungsphase — eine sinnvolle Bedeutung innerhalb des Mchrkreis-Schutzvcnlilcs. Außerdem wird der weitere Vorteil erreicht, daß ein Anschlag für die Begrenzung des Hubes des Vcntilkörpers des Überströmventiles in der Öffnungsphasc entbehrlich ist. leder Druckverbrauch im angeschlossenen Kreis führt zu einer Bewegung des Ventilkörpers des Übcrströmvoniilcs.

Das Absperrventil kann einen eingezogenen Gchäti-

w) scrand und einen federnd aufgehängten Schlicßkörpcr aufweisen, wobei entweder der Ventilkörper des Überströmventils oder der Schließkörper des Absperrventils einen Forlsat/ aufweist, der in der Öffnungsstellung des Absperrventiles an dem jeweils anderen Teil anliegt. Es ist auch möglich, daß der Schließkörpcr des Absperrventiles mit dem Ventilkörper des Überslrömventilcs verbunden ist, so daß die Feder für die federnde Aufhängung des Ventilkörpers des Absperrventils

entfallen kann.

Der Fortsatz kann mit über seine Länge unterschiedlichem Querschnitt zwecks Bildung einer veränderlichen Drossel ausgestattet sein.

Bei einer anderen Gruppe von Ausführungsformen bildet der Ventilkörper des Überströmventils zugleich den Schließkörper des Absperrventiles. Damit sind beide Ventile, also das Druckbegrenzungsventil und das Überströmventil, in sehr weitgehender Weise miteinander baulich vereinigt

Der Ventilkörper des Überströmventiles kann eine Aushöhlung aufweisen, in die ein hohler, die Anströmung aufnehmender Stutzen einragt, wobei zwischen einer in der Aushöhlung angeordneten Dichtung und dem Stutzen das Absperrventil des Druckbegrenzungsventiles gebildet ist. Dies stellt eine konstruktiv einfache Variante dar. Die Dichtung des Absperrventiles kann dabei als Überströmmanschette ausgebildet sein, wenn eine Rückströmung zwischen einzelnen Behältern zwecks Druckausgleich gewünscht wird.

Zwischen dem Absperrventil und dem Durchlaßvcnti! des Überströmventiles kann ein Leitungsans;hluB für einen nicht durch ein Überströmventil abgesicherten Kreis vorgesehen sein.

Die Erfindung wird anhand einiger Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen schematisierten Schnitt durch ein Mehrkreis-Schutzventil in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 einen schematisierten Schnitt durch ein Mehrkreis-Schutzventil in einer zweiten Ausführungsform,

Fig.3 einen schematisierten Schnitt durch ein Mehrkreis-Schutzventil in einer dritten Ausführungsform,

Fig.4 eine Einzeldarstellung eines Überströmventiles mit integriertem Druckbegrenzungsventil und

Fig. 5 ein Mehrkreis-Schutzventil in einer vierten Ausführungsform.

Das in Fig. 1 dargestellte Mehrkreis-Schutzventil besitzt ein Gehäuse 5, in dem Überströmventile 1, 2, 3 und 4 angeordnet sind. Das Gehäuse 5 besitzt einen Eingangsanschluß 6, der mit einer Leitung 7 verbunden ist, die von einem Kompressor 8 über einen Druckregler 9 herangeführt ist und die Druckluft zu dem Mchrkreis-Schutzventil heranführt.

Die Überströmventile 1 und 2 sind ohne Druckbegrenzung ausgestattet. Sie weisen je einen gleitend und dichtend geführten Ventilkörper 10 auf, der gehäuscseitig über eine in ihrer kraft einstellbare Feder 11 abgestützt ist. Der Ventilkörper 10 besitzt anslrömseilig einen Fortsatz 12, der sich mit Spiel durch eine Drossclplatte 13 hindurcherstreckt. Die Drossclplatte 13 ist zwischen einem Gehäuserand 14 und einem am Ventilkörper 10 vorgesehenen Sitzrand 15 eingeschaltet. wobei der Gehäuserand 14 und der Sitzrand 15 gleichen Durchmesser aufweisen, so daß die Drosselplatte 13 druckcntlastet ist. Es ist eine Feder 16 vorgesehen, die zwischen der Drosselplattc 13 und dem Ventilkörper 10 der Überströmventile 1 und 2 eingeschaltet ist. Es werden somit zwei Durchlaßventile 13,15 und 13,14 gebildet. Zwischen dem Fortsalz 12 und der Drosselplatte 13 wird eine Drossel 17 gebildet, die am Beispiel des Überströmventils 2 konstanten Drosselquerschnitt besitzt, während sie durch die über t5 die Länge unterschiedliche Qucrschnittsausbildung des Fortsatzes 12 im Bereich ues Überströmventiles 1 eine veränderliche Drossel bildet. Durch den Sitzrand 15 wird die Wirkfläche des Ventilkörpers 10 des Überströmventiles unterteilt, und zwar in eine anströmseitig beaufschlagte Wiegefläche 18, die eine Kreisfläche ist, und eine abströmseitig beaufschlagte Kreisringfläche 19. Abströmseitig sind an den Überströmventilen 1 und

2 Anschlüsse 20 vorgesehen, von denen eine Leitung 21 zu den Druckluftbehältern 22 des ersten und zweiten Kreises I und II führt. Von dort führt je eine Leitung 23 zurück zu dem Gehäuse 5 des Mehrkreis-Schutzventiles und über je ein Rückschlagventil 24 in eine gemeinsame Anströmkammer 25. Die dargestellten externen Leitungen 21 und 23 können aber auch im Gehäuse 5 angeordnet werden, zwischen den Sekundärkreisen III; IV und den Primärkreisen I; II.

Mit der Anströmkammer 25 stehen die beiden Überströmventile 3 und 4 in Verbindung, die jeweils mit integriertem Druckbegrenzungsventil ausgebildet sind. Zunächst ist der Aufbau der Überströmventile 3 und 4 ähnlich wie derjenige der Überströmventile 1 und 2. so daß hier die gleichen Bezugszeiche· zur Anwendung kommen. Zusätzlich ist jedoch ein Seh'ießkörper 26 vorgesehen, der entweder direkt an dem Fortsatz 12 angeordnet oder mit diesem verbunden ist, wie dies anhand des Überströmventiles 3 dargestellt ist, oder aus einem gesonderten Schließkörper 26 besteht, der über eine Feder 27 abgestützt ist und lediglich in Anlage an dem Fortsatz 12 gehalten wird, wie dies das Überströmventil 4 zeigt. Der Schließkörper 26 arbeitet jeweils mit einem eingezogenen Gohäuserand 28 zusammen, so daß hier Absperrventile 26, 28 gebildet sind. Die Wiegeflächen 18 der Ventilkörper 10 der Überströmventile 3 und 4 stellen gleichzeitig die Wiegeflächen des Druckbegrenzungsventiles 11, 18, 26, 28 dar. Auch die Federn 11 bilden gleichzeitig ein Bauteil der Überströmventile 3, 4 wie auch der Druckbegrenzungsventile.

Abslrömseitig sind auch an den Überströmventilen 3 und 4 Anschlüsse 29 vorgesehen, von denen jeweik eine Leitung 30 zu Druckluftbehältern 31 führt, die den beiden Kreisen III und IV zugeordnet sind. Zwischen den Absperrventilen 26, 28 und den Überströmventilen

3 bzw. 4 zweigen Leitungen 32 an Leitungsanschlüssen 33 ab, die Kreisen V und Vl zugeordnet sein können. Dabei handelt es sich um solche Kreise V und Vl, die nicht direkt durch ein Überströmventil abgesichert sind. Freilich ist den Kreisen V und Vl gemäß F i g. 1 die Absicherung durch die beiden vorgeschalteten Überströmventile 1 und 2 zugeordnet. Ein eigenes Überströmventil besitzen diese Kreise V und Vl aber nicht.

Die Wirkungsweise des Mehrkreis-Schutzventiles gemäß F i g. I ist folgende. Der Kompressor 8 möge für Hochdruck von beispielsweise 10 bar eingerichtet sein. Die Clf-e-strömventile 1 und 2 sind in der Kraft ihrer Federn 11 auf diesen Hochdruck eingestellt. Wird Druckluft von dcrr. Kompressor 8 an das Mehrkreis-Schutzventil herangeliefert, dann werden die Überströmventile 1 und 2 dann öffnen, wenn der eingestellte Druck erreicht wird. Die drehzahlabhängige Menge der Druckluft bestimm., welches der Durchlaßventile öffnet. Bei kleiner strömender Menge wird diese durch die Drossel 17 strömen, wobei das Durchlaßventil 13, 15 öffnet, während das Durchlaßventil 13, 14 geschlossen bleibt. Die Behälter 22 werden entsprechend aufgefüllt. Handelt es sich um eine große Menge Druckluft, die zeillich herangeliefert wird, beispielsweise bei hoher Drehzahl des Kompressors 8, dann öffnet das Durchlaßventil 13, 14, während das Durchlaßveniil 13, 15 zunächst geschlossen bleibt. Erst im Lauf des

Auffüllvorganges der Behälter 22 sowie der übrigen nachgeschalteten Anlagenteile schließt dann das Durchlaßventil 13, 14, während das Durchlaßventil 13, 15 öffnet. Die Überströmventile 1 und 2 verbleiben bei aufgefüllten Behältern 22 in der Offenstellung.

Während dieses Auffüllvorganges strömt Druckluft über die beiden Leitungen 23 und die beiden Rückschlagventile 24 auch schon in die Abströmkammer 25 und dort über die geöffneten Absperrventile 26, 28, bei Erreichen des Öffnungsdruckes der Überströmventile 3 und 4 über die Leitungen 30 in die Behälter 31 der Kreise III und IV. Dabei können die Federn 11 der Überströmventile 3 und 4 kraftmäßig so eingestellt sein, daß die Überströmventile 3 und 4 einen öffnungsdruck von ca. b bar und gleichzeitig einen Begrenzungsdruck von ca. 7.5 bar für die beiden Kreise III und IV darstellen. Hier öffnen also die Durchlaßventile 13, 15 bzw. 13,14 ebenfalls mengenabhängig, jedoch bei einem öffnungsdruck von cn fi bar AndprprspiK prhöht sich aber durch die Zusammendrückung der Federn 11 der Überströmventile 3 und 4 deren Kraft, so daß die Absperrventile 26, 28 bei etwa 7,5 bar schließen und damit dieser Druck in den Behältern 31 nicht überschritten wird. Auch den Kreisen V und VI kann allenfalls ein Druck, der demjenigen in den Behältern 31 entspricht, zugemessen werden, also beispielsweise 7.5 bar.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist ein Mehrkreis-Schutzventil dargestellt, welches zunächst zwei Überströmventile 1 und 2 aufweist, die den Kreisen I und Il zugeordnet sind, wobei die Ausbildung analog zu derjenigen gemäß Fig. 1 getroffen ist. Auch hier ist ein Überströmventil 3 vorgesehen, welches einen Ventilkörper 10 aufweist, an dem nur ein einziges Durchlaßventil 14, 15 gebildet ist, wobei also die Drosselplatte 13 fehlt. An dem Schließkörper 26 ist hier der Fortsatz 12 angeordnet. Der Schließkörper 26 wird außerdem von einer Bohrung 34 durchsetzt, so daß in dem Raum, in dem die Feder 27 angeordnet ist. gleicher Druck herrscht wie in der Anströmkammer 25.

Funktion und Wirkungsweise der Ausführungsform des Mehrkreis-Schutzventiles der F i g. 2 ist derjenigen gemäU l· ι g. 1 analog.

Bei der Ausführungsform des Mehrkreis-Schutzventiles gemäß F i g. J sind wiederum vier Überströmventile I, 2, 3 und 4 vorgesehen, die den einzelnen Kreisen I. II. Ill und IV zugeoidnet sind. In jedem dieser Kreise findet eine Druckbegrenzung statt, d. h. jedes Überströmventil 1; 2; 3; 4 ist mit einem Druckbegrenzungsventil integriert bzw. versehen. Außerdem ist ein Hochdruckbehälter 35 in der Leitung 7 angeordnet, also dem

■> Mehrkreis-Schutzventil vorgeschaltet. Von der Leitung 7 kann auch eine Leitung 36 zu einem Nebenverbraucher führen, der also mit einem noch höheren Druck betrieben wird als es den Kreisen I bis IV entspricht. Die Überströmventile 1 und 2 sind so ausgebildet, daß ein

in besonderer Anschlag zur Begrenzung des Öffnungshubes der Ventilkörper 10 gehäuseseitig entfallen kann, weil die zugehörigen .Schließkörper 26 der Absperrventile 26, 28 gleichzeitig die Funktion dieses Anschlages übernehmen.

ij F i g. 4 zeigt ein einzelnes Überströmventil, beispielsweise das Überströmventil 3, also mit integrierter Druckbegrenzung. Das Überströmventil kann an sich an jeder Stelle des Mehrkrcis-Schutzvcntiles, d. h. jedem holirhippn K reis 7iippnriinpt vnrppiphrn spin Aiirh hier besitzt das Überströmventil einen Ventilkörper 10. der sich an der Feder It abstützt. Zur Begrenzung des Hubes des Ventilkörpers 10 ist ein Anschlag 37 vorgesehen. Der Ventilkörper 10 besitzt eine Aushöh lung 38, in die ein Stutzen 39 mit der aus der Zeichnung

2Ί ersichtlichen Formgebung hineinragt. Der Stutzen 39 wird von einem Kanal 40 durchset/l. über den das Überströmventil frei angeströmt wird. In der Aushöhlung 38 '"t an der gezeigten Stelle eine Dichtung 41 angeordnet, so daß hierein Absperrventil 39,41 gebildet

ίο wird. Dabei ist eine besonders innige Integration zwischen Überströmventil und Druckbegrenzungsventil durchgeführt. Der Ventilkörper IP des Überströmventils bildet gleichsam zugleich den Schließkörpcr 26 des Druckbcgrenzungsventiles.

η Die Ausführungsform des Mehrkreis-Schutzventiles gemäß Fig. 5 ist für drei Kreise bestimmt, wenn man den vorgeschalteten Hochdruckbehälter 35 nicht gesondert mitzählt. Dabei sind die Überströmventile 1,2 und 3 vorgesehen. Nur das Überströmventil I besitzt ein

4ΐϊ integriertes Druckbegrenzungsventil. wobei der Schließkörper 26 bzw. das Absperrventil 26, 28 jedoch so im Gehäuse 5 angeordnet ist. daß sich die urucKDegrenzung auf sämtliche drei Überströmventile 1, 2 und 3 bzw. deren angeschlossene Kreise auswirkt.

■Ti Funktion und Wirkungsweise dieses Mehrkreis-Schuizventiles sind entsprechend.

Hierzu 5 Blatt Zeichnuncen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Mehrkreis-Schutzventil für Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen, mit federbelasteten Oberströmventilen, die jeweils einen Ventilkorper aufweisen, dessen vom Druck beaufschlagte Wirkfläche durch den jeweiligen Ventilsitz unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (5) des Mehrkreis-Schutzventiles ein mindestens einem Überströmventil (1; 2; 3; 4) zugeordnetes Druckbegrenzungsventil (11, 18, 26, 28 bzw. 10, 11, 39, 41) vorgesehen ist und daß das gesteuerte Absperrventil (26, 28 bzw. 39, 41) des Druckbegrenzungsventiles dem Überströmventil vorgeschaltet ist, wobei die Wirkfläche des Ventilkörpers (10) des Überströmventils zugleich als Wiegefläche (18) des Druckbegrenzungsventiles ausgebildet ist.

2. Mehrkreis-Schutzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (26,28) einen eingewogenen Gehäuserand (28) und einen federnd aufgehängten Schließkörper (26) aufweist, wobei entweder der Ventilkörper (10) des Überströmventiles (1; 2; 3; 4) oder der Schließkörper (26) des Absperrventil einen Fortsatz (12) aufweist, der in der Offenstellung des Absperrventiles an dem jeweils anderen Teil anliegt.

3. Mehrkreis-Schutzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (12) mit über seine Länge unterschiedlichem Querschnitt zwecks Bildung einer veränderlichen Drossel (17) ausgestattet ist.

4. Mehrkreis-Schutzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß &er Ventilkörper (10) des Überströmventiles (ι; 2; 3: 4) zugleich den Schließkörper des Absperrventile ^(39., 41) bildet.

5. Mchrkrcis-Schutzventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (10) des Überströmventiles (1; 2; 3; 4) eine Aushöhlung (38) aufweist, in d>e ein hohler, die Anströmung aufnehmender Stutzen (39) einragt, wobei zwischen einer in der Aushöhlung (38) angeordneten Dichtung (41) und dem Stutzen (39) das Absperrventil (39, 41) des Druckbegrenzungsventiles gebildet ist.

6. Mehrkreis-Schutzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (41) des Absperi ventiles (39, 41) als Überströmmanschette ausgebildet ist

7. Mehrkreis-Schut/.ventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Absperrventil (26, 28 bzw. 39, 41) und dem Durchlaßventil (13, 15 bzw. 13, 14) des Überströmventiles (I; 2; 3; 4) ein Leitungsanschluß (33) für einen nicht durch ein Überströmventil abgesicherten Kreis (V; Vl) vorgesehen ist.