DE2949434A1 - Druckregler - Google Patents

Description

Knorr-Bremse GmbH München, den 3.12.1979

Moosacher Str. 80 _mn, , .

TPl-hn/ma

D-8000 München 40

- 1599 -

Druckregler

Die Erfindung betrifft einen Druckregler nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Bekannt sind Druckregler der in Rede stehenden Art, bei welchen ein Abströmventil mit Hilfe eines in einem Arbeitszylinder beweglichen Steuerkolbens bei Erreichen eines Solldrucks geöffnet wird, um die dem Druckregler zugeordnete Druckluftförderanlage zu entlasten. Der Steuerkolben wird in Abhängigkeit von der Position einer durch eine Membran bewegbaren Steuerstange beaufschlagt; die Membran spricht auf den am Druckmittelauslaß bestehenden Druck an und wird bei Erweichen des Solldruckes gegen die Kraft einer verhältnismäßig aufwendigen Federanordnung verschoben, derart, daß zunächst ein Entlüftungsventil geschlossen und dann ein Einlaß- oder Belüftungsventil mit dem Steuerkolben geöffnet wird. Es kommt hierbei ein aufwendig aufgebauter Dreifachdichtkörper zur Anwendung, welcher bei einer verhältnismäßig langhubigen Bewegung der Querstange zunächst in der Steuerstange befindliche Querbohrungen abdichtet, welche

^ou zur Entlüftung dienen, und welcher nachfolgend von einem Ventilsitz abhebt, um die Druckmittelverbindung zwischen dem Druckmittelauslaß und dem das Sicherheitsventil öffnenden Steuerkolben freizugeben. Die Schaltspanne,

welche sich im wesentlichen aus der Zeitdifferenz von Te

Abschaltdruck zu Einschaltdruck ergibt, ist bei derartigen Druckreglern verhältnismäßig groß, außerdem ist der Aufbau derartiger Druckregler aufwendig und somit kostenungünstig. Auch ist die Exaktheit der ,,,

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Schaltvorgänge bei dieser Konstruktion nicht ausreichend sichergestellt, d.h. es existieren teilweise unbestimmte Schaltpositionen.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Druckregler der vorstehend genannten Konstruktion so auszubilden, daß bei kleiner, kompakter Bauform der verwendeten Bauteile eine exakte Bestimmung der Schaltspanne möglich ist. Es sollen hierbei exakte Schaltvorgänge erreicht werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 enthaltenen Merkmale nach der Erfindung gelöst.

Durch die gegenläufigen Bewegungen des Kolbenschaftes und des den Kolbenschaft umgebenden, gegen die Kraft einer verhältnismäßigen weichen Feder bewegbaren Kolbens werden exakte Schaltvorgänge erreicht; die Schaltspanne zwischen Abschalt- und Einschaltdruck wird infolge dieses Aufbaues wegabhängig gesteuert, wobei der Weg durch den Hub des den Kolbenschaft tragenden Kolbens, auch Abschaltkolben genannt, gegeben ist. Bei einem derartigen Druckregler ist also die Schaltspanne nicht durch Ab- und Zuschalten einer Fläche, sondern wegabhängig bestimmt. Gleichzeitig kennzeichnet sich der Druckregler"durch eine kleine, kompakte Bauform.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in

den weiteren Patentansprüchen aufgeführt. 30

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

^OJ Fig. 1 ist eine Schnittansicht des Druckreglers

nach der Erfindung; und

veranschaulichen
Fig. 2-5 /Positionen des Ablaßventils, welches

zwischen dem Kolbenschaft und dem den /3

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Kolbenschaft umschließenden, den Nutring tragenden Kolben, auch Steuerkolben genannt, gebildet ist.

Der in der Zeichnung im Längsschnitt dargestellte Druckregler weist ein Gehäuse 1 mit einem Drucklufteinlaß 3 und einem Druckluftauslaß 5 auf. Im Inneren des Gehäuses ist zwischen dem Drucklufteinlaß 3 und dem Druckluftaus-

IQ laß 5 eine Kammer 7 vorgesehen, an deren offener Unterseite ein Filter 9 in Form eines Lochbleches vorgesehen ist. Der Drucklufteinlaß 3 steht über die Unterseite des Filters 9 mit der ringförmigen Kammer 7 in Verbindung, welche ihrerseits über einen Kanal 11 an den Druckluft-

ic auslaß 5 angeschlossen ist. Der aus einem billigen Lochblechteil gefertigte Filter 9 stützt sich gemäß Darstellung an einem Ventilteller 13 ab, welcher unter Abdichtung im Gehäuse befestigt ist und gegenüber einer ringförmigen Dichtung 15 wirkt. Der Ventilteller 13 und die Dichtung 15 sperren oder öffnen den an der Unterseite befindlichen, mit der Außenluft in Verbindung stehenden Ablaßstutzen 17, wie nachfolgend ausführlich dargelegt ist. Die Dichtung 15 ist mittels eines Halterringes 19 an dem gemäß Darstellung unteren Ende eines Kolbens 21 befestigt, welcher unter Abdichtung in einer Kammer 23 hin- und herbewegbar ist. Der Kolben 21 ist durch eine Feder 25 verspannt, welche an ihrem gemäß Darstellung unteren Ende auf einer Tragscheibe 27 aufliegt und sich am entgegengesetzten Ende im Inneren des Kolbens 21 abstützt.

Eine Bohrung 29 mündet strömungsabwärts eines Rückschlagventils 31 in den Druckluftauslaß 5 und steht im Gehäuse 1 mit einer Kammer 33 in Verbindung. Die Kammer 33 befindet sich an der Unterseite eines Kolbens 35, welcher in einer Bohrung 37 des Gehäuses verschiebbar ist und an seiner Oberseite einen Federteller 39 trägt, an welchem

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sich eine Feder 41 abstützt. Das entgegengesetzte Ende der Feder 41 besitzt ein Widerlager in Form eines weiteren Federtellers 43, welcher durch eine Stellschraube 45 positionsveränderlich gehalten ist. Der Kolben 35 ist

mittels einer Dichtung 47 gegenüber der Bohrung 37 abgedichtet und trägt an seiner Unterseite, angrenzend zur Kammer 33, eine Scheibe 49. Im Inneren der Scheibe ist ein Nutring 51 vorgesehen, welcher gegenüber einem so-

._ wohl die Scheibe 49 als auch den Kolben 35 axial durchsetzenden und mit dem Kolben 21 verbundenen Kolbenschaft 53 abdichtet. Eine die Scheibe 49 durchsetzende Bohrung 55 stellt die Verbindung zwischen der Rückseite des Nutringes 51 und der an die Bohrung 29 angeschlossenen Kam-

,c mer 33 her. Der Kolbenschaft 53 ist hohl ausgebildet

und an seiner Oberseite verschlossen, wobei die Wandung des Kolbenschaftes im Dereich des oberen Endes durch eine Radialbohrung 57 durchsetzt ist, während eine weitere Radialbohrung 59 im Bereich des Überganges des Kolben-OQ schaftes zum Kolben 21 ausgebildet ist.

Die Wirkungsweise des Druckreglers ist wie folgt :

Wenn der Drucklufteinlaß 3 mit Druckluft beschickt wird, so aus einem Kompressor, so kann diese nach Passieren des Filters 9 in die Kammer 7 gelangen und wird von dieser über den Kanal 11 und über das Rückschlagventil 31 in den Druckluftauslaß 5 abgeleitet. Gleichzeitig strömt diese Druckluft durch die Bohrung 29 in die Kammer 33 ein und wirkt demgemäß an der Unterseite der Scheibe 49 und somit am Kolben 35. Da die Rückseite des Nutringes 51 über die Bohrung 55 mit dem anstehenden Druck beaufschlagt ist, dichtet der Nutring absolut sicher gegenüber der Außenwand des Kolbenschaftes 53. Durch die Kraft der Druckluft in der Kammer 33 wird der Kolben 35 gegen die Kraft der Feder 41 gemäß Darstellung nach oben gerichtet verlagert, bis der Nutring 51 in der aus Fig. 3 ersichtlichen Lage die Radialbohrung

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57 im Kolbenschaft 53 überstreicht, derart, daß die Druckluft in die Bohrung 61 des Kolbenschaftes 53 gelangt und über die an der Unterseite des KoLbenschaftes bestehenden Radialbohrungen 59 auch in der Kammer 23 an steht. Infolge der Druckbeaufschlagung wird der den Kolbenschaft 53 tragende Kolben 21 nach unten gerichtet verschoben, so daß schließlich die Dichtung 15 vom Ventilteller 13 abhebt, d.h. die Verbindung aus dem Drucklufteinlaß 3 in den Ablaßstutzen 17 wird freigegeben. Die Anordnung aus Kolben 21, Dichtung 15 und Ventilteller 13 wirkt somit als Sicherheitsventil, da die vom Kompressor kommende Luft bei Erreichen eines bestimmten Ansprechdruckes über den Ablaßstutzen 17 , c ins Freie abströmen kann.

Wenn der Druck der Druckluft im Druckluftauslaß 5 kleiner wird, wenn also beispielsweise Druckluft in der Anlage verbraucht wird, dann baut sich dieser Druck entsprechend

_n« in der Kammer 33 ab und der Kolben 35 bewegt sich infolge der Einwirkung durch die Feder 41 wieder nach unten, bis der Nutring 51, ausgehend aus der in Fig. 4 dargestellten Lage wieder die Radialbohrung 57 überstreicht. Gleichzeitig bewegt sich der Kolbenschaft

nc gegenläufig nach oben, da auch der Druck in der Kammer 23 reduziert wird und die Kraft der Feder 25 zu überwiegen beginnt, d.h. die Feder 25 schiebt den Kolben 21 nach oben gerichtet. Ausgehend von der in Fig. 4 dargestellten Position bei geöffnetem Ablaßventil vollzieht sich also eine gegenläufige Schließbewegung zwischen Kolbenschaft 53 und Kolben 35, bis die Schließ— position nach Fig. 2 wieder erreicht ist. In der in Fig. 2 und 5 dargestellten Position entlüftet die Kammer über die Bohrung 61 und die Radialbohrung 57 und die oberhalb der Radialbohrung zwischen dem Kolbenschaft und dem Kolben 35 bestehende Undichtigkeit (Fig. 2 und 5) .

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Der sogenannte Ansprech- oder Abschaltdruck ist bei gegebener Federkonstante der Feder 41 mit Hilfe der positionsveränderlichen Stellschraube 45 einstellbar. In gleicher Weise ist es möglich, die Charakteristik des Druckreglers durch Verwendung unterschiedlicher Federn 25 zu beeinflussen.

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Claims (5)

1. Knorr-Bremse GmbH München, den 3.12.1979

   Moosacher Str. 80 .

   TPl-hn/ma

   D-8OOO München 40

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   Patentansprüche

   ]0i^/ 1.I Druckregler, insbesondere für eine Druckluftspeicher-

   V - anlage, die von einem Drucklufterzeuger über ein

   Rückschlagventil gespeist wird, mit einem im Gehäuse des Druckreglers gegen die Kraft einer Feder verschiebbaren ersten Kolben, dessen Wirkfläche eine erste Kammer begrenzt und über eine Verbindungsbohrung vom anstehenden Speicherdruck beaufschlagbar ist, mit einem das Abströmventil des Druckreglers betätigenden zweiten Kolben, dessen Wirkfläche eine zweite Kammer begrenzt und welcher bei Verschiebung des ersten Kolbens durch den Speicherdruck beaufschlagbar ist, so daß bei Erreichen des Abschaltdruckes der Drucklufteinlaß mit dem zur Außenluft führenden Abströmventil in Verbindung steht, und mit einer Ventileinrichtung, welche entsprechend Ver-Schiebung des ersten Kolbens zur Belüftung der zweiten Steuerkammer und zur Entlüftung derselben vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (35) und der zweite Kolben (21) über ein bei Relativbewegung die Verbindung zwischen der

   ^ ersten Kammer (33) und der zweiten Kammer (23) herstellendes Verbindungselement miteinander in Verbindung sind.
2. 2. Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement aus einem hohlen, vom zweiten Kolben (21) in Richtung des ersten Kolbens (35) sich erstreckenden Kolbenschaft (53) besteht, welcher im Bereich der Wirkfläche des zweiten Kolbens

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   über Bohrungen an die zweite Kammer (23) angeschlossen ist, daß der erste Kolben (35) verschiebbar auf dem an seinem Ende geschlossenen Kolbenschaft geführt ist, und daß die erste Kammer (33) über ein bei Relativverschiebung zwischen erstem Kolben (35) und Kolbenschaft (53) öffnendes Ablaßventil über die Bohrung des Kolbenschaftes an die zweite Kammer (23) anschließbar ist.
3. 3. Druckregler nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenschaft im Bereich seines vom ersten Kolben umschlossenen Endes von einer Radialbohrung (57) durchsetzt ist, und daß in die den Kolbenschaft aufnehmende Bohrung des ersten Kolbens (35) ein Dichtelement eingesetzt ist, welches bei Überschleifen der Radialbohrung (57) die Verbindung zwischen der ersten Kammer (33) und der mit der zweiten Kammer (23) in Verbindung stehenden Bohrung (61) des Kolbenschaftes freigibt.
4. 4. Druckregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement aus einem Nutring (51) besteht, welcher mittels einer die erste Kammer (33) begrenzenden Scheibe (49) am ersten Kolben (35) gehalten ist, wobei sich der Nutring bei geschlossenem Ablaßventil entsprechend der Relativlage der beiden Kolben (35, 21) zwischen der Radialbohrung (57) des Kolbenschaftes

   und der ersten Kammer (33) befindet. 30
5. 5. Druckregler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kammern (33, 23) durch eine Gehäusewand voneinander getrennt sind, und daß sich der Kolbenschaft (53) vom zweiten Kolben

   unter Abdichtung durch die Gehäusewand und durch die erste Kammer (33) hindurch in den ersten Kolben (35) erstreckt.

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