DE3132745A1

DE3132745A1 - Ueberstroemventil

Info

Publication number: DE3132745A1
Application number: DE19813132745
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich Ing.(grad.) 3006 Burgwesel Bornhof; Josef 3000 Hannover Frania
Original assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Hannover GmbH
Priority date: 1981-08-19
Filing date: 1981-08-19
Publication date: 1983-03-03
Also published as: DE3132745C2

Description

Überströmventil
Die Erfindung betrifft ein Überströmventil für Druckluftanlagen, insbesondere für Mehrkreis-Schutzventile in Druckluftbremsanlagen von Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Überströmventile sind in Mehrkreis-Druckluftbremsanlagen als aus mindestens zwei parallel geschalteten Überströmventilen bestehende Ventileinheit zusammengefaßt und bilden als Mehrkreis-Schutzventil in zwei- oder mehrkreisigen Fahrzeugbremsanlagen eine Sicherheitseinrichtung für den Fall, daß bei Ausfall eines Bremskreises der oder die intakten Bremskreise funktionsfähig bleiben.
Aufgrund von Einstell- und Fertigungstoleranzen ist nicht sichergestellt, daß die intakten Leitungskreise der Bremsanlage vom Atmosphärendruck aus aufgeladen werden, wenn ein Leitungskreis defekt ist, dessen Überströmventil zufälligerweise die niedrigsten Toleranzen aufweist und somit den niedrigsten Öffnungsdruck hat. Aus diesem Grunde enthalten Mehrkreis-Schutzventile Nebenschlußleitungen mit Drosseln, welche die Überströmventile überbrücken.
Bei hohen Fcrdermengen kann sich jedoch die durch die Drosseln entstehende Staudruckwirkung . nachteilig auswirken. So kann es vorkommen, daß dieser Staudruck so groß wird, daß der Druckregler den Luftpresser auf Leerlauf umschaltet, ehe die Behälter mit der für die sichere Funktion der Bremsanlage notwendigen Druckluftmenge aufgefüllt sind. Als Gegenmaßnahme zur Reduzierung des Staudruckes müßte die Drossel vergrößert werden, was dann wiederum eine Verkleinerung der Toleranzen erfordern würde, eine Maßnahme, welcher fertigungsmäßig Grenzen gesetzt sind.
Um den letztgenannten Nachteil teilweise zu beseitigen, werden bereits bei einem durch die DE-PS 22 0& 975 bekannten Überströmventil der eingangs genannten Art Rückschlagventile in Form von mit Dichtlippen ausgebildeten Dichtringen in den Nebenschlußleitungen verwendet.
Diese als Rückschlagventile ausgebildeten Dichtringe müssen in die Außendurchmesser der Ventilschaltkolben eingelassen werden, wobei eine einwandfreie Abdichtung gegen eine Rückströmung auch während der Hubbewegung des Kolbens auch nac- h längerem Betrieb und evtl. Verschleiß gewährleistet sein muß. Die außerdem in den Kolben eingelassenen Dichtelemente der Überströmventile sind in der pegel mit den Kolben vulkanisiert, damit diese sich nicht lösen können.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die-Aufgabe zugrunde, bei einem Überströmventil der eingangs genannten Art für die vorstehend erwähnten Dichtelemente eine einfachere und in einfacher Weise montierbare Ausführungsform zu schaffen, welche mit dem Schaltkolben zu einer Funktionseinheit verbunden werden kann, wobei die Nachteile der unvermeidlichen Einstell-und Fertigungstoleranzen in bekannter Weise unter Beibehaltung eines großen Durchflußquerschnittes nicht in Erscheinung treten.
Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 aufgeführte Erfindung gelöst.
Durch die einteilige Formgebung des Dichtelementes werden in vorteilhafter Weise zwei Funktionen erzielt. Die erste Funktion besteht in der eigentlichen Funktion als Ventilkörper des Überströmventils, und die zweite Funktion ist die "By-pass-Funktion", welche die Umgehungsleitung darstellt, in der die Dichtlippe als Teil des Ventilkörpers sich von der durch den Ventilkörper und den Ventilkolben geführten Bohrungen bereits bei kleinsten Drücken, die unterhalb des Öffnungsdruckes des Überströmventiles liegen, abhebt. Die Formgebung des Dichtelementes ermöglicht eine feste Verbindung mit dem Schaltkolben in einfacher Weise durch "Aufknüpfen".
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Als Beispiel ist ein Vierkreis-Schutzventil gewählt, welches aus einem Gehäuse 1 besteht, in welchem vier Überströmventile 2, 3, 4, 5 angeordnet sind.
Da die Überströmventile 2, 3, 4, 5 in Ausbau und Funktion gleich sind, erstreckt sich die weitere Beschreibung . lediglich auf das Überströmventil 3, welches einem zweiten Verbraucherkreis, beispielsweise dem Betriebbremskreis einer Fahrzeugachse zugeordnet ist.
Ein Anschluß 6 ist mit einem hier nicht dargestellten Luftpresser verbunden, Anschlüsse 7 und 8 stellen die Verbindung irit ebenfalls nicht dargestellten Verbraucherkreisen, z. B. dem Betriebsbremskreis einer ersten und dem Betriebsbremskreis einer zweiten Fahrzeugachse her.
Das hier näher beschriebene im Gehäuse 1 angeordnete, zwischen die Anschlüsse 6 und 7 geschaltete Überströmventil 3 besteht aus einem an einem Ventilkolben 9 befestigten Ventilkörper 10 und aus einem gehäusefesten Ventilsitz 11. Der Ventilkolben 9 ist mittels der Spannung einer Feder 12 in Schließstellung des Überströmventils 10, 11 vorgespannt, wobei die Spannung der Feder 12 mittels einer Schraube 13-einstellbar ist. Durch den Ventilkörper 10 und durch den Ventilkolben 9 geführte Bohrungen 14, 15 stellen unter Umgehung des Überströmventils 10, 11 eine direkte Verbindung zwischen dem Anschluß 6, über eine vom Kolben 9 und dem Gehäuse 1 gebildeten Ringkammer 16, mit Anschluß 7 her. Eine vom Ventilkörper 10 gebildete Dichtlippe 17 legt sich in der Ringkammer 16 gegen die in die Ringkammer 16 einmündende Bohrung 15 unter leichter Vorspannung an.
Um die Angriffsflächen der an der Bohrung 15 anliegenden Dichtlippe 17 zu vergrößern, ist es zweckmäßig entweder gemäß Fig. 2 die Bohrung 15 an der Einmündung 15a zu erweitern oder die Dichtlippe 17 derart auszubilden, daß die abdichtende Anlagefläche 17a der Dichtlippe 17 gemäß Fig. 3 außerhalb der Einmündung der Bohrung 15 am Kolben 9 zur Anlage kommt.
In der nachfolgenden Funktionsbeschreibung wird nur der Teil der Funktion näher beschrieben, der in direktem Zusammenhang mit der Erfindung steht.
Es wird davon ausgegangen, daß der aufgrund der Fertigungs-und Einstelltoleranzen des Überströmventils 2 mit dem niedrigsten Öffnungsdruck eingestellte Verbraucherkreis ausfällt. Das Überströmventil 3 des intakten Kreises besitzt die im Toleranzbereich mögliche höhere Einstellung von 0,3 bar.
Beim Füllen der Anlage strömt Druckluft über die Bohrungen 14, 15 des Ventilkolbens 9 des Überströmventiles 3 vor die Dichtlippe 17 des Ventilkörpers 10. Nach einem Druckaufbau von etwa 0,5 bar hebt sich die Dichtlippe 17 von der Bohrung 15 des Ventilkolbens 9 ab, und Druckluft strömt über die Ringkammer 16 in den Verbraucherkreis. Derselbe Vorgang spielt sich in dem dem Überströmventil 2 zugeordneten defekten Verbraucherkreis ab, wobei die Druckluft über die defekte Stelle in die Atmosphäre entweicht.
Das kontinuierliche Nachströmen über die abgehobene Dichtlippe 17 läßt den Druck in dem intakten Kreis so lange ansteigen, bis sich entsprechend der Flächendifferenz der wirksamen Fläche (Außendurchmesser des Ventilkolbens 9 minus Dichtlippendurchmesser 17) ein so großer Luftdruck aufbaut, der bewirkt, daß der Öffnungsdruck des aufgrund der höheren Toleranzen des Uberströmventils 3 des intakten Kreises fällt und somit ein Auffüllen des intakten Kreises gewährleistet ist.
Beim Schließen des Überströmventiles 3 liegt die Dichtlippe 17 des Ventilkörpers 10 am Ventilkolben 9 an und verschließt die Bohrung 15, so daß bei einem geschlossenen Überströmventil 3 eine Rückströmung nicht möglich ist.
Leerseite

Claims

Patentansprüche KOberströmventil für Druckluftanlagen, insbesondere für Mehrkreis-Schutzventile in Druckluftbremsanlagen von Kraftfahrzeugen, welches folgende Merkmale umfaßt: a) Das Überströmventil (3) enthält einen Hauptschlußteil (9, 10, 11) und einen Nebenschlußteil (14, 15, 17); b) das Hauptschlußteil (9, 10, 11) besteht aus einem mittels einer Feder (12) vorgespannten Schaltkolben (9) mit einem elastischen Ventilglied (10) und aus einem festen Ventilsitz (11); c) das Nebenschlußteil (14, 15, 17) stellt unter Umgehung des Hauptschlußteiles (9, 10, 11) eine direkte Verbindung (14, 15) zwischen einem Drucklufteingang (6) und einem Druckluftausgang (7) her; d) in dem Nebenschlußteil ist ein zum Druckluftausgang (7) hin öffnendes Rückschlagventil (15, 17) geschaltet, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: e) das Ventilglied (17) des Rückschlagventils (15, 17) besteht aus einer in Schließstellung die direkte Verbindung (14, 15) abdichtende elastischen Lippe; f) das elastische Ventilglied (10) des Überströmventils (9, 10, 11) und die elastische Lippe (17) des Rückschlagventils (15, 17) sind von einem einzigen elastischen Element (10, 17) gebildet.
2. Überströmventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: Das einteilige elastische Element (10, 17) ist auf den Schaltkolben (9) aufknüpfbar.
3. Überströmventil nach Ansprüche 1 und 2, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: Die direkte Verbindung des Nebenschlußteiles (14, 15, 17) besteht aus Bohrungen (14, 15) des Ventilgliedes (10) des Überströmventils und des Schaltkolbens (9).
4. Überströmventil nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: Die von der elastischen Lippe (17) des Rückschlagventils absperrbare Bohrung (15) des Schaltkolbens (9) ist an ihrem Ausgang (15a) erweftert.
5. Überströmventil nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: Die elastische Lippe (17) ist derart ausgebildet, daß der abdichtende Lippenbereich (17a) außerhalb der Mündung der Bohrung (15) am Kolben (9) zur Anlage kommt.