DE3344841C2

DE3344841C2 - Relaisventil für eine Druckmittelanlage

Info

Publication number: DE3344841C2
Application number: DE3344841A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Ing Grad Pohl; Helmut Ing Grad Ulrich; Gerhard Ing Grad Fauck
Original assignee: WABCO VERMOEGENSVERWALTUNGS-GMBH 30453 HANNOVER DE; Wabco Vermogensverwaltung GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Hannover GmbH
Priority date: 1983-12-12
Filing date: 1983-12-12
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2003-12-13
Also published as: US4941510A; DE3344841A1; US4926907A

Description

Die Erfindung betrifft ein Relaisventil für eine Druckmittelanlage gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1, 4 und 5.

Ein derartiges Relaisventil ist aus der DE 28 20 107 A1 als zweiter Kreis eines Zweikreis-Bremsventils bekannt. Ein Relaisventil dieser Art wird z. B. in Druckluftbremsanlagen für Fahrzeuge zwischen einem Vorratsbehälter und Druckluftverbrauchern, wie beispielsweise Bremszylindern, angeordnet. Bei Beaufschlagung mit einem Steuerdruck, der bei dem bekannten Relaisventil von dem ersten Kreis des Bremsventils geliefert wird, wird ein einen Arbeitsan schluß des Relaisventils mit der Atmosphäre verbindendes Auslaßventil ge schlossen und ein einen Vorratsanschluß mit dem Arbeitsanschluß verbindendes Einlaßventil geöffnet, wodurch ein schnelles Belüften der Verbraucher er folgt. Bei Senkung oder Entfall des Steuerdruckes wird das Einlaßventil geschlossen und das Auslaßventil geöffnet, woraufhin die Verbraucher schnell teilweise oder ganz entlüftet werden.

Bei einem solchen Relaisventil können der ausgesteuerte Arbeitsdruck und der Steuerdruck in einem bauartbedingten, durch die Flächenverhältnisse am Relais kolben vorgegebenen, Druckverhältnis zueinander stehen.

Das bekannte Relaisventil ist für Einsatzfälle geeignet, in denen die Ver braucher nur in einem begrenzten Steuerdruckbereich mit dem bauartbedingten Druckverhältnis auskommen und darüber hinaus einen abstufbaren schnelleren als durch das bauartbedingte Druckverhältnis vorgegebenen Anstieg des Arbeitsdruckes bis zum verfügbaren Vorratsdruck erfordern. Zu diesem Zweck weist der Relaiskolben dieses Relaisventils eine zweigeteilte Steuerfläche auf, deren einer Teil über ein vorgeordnetes Überströmventil mit einem zweiten Steuerdruck beaufschlagt und über ein parallel zum Überströmventil angeordneten Rückschlagventil von dem zweiten Steuerdruck entlastbar ist.

Ein Beispiel für Verbraucher dieser Art ist in einigen Ländern für Fahrzeuge mit lastabhängigen Bremskraftreglern durch Vorschriften bezüglich der Brems wirkung gegeben. In diesen Ländern wird gefordert, daß in Notsituationen der im Fahrzeug vorhandene Vorratsdruck zu den Bremszylindern abstufbar aussteuer bar sein muß. Übliche lastabhängige Bremskraftregler haben ein Regelverhalten mit einer vorbestimmten Zuordnung von Beladungszustand bzw. dynamischer Achslast und ausgesteuertem Arbeitsdruck (d. h. Bremsdruck) und sind deshalb für Einsatzfälle der geschilderten Art nicht verwendbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, andere Lösungen für ein Relaisven til mit der oben erwähnten Eignung des bekannten Relaisventils zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1, 4 und 5 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin dung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist, eine Notsituation durch einen vorbestimmten Wert eines zweiten Steuerdruckes zu definieren und nach Überschreiten dieses Wertes den Arbeitsdruck zu erhöhen und dadurch die bauartbedingte Kennlinie des Relaisventils in Richtung höheren Arbeitsdruckes bis zur Aussteuerung des verfügbaren Vorratsdruckes abzuknicken. Zur Erzie lung einer solchen Charakteristik vergrößert das bekannte Relaisventil beim Auftreten des die Notsituation definierenden zweiten Steuerdruckes die Steuer fläche des Relaiskolbens durch Hinzuschaltung einer Zusatzfläche.

Die Erfindung setzt jedoch in vorteilhafter Weise sinngemäß an dem Einlaßven til und Auslaßventil des Relaisventils bzw. an der Reaktionsfläche des Relais kolbens an.

Dabei ergibt sich eine vorteilhaft einfache Ausge staltung der Erfindung, wenn - vereinfacht ausgedrückt - ein vorbestimmter Absolutwert des zweiten Steuer druckes die Notsituation definiert.

Zur Definition der Notsituation kann aber auch - vereinfacht ausgedrückt - ein vorbestimmtes Verhältnis zwischen zweitem Steuerdruck und Vorratsdruck dienen, wodurch auch bei schwankendem Vorratsdruck stets die Durchsteuerbarkeit des Vorratsdruckes zu den Bremsen sichergestellt ist.

Als eine bevorzugte Ausführungsform wird sinngemäß vorgeschlagen, nach Eintritt der Notsituation das Einlaß- und das Auslaßventil des Relaisventils durch zweite Betätigungsmittel zu steuern.

Als zweite bevorzugte Ausführungsform wird sinngemäß vorgeschlagen, den Relaiskolben als Differential kolben mit großer Steuerfläche und kleinerer Reaktions fläche auszubilden und die Differentialfläche bis zu einem von einem Druckbegrenzungsventil bestimmten Höchstwert mit dem zweiten Steuerdruck zu beaufschlagen. Es ist offensichtlich, daß die Erfindung und die be vorzugten Ausführungsformen auch mit bauartbedingt druckübersetzenden oder druckuntersetzenden Aus bildungen des Relaisventils ausführbar sind.

Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Relaisventils in einer Druckluftbremsanlage für Fahrzeuge können in vorteilhafter Weise als Steuerdruck der von dem Brems kraftregler geregelte Druck und als zweiter Steuer druck der dem Bremskraftregler zugeführte ungeregelte Druck herangezogen werden.

Über die sehr vorteilhafte vorstehend erwähnte An wendung des erfindungsgemäßen Relaisventils in Druck luftbremsanlagen für Fahrzeuge mit lastabhängigem Bremskraftregler hinaus kann das erfindungsgemäße Relaisventil aber auch in sehr vorteilhafter Weise, wie seine weiter unten beschriebenen Eigenschaften und Kennfelder zeigen, in anderen Einsatzfällen ver wendet werden. Beispielsweise wäre zu denken an Werk zeugmaschinensteuerungen oder Bahnschrankensteuerungen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs beispielen, die in den Zeichnungen dargestellt sind, erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Relaisventil mit abknickender Kennlinie mit einer zweiten Steuereinrichtung,

Fig. 2 ein Kennfeld des Relaisventils nach Fig. 1,

Fig. 3 ein weiteres Kennfeld des Relaisventils nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Druckluftbremsanlage mit Relaisventil,

Fig. 5 ausschnittsweise das Kennfeld der Druckluft bremsanlage nach Fig. 4,

Fig. 6 ein Relaisventil mit abknickender Kennlinie mit einem integrierten Druckbegrenzungsventil.

Fig. 1 zeigt ein Relaisventil, in welches eine zweite Steuereinrichtung zur Erzielung einer abknickenden Kennlinie integriert ist.

In einem Gehäuseoberteil 3 eines aus dem Gehäuseober teil 3, einem Gehäusemittelteil 31 und einem Gehäuse unterteil 23 bestehenden Gehäuses 3, 23, 31 ist ein Relaiskolben 35 abgedichtet verschiebbar geführt. Der Relaiskolben 35 bildet mit dem Gehäuseoberteil 3 eine Steuerkammer 4, welche über einen Steueranschluß 5 mit einem Steuerdruck beaufschlagbar ist. Die der Steuerkammer 4 zugewandte Oberseite des Relaiskolbens 35 ist als Steuerfläche 2 ausgebildet. Mit dem Gehäuseober teil 3 ist auf nicht dargestellte Weise das Gehäuse mittelteil 31 abgedichtet verbunden, welches einen Vorratsanschluß 27 und einen Arbeitsanschluß 10 auf weist. Das Gehäusemittelteil 31 weist einen einge gossenen Einsatz auf, in dem eine zweistufige Stufen bohrung 8, 14, 15 ausgebildet ist, deren kleiner oberer Durchmesser 8 in einer Reaktionskammer 11 der als Reaktionsfläche 33 ausgebildeten Unterseite des Relais kolbens 35 zugewandt ist. Der große untere Durchmesser der Stufenbohrung 8, 14, 15 ist dem mit dem Gehäusemittel teil 31 auf nicht dargestellte Weise druckdicht ver bundenen Gehäuseunterteil 23 zugewandt. Zwischen dem kleinen Durchmesser 8 und dem großen Durchmesser 15 ist ein mittlerer Durchmesser 14 der Stufenbohrung 8, 14, 15 angeordnet. In der Stufenbohrung 8, 14, 15 ist ein zu der Stufenbohrung komplementär ausgebildeter zweistufiger hohler Stufenkolben 16, 24, 25 verschiebbar geführt, dessen radial äußere Flächen gegenüber der jeweils zugeordneten Bohrungsfläche abgedichtet sind.

An seinem oberen Ende mit dem kleinen Durchmesser ist der Stufenkolben 16, 24, 25 durch eine als Stufungs fläche 32 ausgebildete kleine Stirnfläche mit einer kreisförmigen Aussparung abgeschlossen, welche an ihrem zum Innenraum des Stufenkolbens zeigenden unteren Innenumfang als Einlaßventilsitz 7 ausge bildet ist.

Im Innenraum des Stufenkolbens 16, 24, 25 ist ein rohr förmiges Doppelventilglied 9 angeordnet, welches an seinem dem Einlaßventilsitz 7 zugewandten oberen Ende einen radial äußeren Flansch aufweist, auf dem ein umlaufender Einlaßventilsitz und innerhalb dessen ein gleichachsiger umlaufender Auslaßventilsitz angeordnet sind.

Der Stufenkolben 16, 24, 25 besteht aus einem Außen teil 24, einem Einsatz 16 und einem Führungsring 25.

Das Doppelventilglied 9 ist in einer Führungsbohrung des im Innenraum des Außenteils 24 abgedichtet mittels eines Axialsicherungsringes festgelegten Führungsring 25 verschiebbar abgedichtet geführt.

Eine sich zwischen dem Führungsring 25 und dem Flansch des Doppelventilglieds 9 abstützende Schließfeder 13 spannt das Doppelventilglied 9 gegen den Einlaßventil sitz 7 vor. An seinem unteren Ende mit dem großen Durch messer ist der Stufenkolben 16, 24, 25 durch den Einsatz 16 abgedichtet abgeschlossen, welcher im Stufenkolben 16, 24, 25 durch einen Sicherungsring axial festgelegt ist und mit dem der Stufenkolben 16, 24, 25 eine untere als zweite Steuerfläche 21 ausgebildete große Stirn fläche des Stufenkolbens 16, 24, 25 bildet. Vom Stufenkolben 16, 24, 25 nach unten weisend weist der Einsatz 16 eine hohle Entlüftungshülse 20 auf, mit der er das Gehäuseunterteil 23 abgedichtet durchdringt. Das Gehäuseunterteil 23 weist einen zweiten Steuer anschluß 17 auf. Zwischen der Reaktionsfläche 34 des Relaiskolbens 35, dem Gehäusemittelteil 31 und der Stufungsfläche 32 des Stufenkolbens 16, 24, 25 ist die mit dem Arbeitsanschluß 10 verbundene Reaktionskammer 11 eingeschlossen.

Der Relaiskolben 35 weist auf der Reaktionsfläche 34 einen Stößel 33 auf, an dessen Stirnfläche ein Aus laßventilsitz 6 ausgebildet ist, der mit dem Auslaß ventilsitz des Doppelventilglieds 9 ein Auslaßventil 6, 9 bildet.

Der Innenraum des Stufenkolbens 16, 24, 25 und der Innen raum des Doppelventilglieds 9 sind als Entlüftungs kammer 19 ausgebildet, die bei geöffnetem Auslaßventil 6, 9 mit der Reaktionskammer 11 und über den Hohlraum der Entlüftungshülse 20 und ein im Gehäuseunterteil 23 angeordnetes gummimembranförmiges Rückschlagventil mit der Atmosphäre verbunden ist.

Bei Einsatz des Relaisventils in Anlagen mit einem anderen Druckmittel als Luft und mit einem geschlossenen Kreislauf ist die Entlüftungskammer 19 mit einem im wesentlichen drucklosen Sammelbehälter verbunden.

Die Stufen zwischen dem kleinen Durchmesser und dem mittleren Durchmesser von Stufenkolben 16, 24, 25 und Stufenbohrung 8, 14, 15 schließen eine Ringkammer 28 ein, welches über einen Gehäusedurchlaß 29 mit dem Vorratsanschluß 27 in Verbindung steht.

Im Innenraum des Stufenkolbens 16, 24, 25 ist zwischen dem Einlaßventil 7, 9 und der Außenfläche des Doppel ventilglieds 9 eine als Vorratskammer wirkende Kolben vorratskammer 30 eingeschlossen, die über Durchgänge in der Wand des Stufenkolbens 16, 24, 25 mit der Ring kammer 28 verbunden ist. Die der Ringkammer 28 zuge wandte Stufe des Stufenkolbens 16, 24, 25 ist als Rückstellfläche 25a ausgebildet. In der Ringkammer 28 ist eine sich zwischen der Rückstellfläche 25a und der der Ringkammer 28 zugewandten Stufe der Stufenbohrung 8, 14, 15 abstützende Rückstellfeder 26 angeordnet.

In Einsatzfällen ohne besondere Ansprüche an das Ansprechverhalten des Relaisventils kann die Rück stellfeder 26 zur Verbilligung entfallen.

In einer anderen, nicht dargestellten, Ausführungs form sind die Stufenbohrung 8, 14, 15 und/oder der Stufenkolben 16, 24, 25 so ausgebildet, daß der in der Ringkammer 28 anstehende Vorratsdruck in Verschieberichtung des Stufenkolbens 16, 24, 25 auf diesen keine äußere Kraft ausübt. Für diesen Zweck könnte beispielsweise der Stufenkolben 16, 24, 25 die Ringkammer 28 mit je einer gleich großen oberen und unteren Stufenfläche begrenzen. In dieser nicht dargestellten Ausführungsform ist zwischen geeigneten Stirn- oder Stufenflächen der Stufenbohrung und des Stufenkolbens eine sich zwischen diese Flächen ab stützende einstellbare Regelfeder angeordnet.

Das Gehäuseunterteil 23 schließt mit der zweiten Steuerfläche 21 eine mit dem zweiten Steueranschluß 17 in Verbindung stehende zweite Steuerkammer 18 ein und bildet mit seiner Oberfläche einen Anschlag 22 für den Stufenkolben 16, 24, 25, der dessen Verschieb barkeit nach unten begrenzt.

Das Gehäuseoberteil 3 weist einen Anschlag 1 auf, durch den die Verschiebbarkeit des Relaiskolbens 35 aufwärts entgegen der Öffnungsrichtung des Einlaß ventils 7, 9 begrenzt ist.

Eine an der Stufe vom mittleren vom großen Durch messer zwischen dem Gehäusemittelteil 31 und dem Stufenkolben 16, 24, 25 eingeschlossene Kammer ist über einen Querdurchlaß im Stufenkolben 16, 24, 25 mit der Entlüftungskammer 19 verbunden.

Es liegt auf der Hand, daß die Erfindung auch mit einer einstufigen Ausbildung von Stufenkolben und Stufenbohrung ohne diese Kammer, aber auch mit einer mehr als zwei Stufen umfassenden Ausbildung von Stufenkolben und Stufenbohrung ausführbar ist.

Das vorstehend beschriebene Relaisventil funktioniert wie folgt.

Die Ringkammer 28 und die Kolbenvorratskammer 30 sind ständig über den Vorratsanschluß 27 mit dem aus einem nicht dargestellten Vorratsbehälter stammenden Vorratsdruck beaufschlagt. Vom Vorrats druck, unterstützt durch die Rückstellfeder 26, wird der Stufenkolben 16, 24, 25 über die Rückstellfläche 25a gegen den Anschlag 22 gehalten.

Der Steueranschluß 5 bzw. der zweite Steueranschluß 17 sind in nicht dargestellter Weise mit einem ersten bzw. einem zweiten Steuerdruckgeber verbunden. Die Steuerdruckgeber können völlig unabhängig vonein ander wirken. Sie können aber auch vereinigt und identisch sein, in welchem Fall erster und zweiter Steuerdruck ebenfalls identisch sind.

Die Steuerdruckgeber können auch voneinander abhängig sein, in welchem Falle erster und zweiter Steuerdruck in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen, das auch variabel sein kann. Ein solcher Fall ist bei spielsweise gegeben, wenn der Steuerdruck von dem Ausgang eines lastabhängigen Bremskraftreglers stammt und der zweite Steuerdruck von dem dem lastabhängigen Bremskraftregler durch ein Bremsventil zugeführten Druck abgezweigt ist. In diesem Fall stehen die Steuerdrücke in einem vom Regelverhältnis des last abhängigen Bremskraftreglers abhängigen Verhältnis zueinander, wobei dieses Verhältnis mit dem Beladungs zustand und der dynamischen Achslastverlagerung des Fahrzeugs variiert.

Einer der Steuerdrücke kann aber auch ganz entfallen. Im Regelfall werden die Steuerdruckgeber und das Relaisventil von einem gemeinsamen Vorratsbehälter versorgt. Aber auch getrennte Vorratsquellen sind möglich.

Im Ruhezustand ist das Auslaßventil 6, 9 geöffnet und Arbeitsanschluß 10 auf dem Wege über die Reaktions kammer 11 und die Entlüftungskammer 19 mit der Atmo sphäre verbunden. Das Einlaßventil 7, 9 ist geschlossen.

Im Normalfall werden beide Steueranschlüsse gleich zeitig mit dem Steuerdruck bzw. dem zweiten Steuer druck beaufschlagt. Die Funktion des Relaisventils läuft in diesem Fall in zwei Betriebsphasen ab.

In der ersten Betriebsphase wird der Stufenkolben 16, 24, 25 von einer Rückstellkraft, die von dem Vor ratsdruck und der Rückstellfeder 26 über die Rück stellfläche 25a und von dem in der Reaktionskammer 11 herrschenden Arbeitsdruck über die Stufungsfläche 32 erzeugt wird, gegen die von dem zweiten Steuerdruck auf der zweiten Steuerfläche erzeugte zweite Steuer kraft gegen den Anschlag 22 gehalten.

In der nicht dargestellten Ausführungsform, in der der Vorratsdruck auf den Stufenkolben in dessen Verschieberichtung keine freie Kraft ausübt, wird die Rückstellkraft von der Regelfeder und, über die Stufungsfläche 32, von dem Arbeitsdruck in der Reaktions kammer 11 erzeugt.

In dieser ersten Betriebsphase wird das Doppelventil glied 9 ausschließlich abhängig vom Kräftegleichge wicht zwischen der Steuerfläche 2 und der Reaktions fläche 34 des Relaiskolbens 35 betätigt und am Arbeitsanschluß 10 ein im wesentlichen dem ersten Steuerdruck gleicher Arbeitsdruck ausgesteuert. Ein aus dem Einlaßventil 7, 9 und dem Auslaßventil 6, 9 gebildetes Doppelventil 6, 7, 9 nimmt dabei eine Abschlußstellung ein.

In druckübersetzenden oder druckuntersetzenden Aus bildungen des Relaisventils steht in dieser ersten Betriebsphase der Arbeitsdruck in einem bauartbe dingt vorgegebenen Verhältnis zum Steuerdruck.

Die zweite Betriebsphase setzt mit der Überwindung der Rückstellkraft durch die zweite Steuerkraft ein. Der Stufenkolben 16, 24, 25 bewegt sich in diesem Moment von dem Anschlag 22 aufwärts in die Reaktions kammer 11 hinein, wobei das Einlaßventil 7, 9 von dem Stößel 33 geöffnet wird. Aus der Kolbenvorratskammer 30 strömt jetzt zusätzliches Druckmittel in die Reaktionskammer 11, wodurch der in der Reaktions kammer 11 von der ersten Betriebsphase her anstehende Arbeitsdruck eine Steigerung erfährt. Dadurch wird das Kräftegleichgewicht am Relaiskolben 35 aufge hoben und der Relaiskolben 35 gegen den Anschlag 1 am Gehäuseoberteil 3 verschoben. Der Stufenkolben 16, 24, 25 folgt dieser Bewegung bei geöffnetem Ein laßventil 7, 9. Das Einlaßventil 7, 9 bleibt solange geöffnet, bis am Stufenkolben 16, 24, 25 wieder ein Kräftegleichgewicht hergestellt ist. Der dazu er forderliche Arbeitsdruck ist aufgrund der Flächen verhältnisse am Stufenkolben 16, 24, 25 gegenüber dem zweiten Steuerdruck übersetzt und gegenüber dem Arbeitsdruckniveau überhöht, welches dem am Steuer anschluß 5 eingesteuerten Steuerdruck entspricht.

Bei Eintritt des Kräftegleichgewichts bewegt sich der Stufenkolben 16, 24, 25 um den Schließhub des Einlaßventils 7, 9 zurück, und das Doppelventil 6, 7, 9 nimmt eine Abschlußstellung ein, in welcher sowohl das Einlaßventil 7, 9 als auch das Auslaßventil 6, 9 geschlossen sind.

Bei jeder Steigerung des zweiten Steuerdruckes wieder holt sich der beschriebene Abstufungsvorgang. In der zweiten Betriebsphase wird der ausgesteuerte Arbeits druck ausschließlich vom Stufenkolben 16, 24, 25 be stimmt. Der Steuerdruck bleibt völlig wirkungslos, es sei denn, er nähme einen höheren Wert als den vom Stufenkolben 16, 24, 25 bestimmten Arbeitsdruck an und dieser Arbeitsdruck läge noch unterhalb des Vor ratsdruckes.

Bei Minderung der Steuerdrücke vollzieht sich der vorstehend beschriebene Funktionsablauf in umge kehrter Reihenfolge.

In den Fig. 2 und 3 sind typische Kennlinien des vorstehend beschriebenen Relaisventils in schematischer Form dargestellt.

Fig. 2 zeigt die Abhängigkeit von ausgesteuertem Arbeitsdruck und Steuerdruck.

Auf der Ordinate ist, mit p₁₀ symbolisiert, der aus gesteuerte Arbeitsdruck aufgetragen. Auf der Abszisse ist, mit p₅ symbolisiert, der Steuerdruck aufgetragen. Parallel zur Abszisse ist der als konstant angenommene, mit p₂₇ symbolisierte Vorratsdruck eingetragen.

Das Betriebsverhalten des Relaisventils ist für mehrere konstante Verhältnisse des Steuerdruckes p₅ zum zweiten Steuerdruck, welcher durch p₁₇ symbolisiert ist, dargestellt, wobei der
Linienzug OA₁, B₁ ein kleines p₅/p₁₇,
Linienzug OA₂D₂ ein mittleres p₅/p₁₇,
Linienzug OA₃D₃ ein größeres p₅/p₁₇,
Linienzug OA₁A₂A₃C ein p₅/p₁₇ = 1
charakterisiert.

Die Strecken OA bezeichnen jeweils die erste Betriebs phase und stellen bei gleichen Druckmaßstäben auf Ordinate und Abszisse unter 45° zu diesen geneigte Geraden dar.

In den Punkten A setzt jeweils die zweite Betriebs phase ein. Die jeweilige Kennlinie knickt in diesem Punkt von der 45°-Linie nach oben ab, d. h. p₁₀ ist in dieser Betriebsphase größer als p₅. p₁₀ steigt entlang der abgeknickten Geraden AB auf den Vorrats druck p₂₇ (Punkte B) und bleibt bei weiter zunehmenden p₅ auf diesem Niveau.

Die Darstellung zeigt, daß, je größer das Verhältnis p₅/p₁₇, die erste Betriebsphase sich in Richtung steigender Werte für p₅ ausdehnt und für identische Steuerdrücke (p₅/p₁₇ = 1) im wesentlichen überhaupt keine Überhöhung des bauartbedingt vorgegebenen Arbeitsdruckes p₁₀ gegenüber dem Steuerdruck p₅ erfolgt, d. h., daß das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sich wie ein gattungsgemäßes Relaisventil verhält.

Auch beim Ansteuern des Relaisventils nur mit dem Steuerdruck p₅ verhält sich dieses wie ein gattungs gemäßes Relaisventil und steuert einen im wesentlichen dem bauartbedingt vorgegebenen gleichen Arbeitsdruck P₁₀ (45°-Linie) aus.

Im Falle einer Anhebung oder Senkung des Vorrats druckes würden die Punkte B in entsprechender Weise auf der den neuen Vorratsdruck kennzeichnenden Parallelen zur Abszisse liegen und die Knickpunkte A zu höheren oder niedrigeren Steuerdrücken p₅ ver lagert sein. Beispielhaft für einen solchen Fall ist gestrichelt ein niedrigerer Vorratsdruck p′₂₇ mit zugeordneten Punkten A′₁B′₁ in die Fig. 2 einge tragen.

Die Lage der Knickpunkte A ist durch das Verhältnis der Steuerdrücke zueinander bzw. durch den Absolut wert des Vorratsdruckes bzw. durch die Flächenver hältnisse am Stufenkolben 16, 24, 25 bestimmt. Die Steigung des abgeknickten Zweiges der Kennlinie, d. h. der Geraden AB ist durch das Flächenverhältnis zwischen Stufungsfläche 32 und zweiter Steuerfläche 21 des Stufenkolbens 16, 24, 25 vorbestimmbar und für alle p₅/p₁₇ gleich.

Bei Minderung von p₅ gelten die beschriebenen Kenn linien in umgekehrter Richtung.

Fig. 3 zeigt die Abhängigkeit zwischen dem ausge steuerten Arbeitsdruck und dem zweiten Steuerdruck.

Der Arbeitsdruck ist wieder mit p₁₀ symbolisiert und auf der Ordinate eingetragen. Der zweite Steuerdruck ist wieder mit p₁₇ symbolisiert und auf der Abszisse eingetragen. Eine Parallele zur Abszisse im Abstand des Vorratsdruckes p₂₇ bezeichnet wieder den als konstant vorausgesetzten Vorratsdruck.

In dieser Darstellung wird die erste Betriebsphase durch die Strecke OB auf der Abszisse gekennzeichnet, d. h. in dieser ersten Betriebsphase wird überhaupt kein Arbeitsdruck ausgesteuert. In der zweiten Be triebsphase steigt p₁₀ aus dem Punkt D heraus ent lang der Linie DF an, ist im Schnittpunkt E mit der 45°-Linie dem zweiten Steuerdruck p₁₇ gleich und erreicht bei Punkt F das Niveau des Vorratsdruckes p₂₇. Bei weiterem Anstieg von p₁₇ bleibt p₁₀ auf dem Niveau des Vorratsdruckes p₂₇.

Unter der Voraussetzung gleicher Druckmaßstäbe ent spricht die Steigung der Geraden DF derjenigen der Geraden AB in Fig. 2 und ist in gleicher Weise wie dort beschrieben vorbestimmbar.

Bei abweichendem Vorratsdruck p₂₇ verlagern sich in entsprechender Weise die Punkte F auf die Parallele zur Abszisse im Abstand desselben und die Punkte D und E gleichsinnig mit dem Vorratsdruck p₂₇ zu neuen Werten für den zweiten Steuerdruck p₁₇. Bei spielhaft ist in die Fig. 3 gestrichelt der niedrigere Vorratsdruck p′₂₇ mit den zugeordneten Punkten D′, E′ und F′ eingetragen, wobei die Steigung der Geraden D′E′F′ derjenigen der Geraden DEF gleich ist.

Die Kennlinien nach den Fig. 2 und 3 zeigen, daß im Normalfalle, in dem Relaisventil und Steuerdruck geber vom gleichen Vorratsbehälter gespeist werden, der Vorratsdruck sicher und, nach Maßgabe des Flächenver hältnisses zwischen Stufungsfläche 32 und zweiter Steuerfläche 21, schnell und abgestuft als Arbeitsdruck aussteuerbar ist. Für die nicht dargestellte Aus führungsform des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1, in der die Rückstellkraft auf den Stufenkolben durch eine Regelfeder erzeugt wird, gelten die zu den Kenn feldern der Fig. 2 und 3 gemachten Ausführungen entsprechend mit der Besonderheit, daß die für den Fall veränderten Vorratsdrucks p₂₇ gemachten Aus sagen entfallen.

Die Kennlinien geben auch einen Eindruck von den vielfältigen Einsatzmöglichkeiten, die das Aus führungsbeispiel nach Fig. 1 auf vielen Anwendungs gebieten, beispielsweise dem der Werkzeugmaschinen steuerungen oder dem der Bahnschrankensteuerungen, bietet.

Die aus der Fig. 2 hervorgehende Abhängigkeit des Verhaltens des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 vom Verhältnis der Steuerdrücke untereinander macht dieses Relaisventil besonders geeignet für Einsatz fälle in Druckluftbremsanlagen für Fahrzeuge, in denen, unabhängig vom Regelverhältnis eines lastab hängigen Bremskraftreglers oberhalb eines vorbe stimmten Steuerdruckes der verfügbare Vorratsdruck als Bremsdruck aussteuerbar sein muß. In diesem Fall dient der vorbestimmte Steuerdruck zur Definition einer Notsituation bzw. kann er dazu herangezogen werden.

Fig. 4 zeigt schematisch eine Druckluftbremsanlage für Fahrzeuge, in der ein erfindungsgemäßes Relais ventil beispielhaft angeordnet ist.

Für gleiche Funktionen werden in Fig. 4 die Bezugs zeichen aus Fig. 1 übernommen. Die Darstellung zeigt eine Druckluftbremsanlage mit einem Vorrats behälter 50, einem Bremsventil 51, einem lastab hängigen Bremskraftregler mit Einsprungeinrichtung (kurz ALB genannt) 53, Bremszylinder 55 und einem erfindungsgemäßen Relaisventil 56.

Der Vorratsbehälter 50 steht einerseits mit einem Vorratsanschluß des Bremsventils 51 und anderer seits mit dem Vorratsanschluß 27 des Relaisventils 56 in Verbindung.

Das Bremsventil 51 steht über einen Bremsanschluß sowohl mit einem Eingang 52 des ALB 53 als auch mit dem zweiten Steueranschluß 17 des Relaisventils 56 in Verbindung.

Der Ausgang 54 des ALB steht mit dem Steueranschluß 5 des Relaisventils 56 in Verbindung.

Der Arbeitsanschluß 10 des Relaisventils 56 ist mit den Bremszylindern 55 verbunden.

Bei der Beschreibung der Funktion dieser Anlage werden die Wirkungsweisen des Bremsventils 51, des ALB 53, der Bremszylinder 55 und des Relaisventils 56 als be kannt vorausgesetzt.

Ein vom Bremsventil 51 ausgesteuerter Druck gelangt zum Eingang 52 des ALB 53, wird hier entsprechend dem lastabhängig eingestellten Regelverhältnis ge mindert und so dem Relaisventil 56 am Steueranschluß 5 zugeführt.

Ungemindert gelangt der vom Bremsventil 51 ausge steuerte Druck in das Relaisventil 56 über dessen zweiten Steueranschluß 17.

Unter der Einwirkung dieser Drücke als Steuerdruck bzw. zweitem in Steuerdruck läuft die Funktion des Relaisventils 56 wie in den Beschreibungen der Fig. 1 und 2 dargestellt ab.

Es liegt auf der Hand, daß die Druckluftbremsanlage auch mit einem ALB in einer verbilligten Ausführung ohne Einsprungeinrichtung ausgestattet sein kann.

Das Verhalten der vorstehend beschriebenen Druckluft bremsanlage sei nachstehend anhand der Fig. 5 be schrieben, die schematisch einen Ausschnitt aus dem Kennfeld dieser Druckluftbremsanlage zeigt.

Auf der Ordinate ist der durch p_B symbolisierte Bremsdruck zu den Bremszylindern 55 eingetragen. Auf der Abszisse ist der durch p_S symbolisierte, vom Bremsventil ausgesteuerte Druck eingetragen. Eine Parallele zur Abszisse stellt den als konstant vorausgesetzten, durch p_V symbolisierten Vorrats druck dar. Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf ein erfindungsgemäßes Relaisventil, bei dem in der ersten Betriebsphase bauartbedingt der ausge steuerte Arbeitsdruck p₁₀ dem Steuerdruck p₅ im wesentlichen gleich ist. Für Ausführungsformen, die in der ersten Betriebsphase eine abweichende Charakteristik zeigen, gelten die folgenden Aus führungen mit entsprechenden, für den Fachmann auf der Hand liegenden Anpassungen.

Die Strecke OH stellt eine Einsprungphase dar. In dieser ist p_B mit p_S im wesentlichen identisch. Bei gleichen Druckmaßstäben auf Ordinate und Abszisse verläuft die Strecke OH mit einer Neigung von 45° zu beiden Koordinaten.

In einer anschließenden Regelphase sind die Regel kennlinien für das vollbeladene Fahrzeug in Richtung geringerer Wert für p_B von der 45°-Linie mit H als Knickpunkt abgeknickt, wobei die Gesamtheit der Regelkennlinien ein Strahlenbündel mit H als Mittel punkt darstellt.

Beispielhaft für dieses Strahlenbündel sind die Regelkennlinien für das unbeladene Fahrzeug HK₁, für das teilbeladene Fahrzeug HK₂ und für das voll beladene Fahrzeug HK₃, jeweils ohne Berücksichtigung dynamischer Achslastverlagerungen, dargestellt.

Die Kennlinie HK₃ für das vollbeladene Fahrzeug ist im wesentlichen die Verlängerung der Einsprungkenn linie OH und zeigt, daß jeweils p_S im wesentlichen voll als Bremsdruck p_B ausgesteuert wird. Der Punkt K₃ ist der Aussteuerpunkt, in dem p_B gleich dem Vorratsdruck p_V ist, und über den hinaus p_B nicht gesteigert werden kann.

In einer auf die Regelphase folgenden Durchsteuer phase werden die lastabhängigen Regelkennlinien HK mit Ausnahme derjenigen des vollbeladenen Fahr zeugs scharf in Richtung höherer Bremsdrücke abgeknickt und laufen auf einer neuen Kennlinie steil zum Aussteuerpunkt K₃. In der Durchsteuer phase ist die Linie K₁K₃ die Regelkennlinie für das unbeladene Fahrzeug und die Linie K₂K₃ die Regelkennlinie für das teilbeladene Fahrzeug. Die Kennlinien für das Fahrzeug mit anderen Beladungs zuständen knicken in entsprechender Weise ab, wo bei die Knickpunkte stets auf der Linie K₁K₃ liegen.

Die Lage der Knickpunkte K ist durch die Flächenver hältnisse am Stufenkolben 16, 24, 25 des Relaisventils 56 vorbestimmbar und hängt außerdem vom Absolutwert des Vorratsdruckes sowie in einem durch die Steilheit der Linie K₁K₃ bestimmten Maße vom eingestellten Regelverhältnis des ALB 53, mit anderen Worten vom Beladungszustands des Fahrzeugs, ab. Die Steilheit der Linie K₁K₃ ist durch die genannten Flächenver hältnisse vorbestimmbar.

Bei einem Abfall bzw. einem Anstieg des Vorratsdruckes im Fahrzeug verlagert sich der Beginn der Durchsteuer phase zu niedrigeren bzw. höheren Werten für p_S. Ein solcher Fall ist beispielhaft für einen abge fallenen Vorratsdruck durch den gestrichelten Linien zug K′₁K′₂K′₃ gekennzeichnet. In diesem Falle ist wieder der als konstant vorausgesetzte Vorratsdruck auf einen Wert p′_V abgesunken. Dadurch verlagert sich der Beginn der Durchsteuerphase für das unbe ladene Fahrzeug von dem durch den Punkt K₁ bezeichneten p_S zu einem durch den Punkt K′₁ gekennzeichneten niedrigeren Wert. Die Punkte K′ der anderen lastab hängigen Regelkennlinien, beispielsweise K′₂ und der Aussteuerpunkt K′₃, verlagern sich entsprechend.

Die Durchsteuerphase der Druckluftbremsanlage ent spricht einer Notsituation. Die Fig. 5 zeigt deutlich, daß in dieser Notsituation unabhängig vom Regelver hältnis des ALB 53 und unabhängig von dem Absolutwert des Vorratsdruckes schnell, abstufbar und sicher der jeweils vorhandene Vorratsdruck als Bremsdruck zu den Bremszylindern 55 aussteuerbar ist. Für das Kennfeld der nicht dargestellten Druckluftbremsanlage mit einem ALB ohne Einsprungeinrichtung gelten die vor stehenden Erläuterungen entsprechend mit der Besonder heit, daß der Punkt H den Ursprungspunkt des Koordi natensystems bildet.

Für eine Bremsanlage mit einem erfindungsgemäßen Relaisventil 56 der nicht dargestellten Ausführungs form, in der die Rückstellkraft auf den Stufenkolben durch eine Regelfeder erzeugt wird, gelten die zu dem Kennfeld der Fig. 5 gemachten Ausführungen ent sprechend mit der Besonderheit, daß bei sinkendem Vorratsdruck p_V die Knickpunkte K nicht zu geringeren Werten für p_S verlagert werden. Dies bedeutet, daß bei diesen Ausführungen eine Durchsteuerphase nur solange auftritt, wie der Vorratsdruck höher als der dem Knickpunkt der jeweiligen Regelkennlinie zugeordneten Steuerdruck p_S ist. Die Notsituation wird bei einer derartigen Bremsanlage also vom Absolut wert des p_S definiert.

Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung ein Relaisventil mit am Relaiskolben angreifenden Mitteln zur Einleitung und Steuerung der zweiten Betriebsphase.

Bauteile mit gleicher Funktion sind wieder mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet.

Oberhalb des Relaiskolbens 70 ist die mit dem Steuer anschluß 5 verbundene Steuerkammer 4, unterhalb des Relaiskolbens 70 die Reaktionskammer 11 mit dem Arbeitsanschluß 10 angeordnet. Unterhalb des Relais kolbens 70 ist das Doppelventil 6, 7, 9 angeordnet.

Der Relaiskolben 70 ist in diesem Ausführungsbei spiel als Differentialkolben mit einer oben liegenden großen Steuerfläche 71 und einer unten liegenden kleineren Reaktionsfläche 75 ausgebildet. Die den Flächenunterschied zwischen diesen Flächen aus gleichende Differentialfläche 72 liegt ebenfalls unten.

Mit der Reaktionsfläche 75 begrenzt der Relaiskolben 70 die Reaktionskammer 11. Zwischen der Differential fläche 72 und dem Gehäuse 73 ist eine Differential kammer 81 eingeschlossen, die über einen Gehäuse durchlaß 80 und ein Druckbegrenzungsventil 77, 78 mit dem zweiten Steueranschluß 17 verbindbar ist.

Das Druckbegrenzungsventil 77, 78 wird von einem über eine Schließfeder vorgespannten Ventilglied 78 und einem gehäusefesten Ventilsitz 77 gebildet.

Koaxial zum Druckbegrenzungsventil 77, 78 ist die Gehäusewandung einer mit dem Vorratsanschluß 27 verbundenen Vorratskammer 77 als Stufenbohrung aus gebildet, in der ein Stufenkolben 76 längsverschiebbar abgedichtet geführt ist. Der Stufenkolben 76 begrenzt mit seiner kleinen Fläche 82 die Vorratskammer 74 und weist mit seiner großen Fläche 79 dem Druckbe grenzungsventil 77, 78 zu, dessen Ventilglied 78 er über eine stößelartige Verlängerung betätigen kann.

Die Bewegung des Stufenkolbens 76 in Richtung auf das Druckbegrenzungsventil 77, 78 wird durch einen Gehäuseanschlag 75a begrenzt.

Ein Sicherheitsanschlag 80a in der Steuerkammer 4 begrenzt die Verschiebbarkeit des Relaiskolbens 70 in Richtung nach oben.

Bei der Erläuterung der Funktion des Ausführungsbei spiels nach Fig. 6 sei dieses wieder, wie bei Fig. 1 beschrieben, am Vorratsanschluß 27 mit einem Vorrats behälter, am Arbeitsanschluß 10 mit Verbrauchern und am Steueranschluß 5 bzw. am zweiten Steueranschluß 17 mit einem ersten bzw. einem zweiten Steuerdruckgeber verbunden.

Hinsichtlich der vielfältigen Ausbildungsmöglich keiten der Steuerdruckgeber gilt das zum Aus führungsbeispiel nach Fig. 1 Gesagte entsprechend.

Im Ruhezustand sind die Steuerkammer 4, die Reakti onskammer 11 und die Differentialkammer 81 ent lüftet. Der Stufenkolben 76 wird vom Vorratsdruck gegen den Gehäuseanschlag 75a gehalten und hält seinerseits das Druckbegrenzungsventil 77, 78 offen.

Beim Ansteuern dieses Ausführungsbeispiels zeigt dieses, je nach dem Verhältnis des Steuerdruckes und des zweiten Steuerdruckes zueinander, unter schiedliche Charakteristiken. Bei deren nun folgender Erläuterung werden wieder die bei der Beschreibung der Fig. 2 und 3 eingeführten Symbole verwendet.

Fehlt der zweite Steuerdruck p₁₇, ist also p₁₇/p₅ = 0, so ist der Arbeitsdruck p₁₀ gegenüber dem Steuerdruck p₅ im Verhältnis der Steuerfläche 71 des Relaiskolbens 70 zu dessen Reaktionsfläche 75 übersetzt.

Bei steigendem Verhältnis p₁₇/p₅ wird das Übersetzungs verhältnis zwischen Arbeitsdruck p₁₀ und Steuerdruck p₅ geringer. Für p₁₇/p₅ = 1 sind Arbeitsdruck p₁₀ und Steuerdruck p₅ im wesentlichen gleich groß.

Für p₁₇ < p₅ wird der Arbeitsdruck p₁₀ gegenüber dem Steuerdruck p₅ gemindert bzw. untersetzt.

Für den Fall, daß nur ein zweiter Steuerdruck p₁₇ an gelegt wird, zeigt dieses Ausführungsbeispiel für den Arbeitsdruck p₁₀ eine Sperrfunktion. In diesem Fall wird eine unzulässig große Verschiebung in Richtung nach oben des Relaiskolbens 70 durch den Sicherheitsanschlag 80a verhindert.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 hat also eine variable Aussteuercharakteristik, die sich von druckübersetzenden bis zu druckuntersetzenden Kennlinien erstreckt.

Die durch das vorbestimmte Flächenverhältnis am Relaiskolben 70 und das jeweils geltende Druckver hältnis p₁₇/p₅ bestimmte Kennlinie knickt in Richtung höherer Arbeitsdrücke p₁₀ bis zum verfügbaren Vor ratsdruck, wenn der zweite Steuerdruck p₁₇ den Be grenzungsdruck des Druckbegrenzungsventils 77, 78 erreicht.

In diesem Moment wird die auf die kleine Fläche 82 des Stufenkolbens 76 von dem Vorratsdruck ausge übte Kraft durch den auf die große Fläche 79 des Stufenkolbens 76 wirkenden zweiten Steuerdruck p₅ überwunden. Der Stufenkolben 76 wird nun von dem Gehäuseanschlag 75a weg und in die Vorratskammer 74 hinein bewegt, wobei sich das Druckbegrenzungs ventil 77, 78 unter der Einwirkung der Schließfeder schließt. Die Steigung der Kennlinien oberhalb des Knickpunktes wird durch die Flächenverhältnisse am Relaiskolben 70 bestimmt. Bei abfallendem oder an steigendem Vorratsdruck verlagern sich die Knick punkte entsprechend zu niedrigeren oder höheren Werten für den zweiten Steuerdruck p₁₇.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen vielfältig variierbaren Betriebseigenschaften des Ausführungs beispiels nach Fig. 6 ist es für den Fachmann offen sichtlich, daß auch dieses sich in vielfältiger Weise in verschiedenen Anwendungsgebieten, beispielsweise den oben bereits genannten, in vorteilhafter Weise einsetzen läßt.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 läßt sich auch als Relaisventil 56 in der Druckluftbremsanlage nach Fig. 4 einsetzen.

In einem Kennfeld nach Fig. 5 stellt sich die Charakteristik dieses Ausführungsbeispiels so dar, daß, abweichend von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 , der geometrische Ort der Knickpunkte eine Parallele zur Ordinate im Abstand des Begrenzungs druckes des Druckbegrenzungsventils 77, 78 ist. Jede Regelkennlinie läuft von ihrem Knickpunkt mit der durch die Flächenverhältnisse am Relaiskolben 70 bestimmten Steigung zur 45°-Linie hoch und nach Er reichen derselben auf ihr bis zum verfügbaren Vorratsdruck weiter. Das Strahlenbündel bildet also jenseits der Knickpunkte eine Schar paralleler Geraden, die nach dem Erreichen der 45°-Linie sich auf dieser vereinigen.

Bei abfallendem oder ansteigendem Vorratsdruck ver schiebt sich die den geometrischen Ort aller Knick punkte bildende Parallele zur Ordinate in Richtung geringerer oder höherer Werte für den Steuerdruck p_S. Von dieser verschobenen Ausgangsbasis ab zeigt die Bremsanlage dann wieder eine der vorstehend beschriebenen entsprechende Charakteristik.

Es liegt für den Fachmann auf der Hand, daß für die Steuerung des Druckbegrenzungsventils 77, 78 anstelle des Stufenkolbens 76 auch eine Regelfeder eingesetzt werden kann. In diesem Fall würde bei sich änderndem Vorratsdruck die den geometrischen Ort aller Knick punkte bildende Parallele zur Ordinate sich nicht verschieben, ihre Lage wäre also nur vom Absolut wert des Steuerdruckes abhängig.

Es liegt für den Fachmann auf der Hand, daß sowohl die erläuterten Ausführungsbeispiele als auch jede andere Ausführungsform eines erfindungs gemäßen Relaisventils auch in Anlagen mit anderen Druckmitteln als Luft Verwendung finden können.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform des Aus führungsbeispiels nach Fig. 6 ist die Differential kammer (81) statt mit dem zweiten Steueranschluß (17) über ein Ventil mit der Reaktionskammer 11 verbindbar. Das Ventil wird von einem Stufenkolben gesteuert, der auf seiner großen Fläche von dem zweiten Steuerdruck, auf seiner kleinen Fläche von dem Arbeitsdruck aus der Reaktionskammer 21 und auf der Differenzfläche mit dem Vorratsdruck beaufschlagt ist.

Das Ventil und damit die Verbindung zwischen der Dif ferentialkammer 81 und der Reaktionskammer 11 ist so lange geöffnet, wie die Summe der Kräfte aus Vorrats druck und Arbeitsdruck am Stufenkolben die vom zweiten Steuerdruck auf diesen ausgeübte Kraft überwiegt.

Das Ventil und damit die Verbindung zwischen Differential kammer 81 und Reaktionskammer 11 wird geschlossen, wenn die vom zweiten Steuerdruck auf den Stufenkolben ausge übte Kraft die Summe der von dem Vorratsdruck und dem Bremsdruck auf den Stufenkolben ausgeübten Kräfte über windet.

Die zweite Betriebsphase dieser Ausführungsform setzt mit dem Schließen des Ventils ein. Für die Charakteristik dieser Ausführungsform gelten die zu den Ausführungs beispielen nach den Fig. 1 und 4 sowie zu den in den Fig. 2, 3 und 5 dargestellten Kennfeldern gemachten Ausführungen in vollem Umfang entsprechend.

Claims

1. Relaisventil für eine Druckmittelanlage, insbesondere eine Druckluftbremsanlage für Fahrzeuge, mit folgenden Merkmalen:

a) es ist ein Einlaßventil (7, 9) vorgesehen, über welches bei Beaufschlagung eines Steueranschlusses (5) mit einem Steuerdruck wenigstens ein Vorratsanschluß (27) mit wenigstens einem Arbeits anschluß (10) verbunden wird;
b) es ist ein Auslaßventil (6, 9) vorgesehen, über welches der Arbeitsanschluß (10) mit der Atmosphäre verbindbar ist;
c) das Einlaßventil (7, 9) und das Auslaßventil (6, 9) sind von einem Relaiskolben (35) betätigbar, der in Öffnungsrichtung des Einlaß ventils (7, 9) und in Schließrichtung des Auslaßventils (6, 9) von dem Steuerdruck in einer mit dem Steueranschluß (5) verbundenen Steuer kammer (4) und in Schließrichtung des Einlaßventils (7, 9) und in Öffnungsrichtung des Auslaßventils (6, 9) von dem Arbeitsdruck in einer mit dem Arbeitsanschluß (10) verbundenen Reaktionskammer (11) beaufschlagt ist,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
d) das Einlaßventil (7, 9) und das Auslaßventil (6, 9) sind ferner von einem zweiten Kolben (16, 24, 25) betätigbar, der in Schließrichtung des Einlaßventils (7, 9) und in Öffnungsrichtung des Auslaßventils (6, 9) auf einer kleineren Kolbenfläche (32) von dem Arbeitsdruck und in Öffnungsrichtung des Einlaßventils (7, 9) und in Schließrichtung des Auslaßventils (6, 9) auf einer größeren Kolbenfläche (22) von einem zweiten Steuerdruck beaufschlagt ist.

2. Relaisventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben (16, 24, 25) auf einer weiteren kleineren Kolbenfläche (25a) in Richtung des Arbeitsdrucks von dem Vorratsdruck beaufschlagt ist.

3. Relaisventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß der zweite Kolben (16, 24, 25) in Richtung des Arbeitsdrucks auch von einer Rückstellfeder (26) beaufschlagt ist.

4. Relaisventil für eine Druckmittelanlage, insbesondere eine Druckluftbrems anlage für Fahrzeuge, mit folgenden Merkmalen:

a) es ist ein Einlaßventil (7, 9) vorgesehen, über welches bei Beaufschla gung eines Steueranschlusses (5) mit einem Steuerdruck wenigstens ein Vorratsanschluß (27) mit wenigstens einem Arbeitsanschluß (10) verbun den wird;
b) es ist ein Auslaßventil (6, 9) vorgesehen, über welches der Arbeitsan schluß (10) mit der Atmosphäre verbindbar ist;
c) das Einlaßventil (7, 9) und das Auslaßventil (6, 9) sind von einem Relaiskolben (35) betätigbar, der in Öffnungsrichtung des Einlaßven tils (7, 9) und in Schließrichtung des Auslaßventils (6, 9) von dem Steuerdruck in einer mit dem Steueranschluß (5) verbundenen Steuer kammer (4) und in Schließrichtung des Einlaßventils (7, 9) und in Öffnungsrichtung des Auslaßventils (6, 9) von dem Arbeitsdruck in einer mit dem Arbeitsanschluß (10) verbundenen Reaktionskammer (11) beaufschlagt ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
d) das Einlaßventil (7, 9) und das Auslaßventil (6, 9) sind ferner von einem zweiten Kolben (16, 24, 25) betätigbar, der in Schließrichtung des Einlaßventils (7, 9) und in Öffnungsrichtung des Auslaßventils (6, 9) von einer Regelfeder und in Öffnungsrichtung des Einlaßventils (7, 9) und in Schließrichtung des Auslaßventils (6, 9) von einem zweiten Steuerdruck beaufschlagt ist.

5. Relaisventil für eine Druckmittelanlage, insbesondere eine Druckluft bremsanlage für Fahrzeuge, mit folgenden Merkmalen:

a) es ist ein Einlaßventil (7, 9) vorgesehen, über welches bei Beauf schlagung eines Steueranschlusses (5) mit einem Steuerdruck wenigstens ein Vorratsanschluß (27) mit wenigstens einem Arbeitsanschluß (10) verbunden wird;
b) es ist ein Auslaßventil (6, 9) vorgesehen, über welches der Arbeits anschluß (10) mit der Atmosphäre verbindbar ist;
c) das Einlaßventil (7, 9) und das Auslaßventil (6, 9) sind von einem Relaiskolben (70) betätigbar, der in Öffnungsrichtung des Einlaßven tils (7, 9) und in Schließrichtung des Auslaßventils (6, 9) von dem Steuerdruck in einer mit dem Steueranschluß (5) verbundenen Steuer kammer (4) und in Schließrichtung des Einlaßventils (7, 9) und in Öffnungsrichtung des Auslaßventils (6, 9) von dem Arbeitsdruck in einer mit dem Arbeitsanschluß (10) verbundenen Reaktionskammer (11) beaufschlagt ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
d) der Relaiskolben (70) ist als Differentialkolben mit einer der Steuerkammer (4) zugewandten großen Steuerfläche (71) und einer der Reaktionskammer (11) zugewandten kleineren Reaktionsfläche (75) und einer Differentialfläche (72) ausgebildet;
e) zwischen der Differentialfläche (72) und dem Gehäuse (73) ist eine über ein Druckbegrenzungsventil (77, 78) mit einem zweiten Steuerdruck beaufschlagbare Differentialkammer (81) eingeschlossen;
f) das Druckbegrenzungsventil (77, 78) wird von einem auf seiner kleinen Fläche (82) mit dem Vorratsdruck und auf seiner großen Fläche (79) bis zum Schließen des Druckbegrenzungsventils (77, 78) mit dem zweiten Steuerdruck beaufschlagten Stufenkolben (76) derart gesteuert, daß der Druck in der Differentialkammer (81) auf einen durch das Flächenver hältnis am Stufenkolben (76) bestimmten Wert begrenzt wird.

6. Relaisventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
der Relaiskolben (35, 70) ist in einem Gehäuse (3, 23, 31, 73) abgedich tet längs verschiebbar geführt und trennt die Steuerkammer (4) von der Reaktionskammer (11).

7. Relaisventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
das Einlaßventil (7, 9) und das Auslaßventil (6, 9) werden von einem Doppelventil (6, 7, 9) mit einem Doppelventilglied (9) gebildet.

8. Relaisventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4 oder 6 bis 7 gekennzeichnet durch die Merkmale:

a) in einem die Reaktionskammer (11) begrenzenden Gehäuseteil (31) ist eine Stufenbohrung (8, 14, 15) mit einem kleinen, der Reaktionskammer (11) zugewandten, Durchmesser (8) und einem der Reaktionskammer (11) abgewandt angeordneten großen Durchmesser (15) angeordnet;
b) in der Stufenbohrung (8, 14, 15) ist der hohle, in Längsrichtung durch Stirnflächen abgeschlossene, zweite Kolben (16, 24, 25) axial ver schiebbar geführt, dessen radial äußere Flächen gegenüber der jeweils zugeordneten Bohrungsfläche abgedichtet sind;
c) an einer Stufe zwischen den Durchmessern ist zwischen dem zweiten Kolben (16, 24, 25) und der Stufenbohrung (8, 14, 15) eine mit dem Vorrats anschluß (27) in Verbindung stehende Ringkammer (28) eingeschlossen;
d) die der Reaktionskammer (11) zugewandte kleinere Kolbenfläche (32) des zweiten Kolbens (16, 24, 25) weist eine kreisförmige Aussparung auf, die an ihrem Innenumfang als Einlaßventilsitz (7) ausgebildet ist;
e) ein als Doppelventilglied (9) ausgebildetes hohles Ventilglied (9) ist im zweiten Kolben (16, 24, 25) abgedichtet geführt und wird durch eine sich zwischen dem zweiten Kolben (16, 24, 25) und dem Ventilglied (9) abstützende Schließfeder (13) gegen den Einlaßventilsitz (7) vorge spannt;
f) im Innenraum des zweiten Kolbens (16, 24, 25) ist zwischen dem zweiten Kolben (16, 24, 25) und dem Ventilglied (9) eine Kolbenvorratskammer (30) eingeschlossen, die mit der Ringkammer (28) verbunden ist;
g) die der Reaktionskammer (11) abgewandte, als größere Kolbenfläche (21) ausgebildete, Stirnfläche des zweiten Kolbens (16, 24, 25) begrenzt eine über den zweiten Steueranschluß (17) mit dem zweiten Steuer druck beaufschlagte zweite Steuerkammer (18);
h) die als Entlüftungskammer (19) ausgebildeten Innenräume des zweiten Kolbens (16, 24, 25) und des Ventilglieds (9) sind mit der Atmosphäre verbunden;
i) es ist ein gehäusefester Anschlag (22) vorgesehen, gegen den der zweite Kolben (16, 24, 25) vom Vorratsdruck in der Ringkammer (28) vorgespannt wird;
j) es ist ein zweiter gehäusefester Anschlag (1) vorgesehen, der die Verschiebbarkeit des Relaiskolbens (35) entgegen der Öffnungsrichtung des Einlaßventils (7, 9) begrenzt.

9. Relaisventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstell feder (26) in der Ringkammer (28), sich zwischen den Stufen der Stufen bohrung (8, 14, 15) und des Stufenkolbens (16, 24, 25) abstützend, an geordnet ist.

10. Relaisventil nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufenbohrung (8, 14, 15) und der zweite Kolben (16, 24, 25) zweistufig ausgebildet sind.

11. Relaisventil nach den Ansprüchen 4 und 8, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die Stufenbohrung (8, 14, 15) und/oder der zweite Kolben (16, 24, 25) sind so ausgebildet, daß der in der Ringkammer (28) anstehende Vorrats druck in Verschieberichtung des Stufenkolbens (16, 24, 25) auf diesen keine äußere Kraft ausübt;
b) die Regelfeder stützt sich zwischen einer Stirnfläche oder einer Stufe des zweiten Kolbens (16, 24, 25) und des Gehäuses (1, 23, 31) ab.

12. Relaisventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) das Relaisventil ist in einer einen lastabhängigen Bremskraftregler (53) enthaltenden Druckluftbremsanlage für Fahrzeuge angeordnet;
b) der Vorratsanschluß (27) ist mit einem Vorratsbehälter (50) des Fahr zeugs verbunden;
c) der Arbeitsanschluß (10) ist mit Bremszylindern (55) des Fahrzeugs verbunden;
d) der Steueranschluß (5) ist mit dem Ausgang (54) des lastabhängigen Bremskraftreglers (53) verbunden;
e) der zweite Steueranschluß (17) ist mit dem Eingang (52) des lastab hängigen Bremskraftreglers (53) verbunden bzw. mit dem diesem zuge führten Druck beaufschlagt.