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Relaisventil für Druckluftbremsanlagen von Kraftfahrzeugen Stand der
Technik Die Erfindung geht aus von einem Relaisventil nach der Gattung des Hauptanspruches.
Es ist schon ein Relaisventil bekannt, über das im geöffneten Zustand des Doppelsitzventiles
der im Vorratsbehälter herrschende Druck der Druckluft ebenfalls in seiner vollen
Höhe in den Bremszylindern wirken kann, obwohl zum Betätigen der Bremszylinder ein
wesentlich geringerer Druck der Druckluft erforderlich ist. Hierdurch ergibt sich
ein höherer Luftverbrauch als zur Betätigung der Bremszylinder eigentlich erforderlich
ist, wodurch der Vorratsbehälter entsprechend groß ausgelegt werden muß, um diesen
erhöhten Luftbedarf bereitzustellen.
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Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Relaisventil mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der Druck der zu
den Bremszylindern strömenden Druckluft durch das Relaisventil auf einen vorbestimmten
Wert begrenzt wird, der zur Betätigung der Bremszylinder ausreicht,
so
daß sich die zur Betätigung der Bremszylinder erforderliche Luftmenge verringert
und dadurch das Volumen des Vorratsbehälters verkleinert werden kann, was neben
einer Verringerung der Kosten ebenfalls einen günstigeren Einbau des Vorratsbehälters
ermöglicht.
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Durch die im Unteranspruch aufgeführten Maßnahmen ist eine vorteilhafte
Weiterbildung und Verbesserung des im Hauptanspruch angegebenen Relaisventiles möglich.
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Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Beschreibung des Ausführungsbeispieles In bekannter Weise hat eine
DruckLuftbremsanlage für Kraftfahrzeuge ein Steuerventil 1, das übe? eine Steuerleitung
2 mit einem Relaisventil 3 verbunden ist. An das Relaisventil 3 ist über eine Vorratsleitung
4 ein Vorratsbehälter 5 angeschlossen, der z.B. einen Speicherdruck von 8 bar hat.
Vom Relaisventil 3 führt eine Bremsleitung 6 zu mindestens einem Bremszylinder 7,
der in bekannter Weise aufgebaut ist und zum Lösen der nicht dargestellten Bremse
einer über die Bremsleitung 6 zugeführten Druckluft von beispielsweise einem Lösedruck
von 5 bis 6 bar bedarf.
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Das Gehäuse des Relaisventiles 3 wird durch eine obere Gehäusehälfte
9 und eine untere Gehäusehälfte 10 gebildet. Die Steuerleitung 2 ist mit einem Steueranschluß
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in der oberen Gehäusehäfte 9 verbunden, der zu einer Steuerluftkammer
12 führt. In einer Steuerbohrung 13 der oberen Gehäusehälfte 9 ist ein Relaiskolben
14 verschiebbar gelagert, der die Steuerluftkammer 12 von einer Bremsluftkammer
15 trennt, die über einen 3remsluftanschluß 16 mit der Bremsluftleitung 6 verbunden
ist. Dem Relaiskolben 14 abgewandt wird die Bremsluftkammer 15 durch einen beweglich
gelagerten Schließkörper 18 eines Doppelsitzventiles mit einem am Relaiskolben 14
ausgebildeten ersten Ventilsitz 19 und einem an einem Druckbegrenzungskolben 20
ausgebildeten zweiten Ventilsitz 21 begrenzt.
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Der erste Ventilsitz 19 wird durch das Ende einer mit dem Relaiskolben
14 verbundenen Kolbenstange 22 gebildet. Der Schließkörper 18 weist eine Gleithülse
23 und den Ventilsitzen 19, 21 zugewandt einen Flansch 24 auf, der mit einer elastischen
Dichtschicht 25 versehen sein kann. Die Gleithülse 23 des Schließkörpers 18 ist
in einer Gleitbohrung 27 eines Lagerkörpers 28 entgegen der Kraft einer Ventilfeder
29 verschiebbar gelagert, die sich einerseits an dem Flansch 24 und andererseits
am Lagerkörper 28 abstützt.
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Der Lagerkörper 28 ist radial in dem rohrförmig ausgebildeten Druckbegrenzungskolben
20 geführt und wird dem Flansch 24 abgewandt axial in dem Druckbegrenzungskolben
20 durch einen Absatz 30 und andererseits durch einen Sicherungsring 31 fixiert.
Schließkörper 18 und Lagerkörper 28 sind somit im Innern des Druckbegrenzungskolbens
20 angeordnet.
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Zwischen dem Schließkörper 18 und dem Druckbegrenzungskolben 20 wird
eine ringförmige Vorratsluftkammer 32 gebildet, die über Öffnungen 33 im Druckbegrenzungskolben
20 mit einem Vorratsluftanschluß 34 verbunden ist, an dem die Vorratsleitung 4 liegt.
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Der Druckbegrenzungskolben 20 ist In einer Gehäusebohrung 36 der unteren
Gehäusehälfte 10 axial verschiebbar gelagert und weist an seinem dem Relaiskolben
14 zugewandten Ende einen nach innen gerichteten Kragen 37 auf, an dem der zweite
Ventilsitz 21 ausgebildet ist. Am dem Relaiskolben 14 abgewandten Ende des Druckbegrenzungskolbens
20 greift ein Federteller 38 an, an dem sich eine erste Druckbegrenzungsfeder 39
und eine zweite Druckbegrenzungsfeder 40 abstützen, die parallel zueinander angeordnet
sind und andererseits an einem Deckel 41 anliegen, der die Gehäusebohrung 36 zur
Außenluft hin abschließt und ein zur Außenluft hin öffnendes Rückschlagventil 42
mit einer beweglichen Gummiescheibe 43 trägt, das zur Entlüftung einen Aussenluftanschluß
44 des Relaisventiles 3 überwacht. Über den Federteller 38 wird der Druckbegrenzungskolben
20 durch die Druckbegrenzungsfeder 39, 40 zu einem Gehäuseanschlag 46 hin verschoben,
der an dem dem Relaiskolben 14 zugewandten Ende der Gehäusebohrung 36 durch einen
radial nach innen gerichteten Absatz 7 gebildet wird.
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Wo erforderlich, sind zur Abgrenzung verschiedener Räumte unterschiedlichen
Druckes Dichtungen vorgesehen, die je doch in der Zeichnung nicht näher bezeichnet
wurden.
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Die Wirkungsweise des erfindungsgemäß ausgebildeten Relaisventiles
3 ist foigende.
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Im unbetätigten Zustand des Steuerventiles 1 befindet sich das Relaisventil
3 in seiner in der Zeichnung dargestellten Ausgangsstellung. Dabei wird der Flansch
24 des Schließkörpers 18 mit der elastischen Dichtschicht 25 durch die Ventilfeder
29 gegen den zweiten Ventilsitz 21 am Druckbegrenzungskolben 20 gedrückt, der seinerseits
am
Gehäuseanschlag 46 anliegt, so daß die Verbindung zwischen der Vorratsluftkammer
32 und der Bremsluftkammer 15 unterbrochen ist. Solange der Druck der Druckluft
in der Bremsluftkammer 15 höher als der in der Steuerluftkammer 12 ist, kann dabei
über den vom Schließkörper 18 abgehobenen ersten Ventilsitz 19 Druckluft aus der
Bremsluftkammer 15 in eine Innenbohrung 48 des Schließkörpers 18 und von dort über
die Gehäusebohrung 36 und das Rückschlagventil 42 zur außenluft strömen.
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Soll nun gebremst werden, so wird das Steuerventil 1 betätigt und
dadurch die Steuerluftkammer 12 mit Druckluft beaufschlagt, die eine Druckkraft
auf den Relaiskolben 14 ausübt und damit den ersten Ventilsitz 19 an dem Flansch
24 des Schließkörpers 18 zum Anliegen bringt, so daß die Verbindung zwischen der
Bremsluftkammer 15 und dem Rückschlagventil 42 unterbrochen wird. Anschließend bewegt
die mit dem ersten Ventilsitz 19 an dem Schließkörper 18 anliegende Kolbenstange
22 den Schließkörper 13 von dem zweiten Ventilsitz 21 weg, so daß aus dem Vorratsbehälter
5 und der Vorratsluftkammer 32 Druckluft über den geöffneten zweiten Ventilsitz
21 in die Bremsluftkammer 15 und von dort zu den Bremszylindern 7 strömen kann.
Dabei baut sich unter dem Relaiskolben 14 und über dem Druckbegrenzungskolben 20
Druck auf. Die Druckbegrenzungsfedern 39, 40 sind so ausgelegt, daß bis zu einem
vorbestimmten Druck von z.B. 5 bar in der Bremsluftkammer 15 der Druckbegrenzungskolben
20 in seiner Stellung am Gehäuseanschlag 146 anliegend verbleibt. Liegt der in der
Steuerluftkammer 12 eingesteuerte Druck unterhalb dieses vorbestimmten Druckes und
hat sich der Druck in der Bremsluftkammer 15 auf den gleichen Wert wie in der Steuerluftkammer
12 eingestellt, dann herrscht am Relaiskolben 1 Kräftegleichgewicht und
die
Ventilfeder 29 drückt den Schließkörper 18 mit seinem Flansch 24 gegen den zweiten.
Ventilsitz 21, so daß das Doppelsitzventil geschlossen ist und die Verbindung zwischen
der Vorratsluftkammer 32 und der Bremsluftkammer 15 sperrt. Übersteigt der in der
Steuerluftkammer 12 eingesteuerte Druck den beispielsweise vorbestimmten Druck von
5 bar, dann baut sich über dem durch die Kolbenstange 22 von dem zweiten Ventilsitz
21 abgehobenen Schließkörper 18 auch in der Bremsluftkammer 15 ein über dem vorbestimmten
Druck von 5 bar liegender Druck auf, der ausreicht, den Druckbegrenzungskolben 20
entgegen der Kraft der Druckbegrenzungsfedern 39, 40 vom Gehäuseanschlag 46 abzuheben
und in Richtung zum Schließkörper 18 zu bewegen, bis infolge des Kräftegleichgewichtes
der zweite Ventilsitz 21 am Schließkörper 18 zum Anliegen kommt und das Doppelsitzventil
schließt, so daß die Verbindungen zwischen der Bremsluftkammer 15, der Vorratsluftkammer
32 und dem Aussenluftanschluß 44 untereinander unterbunden sind. In der Bremslufkammer
15 hat sich dabei ein Druck eingestellt, der dem vorbestimmten Druck entspricht
und der niedriger ist als der Druck in der Steuerluftkammer 12. Der vorbestimmte
Druck in der Bremsluftkammer 15 ist so gewählt, daß er ausreicht, In den Bremszylindern
den erforderlichen Lösedruck zu erzeugen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
des Relaisventiles 3 wird über den Druckbegrenzungskolben 20 erreicht, daß sich
der zur Bremsung erforderliche Luftverbrauch verringert, da nicht mehr der volle
Druck des Vorratsbehälters 5 in der Bremsluftkammer 15 wirksam wird, so daß sich
die Größe des Vorratsbehälters 5 verkleinern läßt, wodurch sich neben einer Verringerung
der Kosten günstigere Einbaumasse ergeben. Wird das Kräftegleichge-wicht, beispielsweise
durch Verringerung des Drukkes in der Steuerluftkammer 12 gestört, so bewegt sich
der
Relaiskolben 14 vom Schließkörper 18 weg und der erste ventilsitz
19 hebt vom Schließkörper 18 ab, so daß die 3remsluStkammer 15 über das Rückschlagventil
42 entlüftet werden kann.