DE4030072C2 - Steuerbare Entlüftungsventileinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine steuerbare Entlüftungsven­ tileinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Eine derartige Entlüftungsventileinrichtung ist durch den Einsatz des Lufttrockners 432 450 001 0 der Firma WABCO Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH in einer Luftfederanlage bekannt.

Bei der bekannten Entlüftungsventileinrichtung ist ein mit einem Kolben einteilig ausgebildetes Ventilglied vorgesehen, wobei das Ventilglied mit einem Durchlaß ein als Entlüftungsventil dienendes Ventil bildet, über welches ein Druckmittel-Verbraucher mit einem Raum geringeren Druckes verbindbar ist.

Das Ventilglied wird vom Druckmittel des Druckmittel- Verbrauchers gegen die Kraft einer Federkrafteinrich­ tung in Richtung der Offenstellung des Entlüftungsven­ tils beaufschlagt.

Über ein als Steuerventil dienendes zusätzliches Ventil ist der Kolben in Öffnungsrichtung des Entlüftungsven­ tils ebenfalls mit dem Druck des Druckmittel-Verbrau­ chers beaufschlagbar.

Die Entlüftungsventileinrichtung wird von einer Steuer­ einrichtung gesteuert, die auch ein Schaltventil steuert, über welches der Druckmittel-Verbraucher mit einer Druckmittelquelle verbindbar ist.

Die bekannte Entlüftungsventileinrichtung erfüllt drei Funktionen.

Über das in Abhängigkeit von der Steuereinrichtung schaltbare Steuerventil ist das Entlüftungsventil zwecks Druckabbaus im Druckmittel-Verbraucher in die Offenstellung bringbar.

Es ist durch die auf das Ventilglied indirekt in Schließrichtung einwirkende Federkrafteinrichtung möglich, im Verbrauches einen Restdruck aufrechtzuer­ halten, auch dann, wenn über das Steuerventil ständig Druckmittel in eine vom Kolben des Ventilgliedes begrenzte Steuerkammer der Entlüftungsventileinrichtung eingesteuert wird, da beim Druckabbau im Druckmittel- Verbraucher auch der Druck in der Steuerkammer der Entlüftungsventileinrichtung mit abgebaut wird (bei geöffnetem Einlaßventil des Steuerventils steht die Steuerkammer mit dem Entlüftungsventil in Verbindung) und somit beim Absinken des Druckes im Verbraucher die auf das Ventilglied und vom Druck in der Steuerkammer der Entlüftungsventileinrichtung auf dem Kolben ausge­ übte Kraft kleiner wird als die von der Federkraftein­ richtung auf das Ventilglied ausgeübte entgegengerich­ tete Kraft.

Sollte bei Vorhandensein eines gewünschten zulässigen maximalen Druckes im Verbraucher, z. B. bedingt durch an der Steuereinrichtung auftretende Fehler oder auch durch andere Einflüsse das Schaltventil ungewollt in die Offenstellung gebracht werden, so daß der Druck im Verbraucher einen zulässigen maximalen Druckwert überschreitet, so wird durch die Kraft des auf das Ventilglied einwirkenden Verbraucherdruckes das Ventil­ glied gegen die Federkrafteinrichtung in der Weise verschoben, daß das Entlüftungsventil der Entlüftungs­ ventileinrichtung in die Offenstellung gelangt, ohne daß zu diesem Zweck über das Steuerventil Druckmittel in die vom Kolben begrenzte Steuerkammer der Entlüf­ tungsventileinrichtung eingesteuert wird.

Der Druck im Verbraucher sinkt dann so weit ab, bis seine auf das Ventilglied einwirkende Kraft kleiner ist als die auf den Kolben des Ventilgliedes entgegenge­ richtet einwirkende Kraft der Federkrafteinrichtung, wodurch das Entlüftungsventil der Entlüftungsventilein­ richtung wieder in die Schließstellung gelangt. Somit erfüllt die Entlüftungsventileinrichtung auch die Funktion eines Sicherheitsventils zum Schutz des Druckmittel-Verbrauchers und den mit diesem verbun­ denen, von demselben Druckmittel durchströmten Lei­ tungen und Geräten gegen Überdruck.

Die erwähnten Drücke, wie Restdruck und Öffnungsdruck (Sicherheitsventilfunktion) sind bei dieser bekannten Entlüftungsventileinrichtung durch die Kraft der auf das mit dem Kolben eine einstückige Baueinheit bildende Ventilglied einwirkenden Federkrafteinrichtung und die dieser Kraft entgegengerichtete Kraft, die sich aus den vom Druckmittel beaufschlagten Flächen am Ventilglied und am Kolben der Entlüftungsventileinrichtung ergibt, festgelegt.

Der Öffnungsdruck für die Sicherheitsventilfunktion ist bei dieser bekannten Entlüftungsventileinrichtung jedoch stets abhängig von der Restdruckbegrenzung (Wirkflächen am Ventilglied und am Kolben sowie Feder­ krafteinrichtung).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine steuer­ bare Entlüftungsventileinrichtung der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß die Höhe des Restdruckes im Druckmittel- Verbraucher und die Höhe des Öff­ nungsdruckes für die Sicherheitsventilfunktion auf einfache Art und Weise verändert werden können.

Diese Aufgabe wird mit der im Patentanspruch 1 angege­ benen Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteil­ hafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen angegeben.

Die Erfindung bietet insbesondere den Vorteil, eine steuerbare Entlüftungsventileinrichtung zu erhalten, bei welcher die Höhe des Restdruckes im Druckmittel- Verbraucher und die Höhe des Sicherheitsdruckes im Verbraucher nahezu unabhängig voneinander veränderbar sind.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß das Ventilglied auch unabhängig vom Betätigungs­ glied arbeiten kann, wodurch eine geringere Hysterese erzielt wird.

Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Ausführungs­ beispiel der Erfindung näher erläutert.

An einem Teil (1) eines Gerätes einer Luftfederanlage eines Kraftfahrzeugs, wie z. B. einem Teil eines Luft­ trockners, sind ein Entlüftungsventil und ein als Mehr­ wegeventil ausgebildetes Steuerventil für das Entlüf­ tungsventil angeordnet, wobei das Entlüftungsventil sowie mit diesem zusammenwirkende Bauteile und das Steuerventil funktionsmäßig miteinander verbunden sind und eine Entlüftungsventileinrichtung bilden.

Das Entlüftungsventil weist ein aus einem abgestuften Gehäuseteil (10, 6, 19) und einem dieses Gehäuseteil (10, 6, 19) verschließenden Deckel (2) bestehendes Gehäuse (10, 6, 19, 2) auf. Der Deckel (2) ist mittels eines Sicherungsringes (5) am Gehäuseteil (10, 6, 19) befestigt.

Im Boden (19) des Gehäuseteiles (10, 6, 19) ist ein sich in Richtung der Längsachse des Gehäuseteiles (10, 6, 19) erstreckender, als Druckmittelanschluß dienender Druckmitteldurchlaß (17) vorgesehen, der mit einer Druckmitteleingangskammer (18) verbunden ist. Der Druckmitteldurchlaß (17) und die Druckmitteleingangs­ kammer (18) werden von einem Ventilsitz (15) begrenzt, der als ein sich in den Innenraum des Gehäuseteiles (10, 6, 19) hineinerstreckender ringförmiger Körper ausgebildet ist. Auf dem Ventilsitz (15) sitzt ein als ein plattenförmiger Ventilschließkörper (11) ausgebil­ detes Ventilglied auf.

Ein Teil des Ventilsitzes (15) und der Ventilschließ­ körper (11) sind innerhalb eines Betätigungskolbens, der als ein abgestuft ausgebildeter Hohlkolben (7, 8) ausgebildet ist, gelegen. Der Hohlkolben (7, 8) ist sowohl auf seiner dem Ventilschließkörper (11) und dem Ventilsitz (15) zugewandten Seite als auch auf seiner dem Deckel (2) des Gehäuses (10, 19, 6, 2) zugewandten Seite offen ausgebildet.

Der Hohlkolben (7, 8) dient zusammen mit einem am Hohlkolben (7, 8) vorgesehenen Vorsprung (12), auf den später noch näher eingegangen wird, als Betätigungs­ glied für das Ventil (11, 15).

Innerhalb des Hohlkolbens (7, 8) ist eine als Druck­ feder ausgebildete erste Feder (3) vorgesehen, welche sich am Deckel (2) des Gehäuses (10, 19, 6, 2) abstützt und den Ventilschließkörper (11) in Richtung auf den Ventilsitz (15) des Ventils (11, 15) zu beaufschlagt.

Der Hohlkolben (7, 8) ist mittels Dichtringen (9) und (27) gegen die abgestufte Innenwand (28, 20) des Gehäuses (10, 6, 2, 19) abgedichtet.

Der Hohlkolben (7, 8) weist auf seiner Innenseite eine zum Deckel (2) hin gerichtete Stufe (29) auf, die von einer als Druckfeder ausgebildeten zweiten Feder (4) in Richtung auf das Ventil (11, 15) zu beaufschlagt wird und sich am Deckel (2) des Gehäuses (10, 19, 6, 2) abstützt. Die erste Feder (3) und die zweite Feder (4) bilden eine Federkrafteinrichtung (3, 4).

An seinem dem Ventil (11, 15) zugewandten Ende weist der Hohlkolben (7, 8) einen sich im wesentlichen radial nach innen erstreckenden Vorsprung (12) auf, der den Ventilschließkörper (11) auf dessen dem Ventilsitz (15) zugewandten Seite übergreift. Das heißt, daß der Hohlkolben (7, 8, 12) direkt oder indirekt an dem Ventilglied (Ventilschließkörper) (11) in Richtung auf die Offenstellung des Ventils (11, 15) nach Art einer nur in dieser Richtung wirksamen Schleppverbindung angreift.

Der Hohlkolben (7, 12, 8) ist in Richtung der Längs­ achse des Gehäuses (10, 6, 2, 19) verschiebbar angeord­ net.

Der Hohlkolben (7, 8) weist auf seiner dem Deckel (2) des Gehäuses (10, 6, 2, 19) abgewandten Seite auf seinem Umfang eine von den Stufen des Hohlkolbens (7, 12, 8) gebildete Wirkfläche (26, 35) auf, die vorzugs­ weise zusammen mit dem an der Wirkfläche (35) des Hohlkolbens (7, 12, 8) angeordneten Dichtring (27) und einer der Wirkfläche (26, 35) gegenüberliegenden Fläche (21), die von einer Stufe gebildet wird, die an einer den Bereich (20) der die Gehäuseausnehmung des Gehäuse­ teiles (10, 19, 6) begrenzenden Wand vorgesehen ist und vorzugsweise zusammen mit dem auf dieser Fläche (21) aufliegenden Dichtring (9) eine als Steuerkammer (24) dienende Druckmittelkammer begrenzt. D. h., die Steuer­ kammer (24) wird in diesem Ausführungsbeispiel von Dichtringen (9) und (27) begrenzt.

Die Steuerkammer (24) ist über Druckmittelleitungen (22) und (23) mit einem als Mehrwegeventil ausgebil­ deten Vorsteuerventil (25) verbunden.

Das Vorsteuerventil (25) ist als ein elektromagnetisch betätigbares Ventil ausgebildet, welches mit einer nicht dargestellten elektrischen Steuerschaltung elektrisch verbunden ist.

Mittels des Steuerventils (25) ist das Betätigungsglied (7, 8, 12) wahlweise mit dem Druck des Druckmittels im Verbraucher oder mit einem wesentlich niedrigeren Druck gegen die am Betätigungsglied (7, 8, 12) angreifende Federkraft in Richtung auf die Offenstellung des Ventils (11, 15) zu beaufschlagbar.

Wie bereits erwähnt, weist die Entlüftungsventilein­ richtung eine Druckmitteleingangskammer (18) auf, die über das Ventil (11, 15) mit einer Druckmittelaus­ gangskammer (13) verbindbar ist, die zwischen dem Boden (19) des Gehäuseteiles (10, 6, 19) und dem Vorsprung (12) des Hohlkolbens (7, 12, 8) gelegen ist. Die Druckmittelauslaßkammer (13) ist über einen Druck­ mittelauslaß (14) mit der Atmosphäre, einem Raum wesentlich niedrigeren Druckes oder, wenn die Entlüf­ tungsventileinrichtung in einer hydraulischen Anlage eingesetzt wird, mit einem Rücklauf verbindbar.

Der mit der Druckmitteleingangskammer (18) verbundene Druckmitteldurchlaß (17) steht über eine erste Druck­ mittelleitung (16) mit einer zweiten Druckmittelleitung (31, 33, 36) in Verbindung.

Die zweite Druckmittelleitung (31, 33, 36) verbindet eine z. B. als Kompressor ausgebildete Druckmittel­ quelle (34) mit einem z. B. als Luftfeder ausgebildeten Verbraucher (30) und dem Steuerventil (25). In der Abbildung ist der Einfachheit halber nur einer der Luftfedern eines Fahrzeugs dargestellt. In dem Bereich (33) der zweiten Druckmittelleitung (31, 33, 36) ist ein steuerbares Absperrventil (schaltbares Ventil) (32) angeordnet, mittels welchem die Zufuhr von Druckmittel von der Druckmittelquelle (34) zum Verbraucher (30) und zum Steuerventil (25) absperrbar ist. Das Schaltventil (32) ist ebenfalls mit der nicht dargestellten elektrischen Steuerschaltung verbunden.

Es ist selbstverständlich auch möglich, zur Betätigung des Steuerventils (25) und des Schaltventils (32) eine mechanische oder druckmittelbetätigte Steuereinrichtung zu verwenden.

Die Funktion der im vorstehenden beschriebenen steuer­ baren Entlüftungsventileinrichtung wird nachfolgend näher erläutert.

Es wird angenommen, daß an einem mit Luftfederbälgen versehenen Fahrzeug, welches eine Niveauregeleinrich­ tung aufweist, in jedem Luftfederbalg (30) eines z. B. zur Hälfte beladenen Fahrzeugs ein Druck von z. B. 8 bar herrscht und daß die Fahrzeugzelle zu jeder Fahrzeug­ achse einen vorbestimmten Abstand (Normalniveau) hat.

Das Entlüftungsventil (Ventil) (11, 15) und das Schalt­ ventil (32) sind geschlossen. Die Druckmittelleitung von der Druckmittelquelle (34) zu den Luftfederbälgen (30) und zum Steuerventil (25) ist unterbrochen. Des­ gleichen befindet sich das Einlaßventil des mit der das Entlüftungsventil (11, 15) enthaltenden Entlüftungs­ ventileinrichtung verbundenen Steuerventils (25) in der Schließstellung und das Auslaßventil des Steuerventils (25) ist geöffnet. Die Steuerkammer (24) der Entlüf­ tungsventileinrichtung ist drucklos. In der Druckmit­ teleingangskammer (18) des Entlüftungsventils (11, 15) und am Druckmitteleingang des Steuerventils (25) der Entlüftungsventileinrichtung steht der Luftfederbalg­ druck von 8 bar an.

Wird das Fahrzeug entladen, so vergrößert sich der Abstand zwischen der Fahrzeugzelle und den Achsen. Eine nicht dargestellte Wegmeßeinrichtung erkennt dies und gibt ein entsprechendes Signal auf die elektrische Steuerschaltung.

Von der elektrischen Steuerschaltung wird ein elek­ trisches Steuersignal auf den elektrischen Anschluß des Steuerventils (25) der steuerbaren Entlüftungsventil­ einrichtung gegeben.

Das Steuerventil (25) wird in der Weise umgeschaltet, daß sein Auslaßventil in die Schließstellung und sein Einlaßventil in die Offenstellung gelangt. Vom Druck­ mitteleingang des Steuerventils (25) gelangt über das geöffnete Einlaßventil des Steuerventils (25) sowie die Ausgangskammer des Steuerventils (25) und die Druckmit­ telleitungen (22, 23) als Steuerdruck dienender Druck aus den Luftfederbälgen (30) in die Steuerkammer (24) der Entlüftungsventileinrichtung. Das Schaltventil (32) bleibt weiterhin geschlossen.

Der Hohlkolben (7, 8, 12) wird nun von dem sich auf­ bauenden Druck in der Steuerkammer (24) entgegen der Kraft der zweiten Feder (4) nach oben, in Richtung auf den Deckel (2) des Gehäuses (10, 6, 2, 19) der Entlüf­ tungsventileinrichtung zu verschoben.

Dabei kommt der Vorsprung (12) des Hohlkolbens (7, 8, 12) am Ventilschließkörper (11) zur Anlage und hebt diesen bei der weiteren Aufwärtsbewegung des Hohlkol­ bens (7, 8, 12) vom Ventilsitz (15) ab, wobei der Innenraum des Hohlkolbens (7, 8, 12) durch den am plattenförmigen Ventilschließkörper (11) anliegenden umlaufenden Vorsprung (12) des Hohlkolbens (7, 8, 12) gegen die Druckmitteleinlaßkammer (18) und die Druck­ mittelauslaßkammer (13) des Entlüftungsventils (11, 15) abgesperrt wird, so daß kein Druckmittel auf die Rückseite des Hohlkolbens (7, 8, 12) gelangen kann. Die Dichtringe (9) und (27) verhindern, daß Druckmittel aus diesen besagten Kammern (18, 13) und aus der Steuerkam­ mer (24) durch einen möglichen Spalt zwischen der Mantelfläche des Hohlkolbens (7, 8, 12) und der Innen­ wand (20, 28) des Gehäuseteiles (10, 6) auf die Rück­ seite des Hohlkolbens (7, 8, 12) gelangt (Rückseite des Hohlkolbens (7, 8, 12) = federbeaufschlagte Seite des Hohlkolbens (7, 8, 12). Wenn keine Entlüftungsöffnung für den Federraum im Gehäuse (10, 6, 19, 2) vorgesehen ist, sollten der Vorsprung (12) und der Ventilschließ­ körper (11) aus Beatmungsgründen für den Federraum keine dichtende Ventileinrichtung bilden. Bei diesem Abhebevorgang des Ventilschließkörpers (11) vom Ven­ tilsitz (15) wirken die Kraft des auf den Ventil­ schließkörper (11) ausgeübten Druckes aus den Luft­ federbälgen (30) und die auf die Wirkfläche (26) und den Dichtring (27) des Hohlkolbens (7, 8) einwirkende Kraft des Druckes in der Steuerkammer (24) entgegen der Kraft der ersten Druckfeder (3) und der zweiten Druck­ feder (4).

Ist das Ventil (11, 15) der Entlüftungsventileinrich­ tung auf die vorstehend beschriebene Art und Weise in die Offenstellung gebracht worden, so wird der Druck in den Luftfederbälgen (30) über die Druckmittelleitung (31), die daran anschließende Druckmittelleitung (16), sowie den Druckmitteldurchlaß (17), die Druckmittelein­ gangskammer (18), das geöffnete Ventil (11, 15), die Druckmittelauslaßkammer (13) und den Druckmittelauslaß (14) zur Atmosphäre hin abgebaut. Da die Steuerkammer (24) über die Druckmittelleitungen (22, 23) und den Abschnitt (36) der Druckmittelleitung (31, 36) mit der Druckmittelleitung (16) verbunden ist, sinkt auch der Druck in der Steuerkammer (24) langsam mit ab.

Ist der Druck in den Luftfederbälgen (30) soweit abge­ sunken, daß sich der Abstand zwischen Fahrzeugzelle und Achsen wieder bis auf das Normalniveau verringert hat, erkennt dies die Wegmeßeinrichtung. Von der elektri­ schen Steuerschaltung wird ein Steuersignal auf das Steuerventil (25) gegeben. Das Steuerventil (25) wird umgeschaltet, so daß das Einlaßventil des Steuerventils (25) wieder in die Schließstellung und das Auslaßventil des Steuerventils (25) in die Offenstellung gelangen. Die Steuerkammer (24) des Entlüftungsventils wird über die Druckmittelleitungen (22, 23) und das geöffnete Auslaßventil des Steuerventils (25) zur Atmosphäre hin entlüftet.

Die Druckmittelleitung (31, 36) ist dabei vom Steuer­ ventil (25) abgesperrt, so daß aus den Luftfederbälgen (30) kein Druckmittel über das Steuerventil (25) entweichen kann.

Mittels der Kraft der ersten Feder (3) und der zweiten Feder (4) wird dann der Hohlkolben (7, 8, 12) nach unten in Richtung auf den Boden (19) des Gehäuseteiles (10, 6, 19) zu verschoben, bis der Ventilschließkörper (11) am Ventilsitz (15) zur Anlage kommt. Bei der weiteren Abwärtsbewegung des Hohlkolbens (7, 8, 12) hebt der Vorsprung (12) des Hohlkolbens (7, 8, 12) vom Ventilschließkörper (11) ab, so daß nur noch die erste Feder (3) in Schließrichtung des Ventils (11, 15) auf den Ventilschließkörper (11) einwirkt.

Das Entlüftungsventil (11, 15) ist jetzt geschlossen und der Druck in den Luftfederbälgen (30) wird gehal­ ten.

Mittels der Kraft der zweiten Feder (4) wird der Hohlkolben (7, 8, 12) so weit weiter nach unten bewegt, bis am Hohlkolben (7, 8, 12) vorgesehene Rippen (37) an einem Vorsprung (38) des Gehäuseteiles (6, 10, 19) zur Anlage kommen. Die Steuerkammer (24) wird durch diese Maßnahme nicht unterteilt.

Wird gewünscht, daß stets ein vorbestimmbarer Restdruck in den Luftfederbälgen (30) verbleibt, so wird die Kraft der zweiten Feder (4) so ausgelegt, daß die Kraft des Druckes in der Steuerkammer (24) von der auf den Hohlkolben (7, 8, 12) einwirkenden Kraft der zweiten Feder (4) bereits überwunden wird, wenn noch ein vorbestimmter Minimaldruck (Restdruck in den Luftfeder­ bälgen (30)) vorhanden ist.

Der Hohlkolben (7, 8, 12) bewegt sich nach unten und gibt so den Ventilschließkörper (11) frei. Die erste Feder (3), deren Kraft größer ist als die entgegenge­ richtet auf den Ventilschließkörper (11) einwirkende Kraft des Druckes in den Luftfederbälgen (30) bewegt den Ventilschließkörper (11) auf den Ventilsitz (15) zu. Das Entlüftungsventil (11, 15) gelangt in die Schließstellung, wodurch der Druckabbauvorgang in den Luftfederbälgen (30) abgebrochen wird.

Während des Druckabbauvorganges in den Luftfederbälgen (30) wird das in der die Druckmittelquelle (34) mit den Luftfederbälgen (30) verbindenen Leitungen (31, 33, 36) angeordneten Schaltventil (32) von der elektrischen Steuerschaltung, die auch das Steuerventil (25) steuert, abgeschaltet, so daß die Druckmittelverbindung zwischen der Druckmittelquelle (34) und den Luftfeder­ bälgen (30) unterbrochen ist.

Soll wieder Druckmittel in die Luftfederbälge (30) eingesteuert werden, so wird das Abschaltventil (32) von den Signalen der elektrischen Steuerschaltung in die Offenstellung gebracht, und zwar so lange, bis in den Luftfederbälgen der vorbestimmte Druck herrscht. Dabei befindet sich das Einlaßventil des Steuerventils (25) in der Schließstellung.

Tritt der Fall ein, daß das Fahrzeug überladen wird, so reicht der maximal zulässige Druck in den Luftfederbäl­ gen (30) und somit auch der Druck in der gesamten Luftfederanlage nicht aus, um das Fahrzeug auf Normal­ niveau zu halten - vorbestimmbarer Abstand zwischen Fahrzeugzelle und Achsen -. Die Wegmeßeinrichtung erkennt eine Abweichung vom Normalniveau (Abstand zwischen Fahrzeugzelle und Achsen verringert sich), woduch die elektrische Steuerschaltung veranlaßt wird, das Schaltventil (32) auf Durchgang zu schalten. Der Druck in den Luftfederbälgen (30) würde dabei auf einen Wert ansteigen, der zu Schäden an den Luftfederbälgen (30) führen könnte.

Da jedoch der Ventilschließkörper (11) des Ventils (11, 15) der Entlüftungsventileinrichtung unabhängig von einer Betätigung des Hohlkolbens (7, 8, 12) vom Druck­ mittel der Luftfederbälge (30) gegen die Kraft der ersten Feder (3) von seinem zugehörigen Ventilsitz (15) abgehoben wird, da die erste Feder (3) für einen zulässigen maximalen Druckwert in den Luftfederbälgen ausgelegt ist, überwiegt die vom Druckmittel in den Luftfederbälgen (30) oder in den Druckmittelleitungen (31, 35, 36, 16), auf den Ventilschließkörper (11) ausgeübte Kraft gegenüber der dieser Kraft entgegenge­ richtet auf den Ventilschließkörper einwirkenden Kraft der ersten Feder (3).

Das Ventil (11, 15) gelangt in die Offenstellung und der überschüssige Druck aus den Luftfederbälgen (30) wird über das jetzt geöffnete Ventil (11, 15), die Druckmittelauslaßkammer (13) und den Druckmittelauslaß (15) zur Atmosphäre hin abgebaut.

Das Entlüftungsventil braucht selbstverständlich nicht wie in diesem Ausführungsbeispiel als Sitzventil (11, 15) ausgebildet zu sein, sondern kann auch von einem Schieberventil gebildet werden. In einem solchen Fall würde in einer im Gehäuse vorgesehenen Bohrung (Durch­ laß) ein als Ventilschieber ausgebildetes Ventilglied in Richtung der Längsachse der Bohrung im Gehäuse verschiebbar angeordnet werden. Der Ventilschieber würde in seiner Mantelfläche wenigstens eine Ausnehmung aufweisen, die mit wenigstens einer zu einer Druckmit­ telauslaßkammer führenden Steueröffnung, die in der die Bohrung zur Führung des Ventilschiebers begrenzenden Wand angeordnet sein müßte, zur Deckung bringbar sein.

Das Ventilglied müßte in einem solchen Fall mit dem als Betätigungsglied dienenden Kolben über eine Schleppver­ bindung verbunden sein, derart, daß das Ventilglied und das Betätigungsglied aufeinander zu bewegt werden könn­ ten, wenn das Ventilglied vom Druckmittel des Verbrau­ chers gegen die Kraft der ersten Feder in die Offen­ stellung gebracht werden würde.

Die erfindungsgemäße steuerbare Entlüftungsventilein­ richtung kann sowohl in pneumatisch- als auch in hydraulisch betriebenen Anlagen eingesetzt werden.

Sie ist auch nicht an das in der Beschreibung angege­ bene Ausführungsbeispiel gebunden, sondern kann in jeder Anlage eingesetzt werden, in welcher ein mit einer Druckmittelquelle verbindbarer Verbraucher vorgesteuert entlüftbar sein soll und bei welcher es möglich sein soll, bei einem Druckabbau im Verbraucher einen Restdruck im Verbraucher zu belassen und bei der auch sichergestellt sein soll, daß der Verbraucher bei Auftreten von übermäßig hohen Drücken vor Beschädigun­ gen geschützt wird, wobei die Mittel zur Einstellung eines Restdruckes und zur Einstellung eines Öffnungs­ druckes (Öffnungsdruck = unzulässig hoher Druck im Verbraucher) nahezu unabhängig voneinander einstellbar sein sollen - z. B. durch Verändern der Vorspannung oder Austau­ schen der einzelnen Federn der Federkrafteinrichung -.

Vorzugsweise kann in den Druckmittelleitungen (22) oder (23) oder (36) oder in dem Druckmittelauslaß (14) eine Drossel (fest oder einstellbar) angeordnet werden, die nur beim Entlüftungsvorgang wirksam wird.

Von Bedeutung ist auch, daß das Ventilglied (11) und das Betätigungsglied (7, 8, 12) von verschiedenen Bauteilen gebildet werden, also keine einstückige Baueinheit bilden.

Das Schaltventil und das Steuerventil können elek­ trisch, mechanisch oder auch mittels Druckmittel gesteuert werden.

Selbstverständlich kann auch nur eine Feder vorgesehen werden, die dann jedoch am Ventilglied angreift. Es wird in einem solchen Fall keine am Betätigungsglied angreifende Feder vorgesehen.

Mit dieser Anordnung sind jedoch nur sehr niedrige Restdrücke erzielbar.

Es ist auch möglich, den vom Schaltventil (32) ausge­ steuerten Druck auf das Ventilglied (11) und auf das Steuerventil (25) zu geben, da dieser Druck zum Ver­ braucher führt. Der Druck im Druckmittelverbraucher entspricht im wesentlichen dem vom Schaltventil (32) ausgesteuerten Druck.

Somit können das Ventilglied (11) des Entlüftungsven­ tils (11, 15) sowie das Steuerventil (25) und somit die Steuerkammer (24) sowohl vom Druckmittel in einem Verbraucher als auch vom Druckmittel in einer zum Verbraucher führenden Druckmittelleitung beaufschlagt werden.

Sowohl bei Verwendung nur einer Feder als auch bei Verwendung von zwei Federn handelt es sich um eine Federkrafteinrichtung.

Claims (18)

1. Steuerbare Entlüftungsventileinrichtung mit folgen­ den Merkmalen:

• a) es ist ein betätigbares Ventilglied (11) vorge­ sehen, das zum Absperren eines Durchlasses (15) dient;
• b) über das von dem Ventilglied (11) und dem Durchlaß (15) gebildete Ventil (11, 15) ist in der Offenstellung des Ventils (11, 15) der Druck in einem Druckmittel-Verbraucher absenkbar;
• c) das Ventilglied (11) ist gegen eine am Ventil­ glied (11) angreifende Federkrafteinrichtung von dem Druck im Druckmittel-Verbraucher bzw. vom Druck in einer zum Druckmittelverbraucher führenden Druckmittelleitung in Richtung auf die Offenstellung des Ventils (11, 15) zu beauf­ schlagt;
• d) zur Betätigung des Ventilgliedes (11) ist ein Betätigungsglied (7, 8, 12) vorgesehen;
• e) das Betätigungsglied (7, 8) ist über ein Steuer­ ventil (25) wahlweise mit dem Druck des Druck­ mittels im Verbraucher bzw. vom Druckmittel in einer zum Verbraucher führenden Druckmittellei­ tung oder mit einem gegenüber diesem Druck wesentlich niedrigeren Druck gegen die am Betätigungsglied angreifende Federkraft in Richtung auf die Offenstellung des Ventils (11, 15) zu beaufschlagbar;

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• a) das Ventilglied (11) und das Betätigungsglied (7, 8, 12) werden von verschiedenen Bauteilen (7, 8, 12 und 11) gebildet.
• b) das Betätigungsglied (7, 8, 12) greift direkt oder indirekt an dem Ventilglied (11) in Richtung auf die Offenstellung des Ventils (11, 15) zu nach Art einer nur in dieser Richtung wirksamen Schleppverbindung an.

2. Steuerbare Entlüftungsventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder­ krafteinrichtung eine am Ventilglied (11) angrei­ fende Feder (3) enthält.

3. Steuerbare Entlüftungsventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder­ krafteinrichtung (3, 4) eine am Ventilglied (11) angreifende erste Feder (3) und eine am Betäti­ gungsglied (7, 8, 12) angreifende zweite Feder (4) enthält.

4. Steuerbare Entlüftungsventileinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (3) sowie die vom Druckmittel beaufschlagte Fläche des Ventilgliedes (11) und eine am Betäti­ gungsglied (7, 8, 12) vom als Steuerdruck dienenden Druckmittel beaufschlagbare Wirkfläche (26, 35) so ausgelegt sind, daß das Ventil (11, 15) bei einem Druckabbauvorgang im Verbraucher (30) in die Schließstellung gebracht wird, wenn die vom Druck­ mittel auf das Ventilglied (11) und die vom als Steuerdruck dienenden Druckmittel auf die Wirk­ fläche (26, 35) des Betätigungsgliedes (7, 8, 12) ausgeübte Kraft kleiner wird als die dieser Kraft entgegengerichtete Kraft der Feder (3).

5. Steuerbare Entlüftungsventileinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (3 und 4) sowie die vom Druckmittel beauf­ schlagte Fläche des Ventilgliedes (11) und eine am Betätigungsglied (7, 8, 12) vom als Steuerdruck dienenden Druckmittel beaufschlagbare Wirkfläche (26, 35) so ausgelegt sind, daß das Ventil (11, 15) bei einem Druckabbauvorgang im Verbraucher (30) in die Schließstellung gebracht wird, wenn die vom Druckmittel auf das Ventilglied (11) und die vom als Steuerdruck dienenden Druckmittel auf die Wirkfläche (26, 35) des Betätigungsgliedes (7, 8, 12) ausgeübte Kraft kleiner wird als die dieser Kraft entgegengerichtete Kraft der beiden Federn (3 und 4).

6. Steuerbare Entlüftungsventileinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied als Ventilschließkörper (11) ausgebildet ist, welcher mit einem Ventilsitz (15) ein Sitzventil (11, 15) bildet.

7. Steuerbare Entlüftungsventileinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied als Ventilschieber ausgebildet ist, der in einer Bohrung eines Gehäuses (6, 10, 19, 2) in Richtung der Längsachse der Bohrung verschiebbar angeordnet ist, und der auf seiner Mantelfläche wenigstens eine Ausnehmung aufweist, die mit wenigstens einer in der die Bohrung für den Ventilschieber begren­ zenden Wandung vorgesehenen Steueröffnung ein Schieberventil bildet.

8. Steuerbare Entlüftungsventileinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied als ein von dem als Steuerdruck dienenden Druckmit­ tel beaufschlagbarer Kolben (7, 8, 12) ausgebildet ist, welcher in einem das Ventil (11, 15) beinhal­ tenden Gehäuse (10, 2) mittels Dichtringen (9, 27) abgedichtet, in Richtung der Längsachse des Gehäu­ ses (6, 10, 19, 2) verschiebbar angeordnet ist.

9. Steuerbare Entlüftungsventileinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7, 8) auf seinem Umfang eine von einer Stufe des Kolbens (7, 8, 12) gebildete Ringfläche (26, 35) aufweist, die mit einer Stufe bzw. einem auf der Stufe auf liegen­ den Dichtring (9) einer den Kolben (7, 8, 12) aufnehmenden Ausnehmung des Gehäuses (10, 6, 19, 2) eine Steuerkammer (24) begrenzt, die über das als Mehrwegeventil ausgebildete Steuerventil (25) mit dem Druck des Druckmittelverbrauchers bzw. mit dem Druck in einer zum Druckmittelverbraucher führenden Druckmittelleitung oder mit der Atmosphäre bzw. mit einem Rücklauf verbindbar ist.

10. Steuerbare Entlüftungsventileinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Ringfläche (35) ein Dichtring (27) aufliegt.

11. Steuerbare Entlüftungsventileinrichtung nach wenig­ stens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7, 8, 12) als Hohlkolben ausgebildet ist.

12. Steuerbare Entlüftungsventileinrichtung nach wenig­ stens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Federn (3, 4) innerhalb des Hohlkolbens (7, 8) gelegen sind, wobei sich die erste Feder (3) am Deckel (2) des Gehäuses (10, 6, 19, 2) abstützt und das Ventil­ glied (11) in Schließrichtung des Ventils (11, 15) beaufschlagt und die zweite Feder (4) sich am Deckel (2) des Gehäuses (10, 2, 6, 19) abstützt und einen auf der Innenseite des Hohlkolbens (7, 8, 12) vorgesehenen Vorsprung (29) des Hohlkolbens (7, 8, 12) in Richtung vom Deckel (2) des Gehäuses (10, 6, 19, 2) weg beaufschlagt.

13. Steuerbare Entlüftungsventileinrichtung nach wenig­ stens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkammer (24) über eine Druckmittelleitung (22, 23) mit dem Steuerventil (25) verbunden ist.

14. Steuerbare Entlüftungsventileinrichtung nach wenig­ stens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (25) mit dem Druck des Verbrauchers bzw. mit dem Druck aus einer zum Verbraucher führenden Druckmittelleitung beaufschlagbar ist.

15. Steuerbare Entlüftungsventileinrichtung nach wenig­ stens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (11, 15) eine Druck­ mitteleingangskammer (18) und eine Druckmittelaus­ gangskammer (13) aufweist, wobei die Druckmittel­ eingangskammer (18) über einen Druckmittelanschluß (17) mit einer Druckmittelleitung (16) verbunden ist, die mit einer weiteren Druckmittelleitung (31, 33, 36) in Verbindung steht, welche die Druckmit­ telquelle (34) mit dem Verbraucher (30) verbindet, und daß die Druckmittelausgangskammer (13) über einen Druckmittelauslaß (14) mit der Atmosphäre bzw. mit dem Rücklauf in Verbindung steht.

16. Steuerbare Entlüftungsventileinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Druckmit­ telquelle (34) und dem Verbraucher (30) sowie dem Steuerventil (25) in dem Leistungsabschnitt (33) der Druckmittelleitung (31, 33) das Schaltventil (32) als ein steuerbares Absperrventil ausgebildet ist.

17. Steuerbare Entlüftungsventileinrichtung nach wenig­ stens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn­ zeichnet durch die folgenden Merkmale:

• a) das Ventilglied (11) ist innerhalb des als Hohl­ kolben ausgebildeten Kolbens (8, 7, 12) angeord­ net;
• b) der als Hohlkolben ausgebildete Kolben (8, 7, 12) weist an seinem dem Ventil (11, 15) zuge­ wandten Endbereich einen sich im wesentlichen radial nach innen erstreckenden umlaufenden Vorsprung (12) auf, welcher das Ventilglied (11) auf seiner dem dem Ventilsitz (15) zugewandten Seite übergreift.

18. Steuerbare Entlüftungsventileinrichtung nach wenig­ stens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben über eine Schlepp­ verbindung mit dem Ventilglied verbunden ist, derart, daß der Kolben und das Ventilglied aufein­ ander zu bewegbar sind.