DE4030716A1 - Ventilanordnung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung, bestehend aus
einem Gehäuse, in dem ein einen pneumatischen Differenz
druck steuerndes, elektromagnetisch betätigbares Vor
steuerventil sowie ein durch den Differenzdruck betätig
bares Hauptventil angeordnet sind, das in einer ersten
Schaltstellung, in der ein erster Dichtsitz offen und ein
zweiter Dichtsitz geschlossen ist, einen ersten Eingangs
anschluß mit einem Ausgangsanschluß verbindet und in ei
ner zweiten Schaltstellung, in der der erste Dichtsitz
geschlossen und der zweite Dichtsitz offen ist, eine Ver
bindung zwischen einem zweiten Eingangsanschluß und dem
Ausgangsanschluß herstellt, wobei ein, auf die Dichtsitze
zu vorgespannter, rotationssymmetrischer Schließkörper
mittels eines den zweiten Dichtsitz tragenden Ventilkör
pers durch eine mit dem Differenzdruck beaufschlagbare
Membranwand schaltbar ist.
Eine derartige Ventilanordnung ist z. B. aus der älteren
Anmeldung der Anmelderin P 39 35 812.7 bekannt. Bei der
bekannten Ventilanordnung verläuft die gemeinsame Achse
des die auf die Membranwand einwirkende pneumatische
Druckdifferenz steuernden Vorsteuerventils sowie des das
Vorsteuerventil betätigenden Elektromagneten senkrecht
zur Achse des Hauptventils in einer gegenüber der Achse
des Hauptventils radial versetzt liegenden Ebene, wobei
die beiden durch die Membranwand voneinander getrennten
pneumatischen Kammern in Ruhestellung der Wirkung des at
mosphärischen Drucks ausgesetzt sind.
Als nachteilig ist bei der vorbekannten Ventilanordnung
anzusehen, daß sie nicht in der Lage ist, eine Druckhal
tephase zu realisieren, die insbesondere bei ihrem Ein
satz als Umschaltventil beim pneumatischen Bremskraftver
stärker einer unterdruckmodulierten blockiergeschützten
Kraftfahrzeugbremsanlage sehr wichtig ist.
Um die Druckhaltephase zu realisieren, ist es bekannt,
zwei elektromagnetisch betätigbare 2/2-Wegeventile vorzu
sehen, von denen das den Unterdruck steuernde Ventil als
ein stromlos offenes (SO) und das die Atmosphäre steuern
de Ventil als ein stromlos geschlossenes (SG) Ventil aus
gebildet sind. Eine derartige Lösung ist jedoch sehr
teuer.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
pneumatische Ventilanordnung der eingangs genannten Gat
tung dahingehend zu verbessern, daß sie eine Druckhalte
phase realisieren kann, während der die beiden Eingangs
anschlüsse vom Ausgangsanschluß getrennt sind. Dabei soll
die Ventilanordnung in Serienfertigung leicht herstellbar
sein und aus kostengünstig herstellbaren Einzelteilen be
stehen, so daß aufwendige Fertigungsmaßnahmen weitgehend
vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
eine dritte Schaltstellung des Hauptventils ansteuerbar
ist, in der die beiden Dichtsitze am Schließkörper anlie
gen.
Durch diese Maßnahmen werden in einem Regelfall der Un
terdruckbedarf reduziert und die Regelzeiten verkürzt.
Zur Konkretisierung des Erfindungsgedankens wird bei ei
ner vorteilhaften Weiterbildung vorgeschlagen, daß der
erste Dichtsitz axial auf den Schließkörper zu bewegbar
angeordnet und mittels einer zweiten, mit dem Differenz
druck beaufschlagbaren Membranwand betätigbar ist.
Der erste Dichtsitz ist dabei an einem im Gehäuse der
Ventilanordnung abgedichtet geführten, mit Luftdurchläs
sen versehenen topfförmigen Teil ausgebildet, das mittels
eines im Gehäuse abgedichtet geführten Stößels mit der
zweiten Membranwand verbunden ist.
Eine besonders kompakte, platzsparende Bauweise wird bei
einer anderen vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungs
gegenstandes dadurch erreicht, daß die Membranwände im
Gehäuse axial gegenüberliegend angeordnet sind. Der die
zweite Membranwand beaufschlagende Differenzdruck wird
dabei vorzugsweise mittels eines zweiten Vorsteuerventils
angesteuert, das parallel zum ersten Vorsteuerventil im
Gehäuse angeordnet ist.
Eine Erhöhung der Funktionssicherheit der erfindungsge
mäßen Ventilanordnung, bei der als Schließkörper des
Hauptventils ein an sich bekanntes Tellerventil verwendet
wird, wird nach einem weiteren Erfindungsmerkmal dadurch
erreicht, daß ein ringförmiges Element vorgesehen ist,
das ein radiales Aufblähen des Tellerventils verhindert
und gleichzeitig als axialer Anschlag des Tellerventils
dient.
Eine andere vorteilhafte Ausführungsvariante des Erfin
dungsgegenstandes besteht darin, daß als Schließkörper
des Hauptventils eine mit einer elastischen Dichtfläche
versehene Hülse dient, die in einer Führung im Gehäuse
abgedichtet geführt ist.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von zwei in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsge
mäßen Ventilanordnung in Schnittdarstellung;
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie A-A nach
Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie B-B nach
Fig. 1 und
Fig. 4 eine zweite Ausführungsform der erfindungsge
mäßen Ventilanordnung.
Die in der Zeichnung dargestellte Ventilanordnung besteht
im wesentlichen aus einem ersten Vorsteuerventil 5, einem
zweiten Vorsteuerventil 45 sowie einem Hauptventil 7, die
in einem Gehäuse 1 angeordnet sind, das in ein Eingangs
anschlußteil 2, ein Ausgangsausschlußteil 3 sowie zwei
Deckelteile 4, 64 unterteilt ist, die vorzugsweise form
schlüssig miteinander verbunden sind.
Das Eingangsanschlußteil 2 weist einen ersten Eingangsan
schluß bzw. Unterdruckeingang 2 sowie einen zweiten Ein
gangsanschluß bzw. Atmosphäreneingang 22 auf, während das
Ausgangsanschlußteil 3 mit einem Ausgangsanschluß 20 ver
sehen ist, der in Ruhestellung der Ventilanordnung mit
dem ersten Eingangsanschluß 21 in Verbindung steht. Das
erste Vorsteuerventil 5 bzw. sein Elektromagnet 6 befin
det sich dabei in einer im Eingangsanschlußteil 2 dafür
vorgesehen zylindrischen Ausnehmung 42 (Fig. 2), während
der Elektromagnet 50 des zweiten Vorsteuerventils 45 in
einer im Ausgangsanschlußteil 3 dafür vorgesehenen zylin
drischen Ausnehmung 63 (Fig. 3) aufgenommen wird. Die An
ordnung der beiden Vorsteuerventile 5, 45 ist dabei vor
zugsweise derart getroffen, daß ihre senkrecht zur Zeich
nungsebene stehenden Symmetrieachsen parallel zueinander
verlaufen.
Im Übergangsbereich zwischen dem Eingangsanschluß 2 und
dem Ausgangsanschlußteil 3 ist im Ausgangsanschlußteil 3
ein mit Luftdurchlässen 65 versehenes topfförmiges Teil
31 axial beweglich angeordnet, an dem ein erster ring
förmiger Dichtsitz 14 des Hauptventils 7 ausgebildet ist,
der koaxial zu einem zweiten Dichtsitz 15 angeordnet ist,
der an einem durch einen ersten Betätigungsstößel 11 be
tätigbaren Ventilkörper 12 vorgesehen ist. In der Ruhe
stellung der Ventilanordnung liegt der zweite Dichtsitz
15 an einem Schließkörper 13 an, der durch ein rotations
symmetrisches elastisches Element, vorzugsweise ein an
sich bekanntes Tellerventil, gebildet ist und in Richtung
auf die beiden Dichtsitze 14, 15 zu mittels einer Ventil
feder 16 vorgespannt ist. Die Anordnung des Schließkör
pers 13 im Gehäuse 1 ist vorzugsweise derart getroffen,
daß er an seinem dem Ventilkörper 12 abgewandten Ende auf
einem zylindrischen Fortsatz 46 des Eingangsanschlußtei
les 3 aufgeschoben ist. Die Ventilfeder 16 befindet sich
dabei radial innerhalb des Schließkörpers 13, während ra
dial außenliegend ein ringförmiges Element 37 vorgesehen
ist, das einerseits bei der Betätigung des Hauptventils 7
ein radiales Aufblähen des Tellerventils 13 verhindert
und andererseits einen axialen Anschlag bildet, an dem
das Tellerventil 13 in der Ruhelage der Ventilanordnung
anliegt. Der zweite Eingangsanschluß 22 wird durch mehre
re, im Eingangsanschlußteil 3 mittels Stege 65 voneinan
der getrennte Zylindersegmente gebildet, in deren Rand
bereich nicht gezeigte Filterelemente angeordnet sein
können.
Das Eingangsanschlußteil 3 begrenzt an seinem dem Haupt
ventil 7 abgewandten Ende zusammen mit dem ersten Deckel
teil 4 einen pneumatischen Raum 30, der durch eine darin
angeordnete, axial bewegliche erste Membranwand 8 in eine
mit dem Ventilraum des ersten Vorsteuerventils 5 in Ver
bindung stehende erste Kammer 23 und eine mittels Belüf
tungsschlitze 36 im Deckelteil 4 mit der Atmosphäre ver
bundene zweite Kammer 24 unterteilt ist. Die Membranwand
8 besteht dabei aus einer zwischen dem Eingangsanschluß
teil 3 und dem ersten Deckelteil 4 eingespannten Membran
10 sowie einem durch eine erste Rückstellfeder 17 vorge
spannten Membranteller 9, der mit dem das Hauptventil 7
betätigenden Betätigungsstößel 11 in kraftübertragender
Verbindung steht. Die Rückstellfeder 17 ist vorzugsweise
in einer ersten zylindrischen Ausnehmung 41 im Eingangs
anschlußteil 3 angeordnet, die in der ersten Kammer 23
mündet und an deren Boden sich die Rückstellfeder 17 über
ein erstes Führungsteil 18 abstützt, das in einer Ausneh
mung einen den Betätigungsstößel 11 abdichtenden Dicht
ring 19 aufnimmt. An die Ausnehmung 41 schließt in der
axialen Richtung eine Bohrung 66 an, in der der Betäti
gungsstößel 11 geführt ist. Der Ventilraum des ersten
Vorsteuerventils 5 steht über nicht gezeigte Kanäle in
Verbindung mit dem Unterdruckeingangsanschluß 21 sowie
dem Atmosphäreneingangsanschluß 22.
Wie die Fig. 1 weiter erkennen läßt, weist das Ausgangs
anschlußteil 2 in seinem dem Ventilkörper 12 des Haupt
ventils 7 zugewandten Bereich eine Dichtung 60 auf, in
der das topfförmige Teil 31 axial geführt ist. Das den
ersten Dichtsitz 14 bildende Teil 31 ist dabei mittels
eines Kugelgelenkes 52 mit einem zweiten, in einer Boh
rung 67 des Ausgangsanschlußteiles 2 bzw. einem zweiten
Führungsteil 58 geführten Betätigungsstößel 51 verbunden,
der in kraftübertragender Verbindung mit einer zweiten
Membranwand 35 steht. Die aus einem zweiten Membranteller
69 sowie einer daran anliegenden Membran 70 bestehende
zweite Membranwand 35 unterteilt den zwischen dem Aus
gangsanschlußteil 3 und dem zweiten Deckelteil 64 einge
schlossenen pneumatischen Raum 40 in eine mittels des
zweiten Vorsteuerventils 45 evakuierbare bzw. belüftbare
dritte Kammer 61 sowie eine über Belüftungsschlitze 68 im
zweiten Deckelteil 64 mit der Atmosphäre in Verbindung
stehende vierte Kammer 62. Der Ventilraum des zweiten
Vorsteuerventils 45 steht dabei über nicht gezeigte pneu
matische Kanäle in Verbindung mit dem Unterdruck-Ein
gangsanschluß 21 sowie dem Atmosphären-Eingangsanschluß
22. Außerdem ist eine die zweite Membranwand 35 vorspan
nende, in einer Ausnehmung 71 des Ausgangsanschlußteils 2
angeordnete zweite Rückstellfeder 57 vorgesehen, die sich
am zweiten Führungsteil 58 abstützt. Eine in einer zylin
drischen Nut des Führungsteiles 58 angeordnete Dichtung
59 dient der Abdichtung und Führung des zweiten Betäti
gungsstößels 51.
Wie insbesondere aus der Fig. 2 erhellt, besteht das oben
erwähnte erste Vorsteuerventil 5 aus einem vorzugsweise
im Eingangsanschlußteil 2 ausgebildeten ersten Dichtsitz
26, einem an einem Vorsteuerventilteller 27 ausgebildeten
zweiten Dichtsitz 28 sowie einem mit den beiden Dicht
sitzen 26, 28 zusammenwirkenden Schließkörper 33, der
durch ein elastisches rotationssymmetrisches Dichtelement
gebildet und mittels eines Halters 32 am Eingangsan
schlußteil 2 befestigt ist. Der Vorsteuerventilteller 27
steht über ein Betätigungselement 47 in wirksamer Verbin
dung mit dem nicht dargestellten Anker eines Elektro
magneten 6, der in eine im Eingangsanschlußteil 2 ausge
bildete zylindrische Ausnehmung 42 eingeschoben ist. Das
Betätigungselement 47 ist in einem axialen Fortsatz 44
des Elektromagneten 6 verschiebbar geführt, der mit einer
radialen Umfangsnut 43 versehen und gegenüber dem Ein
gangsanschlußteil 2 mittels eines Dichtringes 39 abge
dichtet ist. Die Umfangsnut 43 nimmt teilweise zwei in
einer senkrecht zur Achse 29 des Vorsteuerventils 5 ste
henden Ebene gegenüberliegend angeordnete Stifte 38 auf,
die vorzugsweise konisch ausgebildet sind und die durch
Einführen in entsprechende Aussparungen 48 im Eingangs
anschlußteil 2 den Elektromagneten 6 im Gehäuse 1 fixie
ren. Diese Maßnahme ermöglicht eine genaue Einstellung
des Abstandes zwischen dem zweiten Dichtsitz 28 und dem
Schließkörper 33 des Vorsteuerventils 5 bzw. eine Opti
mierung dessen Ansprech- und Lösezeiten. Um die
Funktionssicherheit des Vorsteuerventils 5 nicht zu be
einträchtigen, ist im Vorsteuerventilhalter 32 ein ring
förmiges Filterelement 34 angeordnet, das ein Eindringen
von in der Außenluft enthaltenen Schmutzpartikeln ins In
nere des Gehäuses 1 wirksam verhindert. Die Anordnung des
Elektromagneten 6 sowie des Vorsteuerventils 5 im Gehäuse
1 ist vorzugsweise derart getroffen, daß deren gemeinsame
Achse 29 senkrecht zur Achse des Hauptventils 7 verläuft,
und zwar in einer gegenüber der Achse des Hauptventils 7
radial versetzt liegenden Ebene. Der Aufbau des die auf
die zweite Membranwand 35 einwirkende Druckdifferenz
steuernden zweiten Vorsteuerventils 45 entspricht exakt
dem des vorhin beschriebenen ersten Vorsteuerventils 5,
so daß eine weitere Erklärung nicht erforderlich ist.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäß aufgebauten, elek
tromagnetisch betätigbaren Ventilanordnung ist folgende:
Es wird angenommen, daß der erste Eingangsanschluß 21 an eine Unterdruckquelle angeschlossen ist. Bei nicht erreg ten Elektromagneten 6 und 50 befinden sich die Vorsteuer ventile 5, 45, die Membranwände 8, 35 sowie das Hauptventil 7 in der in Fig. 1 gezeigten Ruhestellung, so daß eine Verbindung zwischen dem ersten Eingangsanschluß 21 (Un terdruckeingang) und dem Ausgangsanschluß 20 besteht und die erste Kammer 23 sowie die dritte Kammer 61 über die offenen Dichtsitze der Vorsteuerventile 5, 45 mit der At mosphäre verbunden sind. Da sowohl die zweite Kammer 24 über die Belüftungsschlitze 36 im Deckelteil 4 als auch die vierte Kammer 62 über die Belüftungsschlitze 68 im zweiten Deckelteil 64 in ständiger Verbindung mit der At mosphäre stehen, herrscht in allen vier Kammern 23, 24, 61, 62 der Atmosphärendruck, und die Membranwände 8, 35 sind druckausgeglichen. Wird nun an die Wicklung des Elektromagneten 6 eine Spannung angelegt, so wirkt auf dessen Anker eine Kraft, die eine Verschiebung des Betä tigungselementes 47 bzw. des damit verbundenen Vorsteuer ventiltellers 27 in Richtung auf den Schließkörper 33 zu bewirkt. Bei der Berührung des Schließkörpers 33 wird der am Vorsteuerventilteller 27 ausgebildete Dichtsitz 28 ge schlossen, wodurch die Verbindung der ersten Kammer 23 mit der Atmosphäre unterbrochen wird. Diesem Schließvor gang folgt unmittelbar ein Abheben des Schließkörpers 33 vom ersten Dichtsitz 26, das ein Freigeben der pneumati schen Verbindung zwischen der ersten Kammer 23 und dem ersten Eingansanschluß 21 (Unterdruckeingang) zur Folge hat. Dadurch erfolgt ein Evakuieren der belüfteten ersten Kammer 23, so daß, durch den auf die erste bewegliche Membranwand 8 einwirkenden Differenzdruck bedingt, eine in der Zeichnung nach oben gerichtete Betätigungskraft entsteht, die der wirksamen Fläche der Membranwand 8 di rekt proportional ist und die Rückstellkraft der ersten Rückstellfeder 17 überwindet. Unter der Wirkung der Betä tigungskraft erfolgt eine Verschiebung des ersten Betäti gungsstößels 11 nach oben, dem auch unmittelbar der unter Vorspannung stehende Schließkörper 13 des Hauptventils 7 folgt, so daß der zweite Dichtsitz 15 während der An fangsphase des Umschaltvorganges geschlossen bleibt. In einer daran anschließenden Zwischenstellung wird auch der erste Dichtsitz 14 geschlossen, wonach im Verlauf einer weiteren Bewegung der zweite Dichtsitz 15 vom Schließkör per 13 abgehoben wird. Damit wird das Umschalten der er findungsgemäßen Ventilanordnung beendet und eine Verbin dung zwischen dem zweiten (Atmosphären)-Eingangsanschluß 22 und dem Ausgangsanschluß 20 hergestellt. Beim Abschal ten der auf die Magnetwicklung wirkenden Spannung läuft der beschriebene Vorgang in umgekehrter Reihenfolge ab.
Es wird angenommen, daß der erste Eingangsanschluß 21 an eine Unterdruckquelle angeschlossen ist. Bei nicht erreg ten Elektromagneten 6 und 50 befinden sich die Vorsteuer ventile 5, 45, die Membranwände 8, 35 sowie das Hauptventil 7 in der in Fig. 1 gezeigten Ruhestellung, so daß eine Verbindung zwischen dem ersten Eingangsanschluß 21 (Un terdruckeingang) und dem Ausgangsanschluß 20 besteht und die erste Kammer 23 sowie die dritte Kammer 61 über die offenen Dichtsitze der Vorsteuerventile 5, 45 mit der At mosphäre verbunden sind. Da sowohl die zweite Kammer 24 über die Belüftungsschlitze 36 im Deckelteil 4 als auch die vierte Kammer 62 über die Belüftungsschlitze 68 im zweiten Deckelteil 64 in ständiger Verbindung mit der At mosphäre stehen, herrscht in allen vier Kammern 23, 24, 61, 62 der Atmosphärendruck, und die Membranwände 8, 35 sind druckausgeglichen. Wird nun an die Wicklung des Elektromagneten 6 eine Spannung angelegt, so wirkt auf dessen Anker eine Kraft, die eine Verschiebung des Betä tigungselementes 47 bzw. des damit verbundenen Vorsteuer ventiltellers 27 in Richtung auf den Schließkörper 33 zu bewirkt. Bei der Berührung des Schließkörpers 33 wird der am Vorsteuerventilteller 27 ausgebildete Dichtsitz 28 ge schlossen, wodurch die Verbindung der ersten Kammer 23 mit der Atmosphäre unterbrochen wird. Diesem Schließvor gang folgt unmittelbar ein Abheben des Schließkörpers 33 vom ersten Dichtsitz 26, das ein Freigeben der pneumati schen Verbindung zwischen der ersten Kammer 23 und dem ersten Eingansanschluß 21 (Unterdruckeingang) zur Folge hat. Dadurch erfolgt ein Evakuieren der belüfteten ersten Kammer 23, so daß, durch den auf die erste bewegliche Membranwand 8 einwirkenden Differenzdruck bedingt, eine in der Zeichnung nach oben gerichtete Betätigungskraft entsteht, die der wirksamen Fläche der Membranwand 8 di rekt proportional ist und die Rückstellkraft der ersten Rückstellfeder 17 überwindet. Unter der Wirkung der Betä tigungskraft erfolgt eine Verschiebung des ersten Betäti gungsstößels 11 nach oben, dem auch unmittelbar der unter Vorspannung stehende Schließkörper 13 des Hauptventils 7 folgt, so daß der zweite Dichtsitz 15 während der An fangsphase des Umschaltvorganges geschlossen bleibt. In einer daran anschließenden Zwischenstellung wird auch der erste Dichtsitz 14 geschlossen, wonach im Verlauf einer weiteren Bewegung der zweite Dichtsitz 15 vom Schließkör per 13 abgehoben wird. Damit wird das Umschalten der er findungsgemäßen Ventilanordnung beendet und eine Verbin dung zwischen dem zweiten (Atmosphären)-Eingangsanschluß 22 und dem Ausgangsanschluß 20 hergestellt. Beim Abschal ten der auf die Magnetwicklung wirkenden Spannung läuft der beschriebene Vorgang in umgekehrter Reihenfolge ab.
Wie bereits oben erwähnt, besteht in der Ruhestellung der
erfindungsgemäßen Ventilanordnung eine pneumatische Ver
bindung zwischen dem ersten (Unterdruck-) Eingangsan
schluß 21 und dem Ausgangsanschluß 20, wobei der zweite
Dichtsitz 15 am Tellerventil 13 anliegt und der zweite
(Atmosphären-) Eingangsanschluß 22 abgesperrt ist. Wird
nun eine Druckhaltephase gewünscht, während der die bei
den Eingangsanschlüsse 21, 22 vom Ausgangsanschluß 20 ge
trennt sind, so ist es erforderlich, auch den ersten
Dichtsitz 14 zur Anlage am Tellerventil 13 zu bringen. Zu
diesem Zweck wird an den Elektromagneten 50 des zweiten
Vorsteuerventils 45 eine Spannung angelegt, so daß beim
Umschalten des Vorsteuerventils 45 die dritte Kammer 61
evakuiert wird. Die dadurch entstehende, auf die zweite
Membranwand 35 einwirkende Druckdifferenz bewirkt eine
Bewegung der Membranwand 35 entgegen der Wirkung der
zweiten Rückstellfeder 57, an deren Ende der erste Dicht
sitz 14 am Tellerventil 13 zur Anlage kommt. Durch das
gleichzeitige Schließen der beiden Dichtsitze 14, 15 wird
die gewünschte Haltephase realisiert.
Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsvariante der er
findungsgemäßen Ventilanordnung wird der Schließkörper 13
des Hauptventils 7 durch eine zylindrische Hülse 53 ge
bildet, die in einer im Eingangsanschlußteil 2 ausgeform
ten Führung 55 abgedichtet geführt ist und gleichzeitig
einen axialen Anschlag für den Schließkörper 13 dar
stellt. Die Abdichtung erfolgt dabei mittels eines radial
innerhalb der Führung 55 angeordneten Dichringes 56, wo
bei die die Hülse 56 vorspannende Ventilfeder 16 radial
außerhalb der Führung 55 vorgesehen ist. Um eine einwand
freie Dichtwirkung des Hauptventils 7 zu erreichen, weist
die Hülse 53 an ihrem den Dichtsitzen 14, 15 zugewandten
Ende einen radialen Kragen 72 auf, der mit einer elasti
schen Dichtfläche 54 versehen ist.
Um die vorhin beschriebene Druckhaltephase durch Schalten
des ersten Vorsteuerventils 5 realisieren zu können, ist
das den ersten Dichtsitz 14 tragende topfförmige Teil 31
auf dem zweiten Betätigungsstößel 51 vorgespannt axial
begrenzt bewegbar angeordnet. Für seine axiale Vorspan
nung gegenüber dem Betätigungsstößel 51 sorgt eine Vor
spannfeder 73, deren Federkonstante kleiner ist als die
der Ventilfeder 16. Die Vorspannfeder 73 stützt sich da
bei an einer zylindrischen Begrenzungshülse 74 ab, deren
Lage auf dem zweiten Betätigungsstößel 51 beispielsweise
durch einen Sicherungsring 75 bestimmt ist. Die Begren
zungshülse 74 ist dabei in ihrer axialen Länge vorzugs
weise so bemessen, daß für den Abstand s ihres Endes vom
topfförmigen Teil 31 die folgende Ungleichung erfüllt ist:
a + s < b < a,
wobei
b den Betätigungsweg des Ventilkörpers 12 und
a den Abstand zwischen dem ersten Dichtring 14 und der Dichtfläche 54 in der Ruhestellung bedeutet.
b den Betätigungsweg des Ventilkörpers 12 und
a den Abstand zwischen dem ersten Dichtring 14 und der Dichtfläche 54 in der Ruhestellung bedeutet.
Wird nun eine Druckhaltephase gewünscht, so wird an den
Elektromagneten 6 des ersten Vorsteuerventils 5 Spannung
angelegt, so daß eine Bewegung des Ventilkörpers 12 in
Betätigungsrichtung erfolgt. Dieser Bewegung folgt der
Schließkörper 13, bedingt durch die Wirkung der Ventilfe
der 16, bis die Dichtfläche 54 mit dem ersten Dichtsitz
14 in Berührung kommt. Bei einer weiteren Bewegung des
Ventilkörpers 12 bzw. des Schließkörpers 13 wird das
topfförmige Teil 31 vom Schließkörper 13 entgegen der
Wirkung der schwächeren Vorspannfeder 73 mitgenommen, so
daß der zweite Dichtsitz 15 von der Dichtfläche 54 nicht
abheben kann.
Eine andere Möglichkeit der Realisierung der Druckhalte
phase besteht, wie im Zusammenhang mit der in Fig. 1 dar
gestellten Ausführung bereits beschrieben wurde, im Akti
vieren des zweiten Vorsteuerventils 45 mit anschließendem
Evakuieren der dritten Kammer 61, das eine Bewegung des
zweiten Betätigungsstößels 51 entgegen der Betätigungs
richtung des Hauptventils 7 zur Folge hat. Dabei wird das
topfförmige Teil 31 mittels der Vorspannfeder 73 auf die
Dichtfläche 54 zu so weit verschoben, bis der erste
Dichtsitz 14 an der Dichtfläche 54 zur Anlage kommt. Bei
einer weiteren Bewegung des zweiten Betätigungsstößels 51
wird die Vorspannfeder 73 zusammengedrückt, bis die Be
grenzungshülse 74 am topfförmigen Teil 31 zur Anlage
kommt, wodurch die Dichtkraft des ersten Dichtsitzes 14
erhöht wird. Eine Verbindung zwischen dem zweiten (At
mosphären-) Eingangsanschluß 22 und dem Ausgangsanschluß
20 kann bei dieser Ausführungsvariante des Erfindungsge
genstandes nur durch gleichzeitiges Schalten der beiden
Vorsteuerventile 5, 45 hergestellt werden.
Bezugszeichenliste
1 Gehäuse
2 Anschlußteil
3 Mittelteil
4 Deckelteil
5 Vorsteuerventil
6 Elektromagnet
7 Hauptventil
8 Membranwand
9 Membranteller
10 Membran
11 Stößel
12 Ventilkörper
13 Schließkörper
14 Dichtsitz
15 Dichtsitz
16 Ventilfeder
17 Rückstellfeder
18 Führungsteil
19 Dichtung
20 Ausgangsanschluß
21 erster Eingangsanschluß
22 zweiter Eingangsanschluß
23 Kammer
24 Kammer
25 pneumatischer Kanal
26 Dichtsitz
27 Vorsteuerventilteller
28 Dichtsitz
29 Achse
30 Raum
31 Teil
32 Halter
33 Schließkörper
34 Filter
35 Membranwand
36 Belüftungsschlitz
37 Element
38 Stift
39 Dichtring
40 Raum
41 Ausnehmung
42 Ausnehmung
43 Umfangsnut
44 Fortsatz
45 Vorsteuerventil
46 Fortsatz
47 Betätigungselement
48 Aussparung
49 Öffnung
50 Elektromagnet
51 Betätigungsstößel
52 Kugelgelenk
53 Hülse
54 Dichtfläche
55 Führung
56 Dichtung
57 Rückstellfeder
58 Führungsteil
59 Dichtung
60 Dichtung
61 Kammer
62 Kammer
63 Kammer
64 Deckelteil
65 Steg
66 Bohrung
67 Bohrung
68 Belüftungsschlitz
69 Membranteller
70 Membran
71 Ausnehmung
72 Kragen
73 Vorspannfeder
74 Begrenzungshülse
75 Sicherungsring
2 Anschlußteil
3 Mittelteil
4 Deckelteil
5 Vorsteuerventil
6 Elektromagnet
7 Hauptventil
8 Membranwand
9 Membranteller
10 Membran
11 Stößel
12 Ventilkörper
13 Schließkörper
14 Dichtsitz
15 Dichtsitz
16 Ventilfeder
17 Rückstellfeder
18 Führungsteil
19 Dichtung
20 Ausgangsanschluß
21 erster Eingangsanschluß
22 zweiter Eingangsanschluß
23 Kammer
24 Kammer
25 pneumatischer Kanal
26 Dichtsitz
27 Vorsteuerventilteller
28 Dichtsitz
29 Achse
30 Raum
31 Teil
32 Halter
33 Schließkörper
34 Filter
35 Membranwand
36 Belüftungsschlitz
37 Element
38 Stift
39 Dichtring
40 Raum
41 Ausnehmung
42 Ausnehmung
43 Umfangsnut
44 Fortsatz
45 Vorsteuerventil
46 Fortsatz
47 Betätigungselement
48 Aussparung
49 Öffnung
50 Elektromagnet
51 Betätigungsstößel
52 Kugelgelenk
53 Hülse
54 Dichtfläche
55 Führung
56 Dichtung
57 Rückstellfeder
58 Führungsteil
59 Dichtung
60 Dichtung
61 Kammer
62 Kammer
63 Kammer
64 Deckelteil
65 Steg
66 Bohrung
67 Bohrung
68 Belüftungsschlitz
69 Membranteller
70 Membran
71 Ausnehmung
72 Kragen
73 Vorspannfeder
74 Begrenzungshülse
75 Sicherungsring
Claims (12)
1. Ventilanordnung, bestehend aus einem Gehäuse, in dem
ein einen pneumatischen Differenzdruck steuerndes,
elektromagnetisch betätigbares Vorsteuerventil sowie
ein durch den Differenzdruck betätigbares Hauptven
til angeordnet sind, das in einer ersten Schaltstel
lung, in der ein erster Dichtsitz offen und ein
zweiter Dichtsitz geschlossen ist, einen ersten Ein
gangsanschluß mit einem Ausgangsanschluß verbindet
und in einer zweiten Schaltstellung, in der der
erste Dichtsitz geschlossen und der zweite Dichtsitz
offen ist, eine Verbindung zwischen einem zweiten
Eingangsanschluß und dem Ausgangsanschluß herstellt,
wobei ein, auf die Dichtsitze zu vorgespannter, ro
tationssymmetrischer Schließkörper mittels eines den
zweiten Dichtsitz tragenden Ventilkörpers durch eine
mit dem Differenzdruck beaufschlagbare Membranwand
schaltbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß eine dritte Schaltstellung des Hauptventils (7)
ansteuerbar ist, in der die beiden Dichtsitze
(14, 15) am Schließkörper (13) anliegen.
2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Dichtsitz
(14) axial auf den Schließkörper (13) zu bewegbar
angeordnet und mittels einer zweiten, mit dem Dif
ferenzdruck beaufschlagbaren Membranwand (35) betä
tigbar ist.
3. Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Dichtsitz
(14) an einem im Gehäuse (1 bzw. 2) abgedichtet ge
führten, mit Luftdurchlässen (65) versehen topfför
migen Teil (31) ausgebildet ist.
4. Ventilanordnung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das topfförmige
Teil (31) mittels eines im Gehäuse (1 bzw. 2) abge
dichtet geführten Betätigungsstößels (51) mit der
zweiten Membranwand (35) verbunden ist.
5. Ventilanordnung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das topfförmige
Teil (31) gegenüber dem zweiten Betätigungsstößel
(51) vorgespannt axial begrenzt bewegbar ist.
6. Ventilanordnung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das topfförmige
Teil (31) mittels einer Vorspannfeder (73) vorge
spannt ist, deren Federkonstante kleiner ist als die
Federkonstante einer den Schließkörper (13) des
Hauptventils (7) vorspannenden Ventilfeder (16).
7. Ventilanordnung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorspannfeder
(16) an einer Begrenzungshülse (74) abgestützt ist,
deren axiale Länge so bemessen ist, daß für den Ab
stand (s) zwischen dem Ende der Begrenzungshülse
(74) und dem topfförmigen Teil (31) die folgende Be
ziehung gilt:
s + a < b < a,wobei
a den axialen Abstand zwischen dem ersten Dichtsitz (14) und dem Schließkörper (13) in Ruhestellung und
b den Betätigungsweg des Ventilkörpers (12) beim Aktivieren des ersten Vorsteuerventils (5) be deuten.
a den axialen Abstand zwischen dem ersten Dichtsitz (14) und dem Schließkörper (13) in Ruhestellung und
b den Betätigungsweg des Ventilkörpers (12) beim Aktivieren des ersten Vorsteuerventils (5) be deuten.
8. Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Membranwände
(8, 35) im Gehäuse (1) axial gegenüberliegend ange
ordnet sind.
9. Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der die zweite Mem
branwand (35) beaufschlagende Differendruck mittels
eines zweiten Vorsteuerventils (45) angesteuert
wird, das parallel zum ersten Vorsteuerventil (5) im
Gehäuse (1 bzw. 2) angeordnet ist.
10. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, bei der als Schließkörper des Hauptventils
ein an sich bekanntes Tellerventil verwendet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß ein ring
förmiges Element (37) vorgesehen ist, das ein radia
les Aufblähen des Tellerventils (13) verhindert und
gleichzeitig als axialer Anschlag des Tellerventils
(13) dient.
11. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß als
Schließkörper (13) des Hauptventils (7) eine mit ei
ner elastischen Dichtfläche (54) versehene Hülse
(53) vorgesehen ist, die in einer Führung (55) im
Gehäuse (1 bzw. 2) abgedichtet geführt ist.
12. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
Führungsteile (18, 58) vorgesehen sind, in denen die
Stößel (11, 51) der Membranwände (8, 35) geführt wer
den und an denen sich die Membranwände (8, 35) vor
spannende Rückstellfedern (17, 57) abstützen.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904030716 DE4030716A1 (de) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | Ventilanordnung |
JP27866691A JPH04262180A (ja) | 1990-09-28 | 1991-09-30 | 弁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904030716 DE4030716A1 (de) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | Ventilanordnung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4030716A1 true DE4030716A1 (de) | 1992-04-02 |
Family
ID=6415178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904030716 Withdrawn DE4030716A1 (de) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | Ventilanordnung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04262180A (de) |
DE (1) | DE4030716A1 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109131294B (zh) * | 2018-08-30 | 2024-03-22 | 山东畅达专用车有限公司 | 一种用于汽车制动的气压控制阀 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1093635B (de) * | 1955-01-21 | 1960-11-24 | Graubremse Gmbh | Elektromagnetisch gesteuertes Schaltventil zum wechselweisen Be- und Entlueften pneumatischer Anlagen |
DE1168256B (de) * | 1961-03-13 | 1964-04-16 | Erich Herion | Servosteuerung mit Sicherungsmitteln fuer mindestens einen Druckverbraucher, insbesondere Pressensteuerung |
DE2405799A1 (de) * | 1973-02-20 | 1974-08-22 | Itt Ind Gmbh Deutsche | Tellerventil |
DE2647072A1 (de) * | 1976-10-19 | 1978-04-20 | Bosch Gmbh Robert | Elektromagnetventil |
DE2650701A1 (de) * | 1976-11-05 | 1978-05-11 | Graubremse Gmbh | Mit mindestens zwei in entgegengesetzte richtungen wirksamen steuerkraeften beaufschlagbares ventil |
DE2931100A1 (de) * | 1978-08-01 | 1980-02-21 | Girling Midland Ross Air Act | Fluiddruckbetaetigbares steuerventil |
DE3739337A1 (de) * | 1987-11-20 | 1989-06-01 | Teves Gmbh Alfred | Ventilanordnung |
DE3939578A1 (de) * | 1988-12-05 | 1990-06-07 | Hirotaka Mfg Co | Wegeventil fuer einen pneumatischen zylinder |
-
1990
- 1990-09-28 DE DE19904030716 patent/DE4030716A1/de not_active Withdrawn
-
1991
- 1991-09-30 JP JP27866691A patent/JPH04262180A/ja active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04262180A (ja) | 1992-09-17 |
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