DE4114977A1 - Druckbegrenzungsventil - Google Patents
DruckbegrenzungsventilInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Druckbegrenzungsventil nach der
Gattung des Hauptanspruchs. Ein derartiges Druckbegrenzungsventil
ist bekannt (DE-AS 17 75 580).
Bei diesem bekannten Druckbegrenzungsventil wird eine Ventilpatrone
verwendet, die es gestattet, den Durchmesser des Ventilkolbens und
den Durchmesser des Ventilsitzes etwa gleich groß auszubilden. Dies
hat den Vorteil, daß der Begrenzungsdruck nahezu unabhängig vom Vor
ratsdruck ist und daß der Durchflußquerschnitt verhältnismäßig groß
gewählt werden kann. Durch die beiden gleichen Durchmesser sind die
jeweils wirksamen Flächen und damit die Ansprechdrücke leicht zu be
rechnen und ein großer Durchflußquerschnitt gewährleistet einen
drosselfreien Durchfluß.
Nun besteht bei solchen Druckbegrenzungsventilen des öfteren die
Forderung nach Einbau eines Sicherheitsventils, und der vorliegenden
Anmeldung liegt das Problem zugrunde, daß der Öffnungsdruck des Si
cherheitsventils knapp über dem vom Druckbegrenzungsventil bestimm
ten Begrenzungsdruck liegen soll, damit in dem dem Druckbegrenzungs
ventil nachgeordneten System keine unzulässig hohen Drücke auftreten
können.
Das eingangs genannte Druckbegrenzungsventil mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Patentanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß
eine Wirkfläche des Sicherheitsventils von der gleichen Einstell-Fe
der beaufschlagt wird, mit der auch der Begrenzungsdruck veränderbar
einstellbar ist.
Auch auf diese Weise kann der Öffnungsdruck des Sicherheitsven
tils - wie für manche Anwendungsfälle erforderlich - knapp über dem
Begrenzungsdruck des Druckbegrenzungsventils vorgesehen werden. Dazu
kommt dann noch der Vorteil, daß die Sicherheitsventil-Feder im we
sentlichen lediglich Reibkräfte überwinden muß und damit weitgehend
frei von Kräften bleibt, die vom Luftdruck herrühren.
Ein vorteilhaftes Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Druckbe
grenzungsventils ergibt sich in Kombination mit einem Mehr
kreis-Schutzventil für Wagenzug-Bremsanlagen. In neuerer Zeit wird
für den Zugwagen von derartigen Wagenzügen ein höherer Bremsdruck
gefordert als er für den Anhänger zulässig ist. So werden die beiden
Zugwagen-Bremskreise I und II mit 10 bis 15 bar betrieben, während
auf dem Anhänger nur 7 bis 8 bar Anwendung finden darf. Das hat zur
Folge, daß der Anhänger-Bremskreis III und auch der Nebenverbrau
cherkreis IV in ihrem Druck auf 8 bar begrenzt werden müssen und daß
ein Ansprechdruck eines Sicherheits-Ventils im Druckbegrenzungsven
til nur knapp über dem Begrenzungsdruck liegen darf. Mit dem vor
liegenden Druckbegrenzungsventil sind diese Forderung erfüllbar.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge
stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es
zeigt
Fig. 1 ein Druckbegrenzungsventil im Schnitt und
Fig. 2
ein Vierkreis-Schutzventil mit eingebautem Druckbegrenzungsventil
nach Fig. 1, ebenfalls geschnitten.
Ein Druckbegrenzungsventil 1 ist in einem hohlzylindrischen Gehäuse
2 angeordnet, dessen beidseitige Öffnungen 3 und 4 nach außen durch
jeweils einen Deckel 5 und 6 abgedeckt sind. Die eine Öffnung 4 ist
durch ihren Deckel 6 dicht abgedeckt, ist größer als die andere und
hat eine mehrfach abgestufte Innenwand 7, deren innerer Teil eine
Zylinderwand 8 für einen Kolbenteil 9 eines becherförmigen Kolben
gliedes 15 bildet. Anschließend an die Zylinderwand 8 ist eine Er
weiterung 10 vorgesehen, in deren Wand ein Eingang 11 mündet und an
deren unterem Ende ein Ventilsitz 12 des Druckbegrenzungsventils
vorgesehen ist.
Dieser Ventilsitz 12 besteht aus einem axial und radial eingespann
ten Dicht-Ring 13, und der dazugehörende Schließkörper 14 wird von
einer Kegelfläche des Kolbengliedes 15 gebildet, die an den Kolben
teil 9 anschließt. Der Ventilsitz 12 und der Kegelflächen-Schließ
körper 14 bilden das Druckbegrenzungsventil 1. Die Kegelfläche läuft
aus in einen Führungsbund 16 für das Kolbenglied 15, der in einem
Bohrungsteil 17 beweglich ist. In einer unteren Ausnehmung 18 der
Zylinderwand 8 ist der Deckel 6 mittels eines O-Ringes 18′ und eines
Sprengringes 19 festgespannt. Zwischen dem Ventilsitz 12 und dem
Deckel 6 ist eine Sekundär-Kammer 20 gebildet, an die über einen
seitlichen Anschluß 21 ein Nehmer, z. B. ein Vorratsbehälter ange
schlossen ist.
Im Kolbenglied 15 ist ein Sicherheitsventil 22 integriert, welches
dadurch gebildet ist, daß ein Boden 23 des becherförmigen Kolben
gliedes 15 von diesem getrennt angeordnet ist und einen Flansch 24
hat, dessen Unterseite Schließkörper des Sicherheitsventils 22 ist.
In einer Innenwand 16′ des Führungsbundes 16 des hohlen Kolbenglie
des 15 ist eine Nut 46 eingearbeitet, in die ein Haltering 47 einge
sprengt ist, der einen O-Ring 48 gegen die Innenwand 16′ radial ver
spannt. Auf diese Weise ist dort ein Ventilsitz 25 gebildet.
Der Boden 23 unterliegt der Kraft einer Rückstellfeder 26, die be
strebt ist, den Flansch 24 auf dem Ventilsitz 25 zu halten und damit
das Sicherheitsventil 22 in seiner Schließstellung zu belassen. Die
Vorspannung der Rückstellfeder 26 ist einstellbar über eine Stell
schraube 27, die in einer zwischen den beiden Öffnungen 3 und 4 lie
genden Querwand 28 verstellbar angeordnet ist. Über einen Durchbruch
29 in der Querwand 28 ist eine die Rückstellfeder 26 aufnehmende In
nenkammer 30 an Außenluft angeschlossen.
Zwischen einer Innenschulter 31 des Kolbengliedes 15 und einer Ober
seite des Flansches 24 ist noch eine schwache Ventilfeder 32 des Si
cherheitsventils 22 angeordnet, deren Federkraft sich in bezug auf
den Sicherheitsventil-Öffnungsdruck mit der der Rückstellfeder 26
addiert. Die Schließkraft des Sicherheitsventils 22 wird nur von der
Feder 32 erzeugt.
Es ist noch zu bemerken, daß die jeweils wirksamen Ventilflächen des
Druckbegrenzungsventils 1 und des Sicherheitsventils 22 gleich groß
oder zumindest annähernd gleich groß sind. Um dies zu verdeutlichen,
sind die hier maßgeblichen Durchmesser mit d, d1 und d2 bezeich
net. d ist der Durchmesser der Innenwand 7 bzw. des Kolbenteiles 9,
d2 ist der wirksame Durchmesser des Dicht-Ringes 13 des Druckbe
grenzungsventils 1 und d1 ist der wirksame Durchmesser des Sicher
heitsventils 22.
Vom Eingang 11 her strömt Druckluft als Geberdruck in das Druckbe
grenzungsventil 1 ein. Da der Schließkörper 14 unter der Kraft der
Rückstellfeder 26 den Ventilsitz 12 freigegeben hat, kann die Druck
luft ungehindert in die Sekundär-Kammer 20 gelangen und von dort in
den Ausgangs-Anschluß 21 zu einem Druck-Nehmer z. B. einem Vorratsbe
hälter gelangen. Ist dort ein Druck von beispielsweise 8 bar er
reicht, überwiegt der von unten auf das becherförmige Kolbenglied 15
wirkende Druck die Kraft der Rückstellfeder 26 und das Druckbegren
zungsventil 1 schließt. Dadurch kann unabhängig von einer eventuel
len weiteren Nehmerdrucksteigerung im Eingang 11 der Sekundärdruck
nicht mehr weiter ansteigen.
Sollte aber durch einen Fehler im System, z. B. einer Undichtheit an
den Dichtflächen im Druckbegrenzer oder durch Erwärmung im Sekundär
bereich, der Sekundärdruck trotzdem weiter ansteigen, so öffnet be
reits bei einem geringen Überdruck, beispielsweise bei 8,5 bar, das
Sicherheitsventil 22 und läßt den zu hohen Sekundärdruck durch die
Innenkammer 30 und den Durchbruch 29 zur Außenluft abströmen.
Durch die besondere Ausbildung der wirksamen Flächen (Durchmesser d,
d1 und d2) ist ereicht, daß der Öffnungsdruck des Sicherheits
ventils 22 nahe beim Druckbegrenzungsdruck liegt. In diesem Sinne
ist es auch wichtig, daß die Rückstellfeder 26 so angeordnet ist,
daß sie auch auf das Sicherheitsventil 22 einwirkt. Die schwache
Ventilfeder 32 braucht auf diese Weise lediglich die Reibkräfte des
Kolbenteils 9 an der Zylinderwand 8 sowie die Dichtkraft am Ventil
sitz 25 aufzubringen.
In der Fig. 2 ist das in der Fig. 1 dargestellte Druckbegrenzungs
ventil 1 in ein Gehäuse 42 eines Vierkreis-Schutzventils 33 inte
griert. Gleiche Teile des Druckbegrenzungsventils 1 tragen deshalb
die gleichen Bezugszeichen. Das Schutzventil 33 hat zwei über einen
Kanal 36 zentral angesteuerte Überströmventile 34 und 35, die den
Betriebsbremskreisen I und II zugeordnet sind, es ist jedoch nur ein
Überströmventil 34 dargestellt. Diese beiden Überströmventile 34 und
35 werden unmittelbar, d. h. ohne Druckbegrenzung angesteuert, damit
die Zugwagen-Betriebsbremskreise I und II mit einem hohen Druck,
beispielsweise mit 15 bar über den Anschluß 37 beschickt werden kön
nen.
Die Luftzuführung zu den anderen beiden Überströmventilen 38 und 39,
die dem Anhänger bzw. Nebenverbraucher zugeordnet sind (nur Ventil
38 ist dargestellt), findet in der an den Eingang 11 angeschlossenen
Erweiterung 10 statt (vgl. Fig. 1), und die Überströmventile 38 und
39 werden über je einen Kanal 40 bzw. 41 ebenfalls zentral ange
steuert. Das Druckbegrenzungsventil 1 ist auf diese Weise dem Anhän
gerbremskreis III und dem Nebenverbraucher IV vorgeordnet und sorgt
dafür, daß einerseits der Luftdruck dort gewöhnlich unter 8 bar
bleibt, anderseits gewährleistet es, daß bei einem Fehler im Druck
begrenzer 1 oder im System der Überstromdruck nicht gefährlich an
steigen kann, indem in einem solchen Fehlerfall das Sicherheitsven
til 22 öffnet.
Claims (6)
1. Druckbegrenzungsventil, das zwischen einem Geber und einem Nehmer
angeordnet ist und den vom Geber eingesteuerten, für den Nehmer be
stimmten Druck auf eine bestimmbare Höhe begrenzt, mit einem aus
Schließglied und Sitz bestehenden Druckbegrenzungs-Ventil, ferner
einem Kolbenglied, das vom Druckmittel einerseits und unter der Kraft
einer der Druckmitteleinwirkung entgegenwirkenden, einstellbaren
Rückstellfeder andererseits beweglich ist, wobei das Schließglied am
Kolbenglied und der Sitz im Ventilgehäuse angeordnet sind, und das
Kolbenglied ein becherförmiges Teil mit dem Nehmerdruck (Sekundär
druck) zugekehrtem Becherunterteil ist, an dem das Ventilschließ
glied angeordnet ist, und die Ventildurchmesser so ausgebildet sind,
daß bei geschlossenem Ventil die dem Druck ausgesetzten, in der Öff
nungsrichtung bzw. in der Schließrichtung wirksamen Flächen des Kol
bengliedes gleich sind, sowie mit einem Sicherheitsventil im Druck
begrenzungsventil, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Fläche
(Durchmesser d1) des Sicherheitsventils (22) mindestens annähernd
gleich ist den wirksamen Flächen (Durchmesser d und d2) des Druck
begrenzungsventils (1).
2. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Sicherheitsventil (22) an einem Boden (23) des becherförmi
gen Kolbengliedes (15) gebildet ist.
3. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Becherunterteil des Kolbengliedes (15) in einen
Boden (23) und in einen Führungsbund (16) aufgeteilt ist und daß der
Führungsbund (16) einen Haltering (47) und der Boden (23) einen
Flansch (24) tragen und daß der Flansch (24) den Schließkörper des
Sicherheitsventils (22) bildet und daß der Haltering (47) einen
O-Ring (48) als Ventilsitz (25) des Sicherheitsventils (22) fest
spannt.
4. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der den Ventilsitz (25) bildende O-Ring (48) durch einen Halte
ring (47) festgespannt ist, der in eine Nut (46) einer Innenwand
(16′) des Innenschulter (25) des Führungsbundes (16) eingesprengt
ist.
5. Druckbegrenzungsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß es als Teil eines Mehrkreis-Schutzventils (33)
unmittelbar in ein Gehäuse (42) des Mehrkreis-Schutzventils (33)
eingebaut ist.
6. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß nur ein Teil (III, IV) der Bremskreise (I, II, III, IV), insbe
sondere der Anhänger-Bremskreis (III), über das Druckbegrenzungsven
til (1) geführt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914114977 DE4114977A1 (de) | 1991-05-08 | 1991-05-08 | Druckbegrenzungsventil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914114977 DE4114977A1 (de) | 1991-05-08 | 1991-05-08 | Druckbegrenzungsventil |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE4114977A1 true DE4114977A1 (de) | 1992-11-12 |
Family
ID=6431212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914114977 Withdrawn DE4114977A1 (de) | 1991-05-08 | 1991-05-08 | Druckbegrenzungsventil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4114977A1 (de) |
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1991
- 1991-05-08 DE DE19914114977 patent/DE4114977A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
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