DD206652A3 - 3-bis-5-kreis-schutzventil mit drosseleinrichtung, fuer fahrzeugbremsanlagen - Google Patents

Abstract

DIE ERFINDUNG BEZIEHT SICH AUF DAS GEBIET DES FAHRZEUGBAUS. ZIEL DER ERFINDUNG IST, AUF EINFACHE WEISE BEI ERSTAUFFUELLUNG UND EINEM DEFEKTEN KREIS ODER BEI EINTRETENDEM DEFEKT EINES NEBENKREISES BZW. NEBENVERBRAUCHERKREISES ZU GEWAEHRLEISTEN, DASS MIT SICHERHEIT DIE INTAKTEN KREISE OEFFNEN UND GEFUELLT WERDEN BZW. DASS ZWISCHEN BEIDEN HAUPTKREISEN DUCKAUSGLEICH ERFOLGT, BEVOR DER OEFFNUNGSDRUCK EINES DEFEKTEN NEBENKREISES ODER NEBENVERBRAUCHERKREISES ERREICHT IST. DIE MERKMALE DER ERFINDUNG BESTEHEN DARIN, DASS IN EINEM AN SICH BAKANNTEN 3-BIS3-KREIS-SCHUTZVENTIL, WELCHES VORZUGSWEISE AUCH FUER HOCHDRUCKSPEICHERUNG BEI GLEICHZEITIGER DRUCKREDUZIERUNG AUF BETRIEBSDRUCK VERWENDUNG FINDET UND WELCHES AUS EINEM BEKANNTEN 2-KREIS-SCHUTZVENTIL UND DER ZUORDNUNG EINES WEITEREN BEKANNTEN 1-KREIS-BIS-3-KREIS-SCHUTZVENTILS BESTEHT, IN DIESEM UND DIE DURCH EINE BESTIMMTE MECHANISCHE KOPPLUNG FOLGENDE OEFFNUNGSFOLGE GEWAEHRLEISTET:P UNTEN OE 23-25>P UNTEN OE 21-22>P UNTEN OE 23-25-FIG.

Description

Titel

5-bis-5-Kreis-ßchutzventil mit Drобseieinrichtung, für Fahrζengbremsanlagen Anwendungsgebiet der Erfindung

Bas hauptsächliche Anwendungsgebiet der Erfindung sind Druckluftanlagen in der Kraftfahrzeugtechnik· Objekte der Anwendung sind vorzugsweise Druckluftbremsanlagen an Kraftfahrzeugen.

Es sind Schutzventile bekannt, die zur Erstauffüllung einer Anlage bei einem defekten Kreis Zusatzeinrichtungen besitzen, um mit Sicherheit die Schutzventile der intakten Kreise für die Erstauffüllung zu öffnen« Ein zufälliges Offnen des Schutzventiles des defektenKreises in der Art, daß das gesamte eingespeiste Druckmedium wieder über das Leck des defekten Kreises entweichen kann, wird vermieden.

Diese Einrichtungen bestehen aus konstanten Drosseln, welche Parallel zu jedem Schutzventil eines jeden Kreises angeordnet und mit zusätzlichen Rückschlagventilen gegen Bückströmung aus den jeweiligen Kreisen gesichert sind·

Andere Ausführungen haben veränderliche Drosseln im Hauptstrom integriert, indem Kegel oder Stifte in eineBohrung tauchen, die je nach Stellung der Stifte kleine oder größere Querschnitte freigeben.

Andere Ausführungen besitzen an jedem Ventilsitz des Schutzventils Doppelsitze mit kleinem und größerem Querschnitt, wobei jeweils erst der kleinere Querschnitt lüftet und ebenfalls Drosselwirkung erreicht wird· Srst nach bestimmter Auffüllung öffnet der Sitz mit größerem Querschnitt und gibt den vollen Durchlaß frei. Durch die Drosselwirkung wird Staudruck vor allen Ventilsitzen des Schutzventile erreicht, wodurch alle Ventile zum Offnen gezwungen werden oder bei Parallelschaltung eine gewisse Auffüllung der Kreise unter Umgehung der Schutzeinrichtungen erzielt wird, wodurch die Schutzventile der intakten Kreise, von dem in den Kreisen sich aufbauenden Druck geöffnet werden· Diese genannten Lösungen sind beschrieben in DE-AS 21 43 733 und DE-OS 25 53 818.

Alle Ausführungen besitzen die Nachteile, daß bei Parallelschaltung über die Drossel ständig Druckmedium am Leck entweichen kann, daß Kegel oder Stifte im Hauptstrom sehr genauen Fertigungsaufwand bedingen und deren Wirkung vom ständig schwankenden Förderstrom des Druckmediums sehr stark abhängig ist. Bei Doppelsitzen ist keine definierte Druckstufung zwischen den Öffnung sdrücken des kleineren und des größeren , bzw· zwischen dem ersten und dem zweiten Dichtungsdurchmesser eines Sicherungselementes gegeben. Es ist keine Öffnungsfolge durch Druckabstufung der Öffnungsdrücke zwischen dem Öffnungsdruck des kleineren Dichtungedurchmessers eines Kreises und des größeren Dichtungsdurchmesser eines anderen Kreises in der Art vorhanden, daß der größere Dichtungsdurchmesser eines Kreises voll geöffnet hat, bevor der kleinere Dichtungsdurchmesser eines anderen Kreises öffnet.

Ziel der Erfindung ist es, auf einfache Weise bei Erstauffüllung von Bremsanlagen mit einem vorhandenen defekten Kreis zu gewährleisten, daß mit Sicherheit auch

die Schutzventile der intakten Kreise in bestimmter Reihenfolge öffnen und gefüllt werden. Bei eintretendem Defekt in einem Nebenkreis oder Nebenverbraucherkreis ist die Nachspeisung beider Hauptkreise sowie der volle Druckausgleich zwischen ihnen zu gewährleisten, bevor die weiter geförderte Druckluft über das Leck des defekten Kreises abgeleitet wird

Außerdem ist es Ziel der Erfindung, Einrichtungen zur Erstauffüllung nicht für alle Kreise vorsehen zu müssen und eine Druckstafung der Öffnungsdrücke zu gewährleisten·

Ständige Leckverluste über Drosseln bei einem defekten Kreis sind zu vermeiden. Abhängigkeiten vom Förderstrom des Druckmediums sind weitgehend zu vermeiden.

Die_technische_Aufgabe

Die technische Aufgabe besteht darin, unter Vermeidnung der Nachteile bekannter Lösungen für ein an sich bekanntes 3-bis-5-Kreis-Schutz-Ventilsystem die Erstauffüllung der leeren Anlage bei einem defekten Kreis zu gewährleisten.

Bei entstehendem Defekt eines Nebenkreises oder des Nebenverbraucherkreises ist außerdem der volle Druckausgleich zwischen den Energiespeichern der Hauptkreise sicher zu stellen

Merkmale_der_Erfindung

Die Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß in einem an sich bekannten 3-bis-5-Kreis-Schutzventil , welches vorzugsweise auch für Hochdruckspeicherung bei gleichzeitiger Druckreduzierung auf Betriebsdruck Verwendung findet und das aus einem bekannten 2-Kreis-Schutzventil und der Zuordnung eines weiteren bekannten 1-Kreisbis-3-Kreis-Schutzventils besteht.

In diesem zugeordneten Ventil sind Drosselbohrungen angeordnet, welche durch Dichtsitze verschlossen sind

und die durch. Druckabstufung sowie durch eine bestimmte mechanische Kopplung folgende Öffnungs- und Schließfolgen gewährleisten.

Die Öffnungsdrücke für die Dichtsitze der Drosselbohrungen sind etwa gleich, sie sind aber deutlich kleiner als die Öffnungsdrücke der zugeordneten eigentlichen Schutzventileinheiten. Zwischen beiden Öffnungsdrücken liegt der öffnungsdruck des vorgeschalteten 2-Kreis-Schutzventils , wenn dieses nur federbelastet gesteuert wird.

Die Öffnungsfolge der Dichtsitze für die Drosselbohrungen entspricht denen der eigentlichen Schutzventileinheit en. Die Schließdrücke der Drosselbohrungen können höher oder niedriger sein als die der eigentlichen Schutzventileinheiten, wodurch auch die Schließfolge unterschiedlich sein kann.

Dies wird erreicht, indem in einem an sich bekannten 1-Kreis-bis 3-Kreis-Schutzventil ein bereits vorhandener federbelasteter Kolben bei einem bestimmten Druck zunächst eine angeordnete Drosselbohrung lüftet, wodurch sich der hinter dieser Bohrung befindliche Kreis langsam füllt. Bei entsprechendem Druckanstieg vor der Drosselbohrung bewegt sich der Kolben weiter nach oben und öffnet über einen angeordneten Anschlag die Ventilplatte des eigentlichen Sicherungselementes· An dieser Ventilplatte ist ein Stößel mit einer weiteren Drosselbohrung angeordnet.

Bewegt sich der federbelastete Kolben und über den genannten Anschlag auch der Stößel weiter nach oben,

30.lüftet die im Stößel angeordnete Drosselbohrung und die hinter ihr liegenden Kreise werden langsam gefüllt. Bei entsprechendem weiteren Druckanstieg vor dieser Drosselbohrung öffnet über einen am Stößel angeordneten Anschlag die Ventilplatte des eigentlichen Sicherungselementes.

Die im Stößel angeordnete Drosselbohrung kann auch ohne Dichtsitζ arbeiten. Außerdem können auch beide Drosselbohrungen durch nur einen angeordneten Dichtsitz verschlossen werden« Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden« Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in Fig.1 Schaltschema einer Schutzeinrichtung zur Sicherung der Hauptkreise

Fig.2 3-Kreis-Schutz-Ventil mit Druckbegrenzung und erfindungsgemäßer Drossel und Sicherungsanordnung #ig»3 Veränderte Anordnung der Drosselbohrung Fig.4 Veränderte Anordnung der Drosselbohrung Fig.5 Veränderte Dichtsitzanordnung

Fig.1 zeigt das Schalt schema einer an sich bekannten Schutzeinrichtung mit einem 2-Kreis-Schutzventil 3 zur Sicherung der Hauptkreise 21 und 22 und einem nachgeschalteten 3-Kreis-Schutzventil mit Druckbegrenzung 5· Im Schutzventil j? sind an den eigentlichen Sicherungeelementen der Kreise zusätzliche Sicherungeelemente 6 und 7 mit Drosselbohrungen angeordnet. Bei wirkungsloser Steuerleitung 4 wird folgende Öffnungsbedingung der Kreise erfüllts

*6 23-25

Damit ist gewährleistet, daß bei einem defekten Kreis 23, 24 oder 25 vor dem Offnen des dem defekten Kreis zugeordneten Schutzventils die Sicherungselemente der Hauptkreise 21 und 22 geöffnet haben, beide Kreise über

ЗО 1 gleichmäßig nachgespeist werden und in beiden Energiespeichern gleiches Druckpotential vorhanden ist· Erst bei weiterem Druckanstieg öffnet das Sicherungeelement des defekten Kreises und die über diesem Sicherungsdruck geförderte Druckluft strömt in das Leck ab.

Vor dem öffnen der Hauptkreise 21 und 22 kann über die entsprechende Drosselbohrung nur eine geringe Druckluftmenge in das Leck entweichen.

Ist bei Erstauffüllung ein Hauptkreis 21 oder 22 defekt, wird der entsprechende intakte Hauptkreis und der darin befindliche Energiespeicher nur bis zum Öffnungsdruck des dem defekten Hauptkreis zugeordneten Sicherungselement es gefüllt

Da der Öffnungsdruck der Sicherungselemente mit Drosselbohrung 6 und 7 kleiner ist, öffnen diese und die sich anschll^enden Kreise 23 oder 24 und 25 werden über Drosselbohrungen gefüllt, bis die eigentlichen Sicherungselemente durch den sich hinter ihnen aufbauenden Druck ebenfalls öffnen und den vollen Druckluftdurchgang freigeben.

Der Öffnungsdruck der Sicherungselemente 23 bis 25 kann sehr hoch gewählt werden^ er kann höher sein als der Betriebsdruck der Anlage

Pig.2 zeigt ein Beispiel eines bekannten 3-Kreis-Schutzventile mit Druckbegrenzung und der erfindungsgemäßen Drossel sowie Sicherungsanordnung· Im Schutzventil 5 sind zwischen einem federbelasteten Kolben 8 und einer Ventilplatte 9 mit Dichtsitz 10 ein Dichtsitz 13 und eine Drosselbohrung 14 angeordnet.

Der federbelastete Kolben 8 verschließt über Dichtsitz 13 die Drosselbohrung 14 und über Ventilplatte 9 den Dichtsitz 10.

Auf der Gegenseite zum Dichtsitz 10 ist ein Rückschlagventil 15 angeordnet.

Die Anordnung der Drosselbohrung 14 ist so gestaltet, daß sie zwischen Dichtsitz 10 und Bückschlagventil 15 mündet·

In dem an Ventilplatte 9 angeordneten Stößel 16 ist eine weitere Drosselbohrung 17 angeordnet, welche die Bäume oberhalb und unterhalb der Ventilplatte 18 verbindet. Am Ende der Drosselbohrung 17 ist ein federbelasteter

Dichtsitz 20 angeordnet, welcher die Drosselbohrungi7 mit Hilfe eines angeordneten Dichtungstellers 26 verschließt.

Zwischen dem federbelasteten Kolben 8 und der VentiIpIate 9 ist; ein Anschlag 27 angeordnet. Zwischen der Ven tilplatte 18 und dem Stößel 16 ist ein Anschlag 28 und zwischen dem Dichtungsteller 26 und dem Ventilgehäuse 5 ist ein Anschlag 29 angeordnet· Strömt über Eingang 11 Druckmedium in das Ventil 5 ein,öffnet nach einem bestimmten Druckaufbau gegen d ie Kraft der Feder 30 Dichtsitζ 13, wodurch Druckluft über die Drosselbohrung 14, Rückschlagventil 15 in den Kreis 23 strömt

Nach weiterem Druckaufbau geht Kolben 8 nach oben, hebtüber Anschlag 27 Ventilplatte 9 an, wodurch Dichtsitz 10 öffnet. Das Offnen des DichtSitzes 10 wird durch die Vorfüllung über Drossel 14 begünstigt. Wenn Kreis 23 gefüllt ist, bewegt sich Kolben 8 weiter nach oben, mit ihm Ventilplatte 9 und Stößel 16.

Dabei erreicht Dichtungsteller 26 den Anschlag 29 und Dichtsitz 20 öffnet die Drosselbohrung 17. Es strömt über Drosselbohrung 17 Druckmedium in Kreis 25. Geht Kolben 8 weiter nach oben, wird schließlich Anschlag 28 erreicht, wodurch über Stößel 16 Ventilplat-te 18 angehoben und Dichtsitz 19 voll geöffnet wird. Durch die Vorfüllung über Drosselbohrung 17 wird das öffnen des Dichtsitzes 19 begünstigt. Ist beispielsweise Kreis 23 defekt und Dichtsitz 13 hat geöffnet, strömt eine geringe Druckluftmenge über Drosselbohrung 14 in das Leck ab· Vor der Drosselbohrung 14 muß sich aber der volle öffnungsdruck aufbauen, der zum öffnen des großen Dichtsitzes 10 erforderlich ist, erst dann kann die darüber geförderte gesamte Druckluftmenge in das Leck abströmen·

Die Funktion der anderen Drossel- und Dichtungselemente ist analog·

Bei Druckverlust erfolgt der SchließVorgang in der Reihenfolge Dichtsitz 19, Dichtsitζ 13, Dichtsitz 20 und Dichtsitζ 10. Die unter dem DichtungsteHer 26 angeordnete Feder 31 wird gleichzeitig zur Abstufung der Schließdrücke zwischen den Dichtsitzen 19 und 10 genutzt.

Die Fig· 3 und 4 zeigen veränderte Anordnungen der Drosselbohrungen 14 und 17

Gegenüber Fig.2 entfällt Dichtsitz 20, beide Drosselbohrungen werden durch Dichtsitz 13 verschlossen.

Damit ergibt sich gegenüber Fig.2 auch eine veränderte öffnung6- und Schließfolge.

Fig.5 zeigt eine gegenüber Fig.2 veränderte Dichtsitzanordnung des Dichtsitzes 20.

Dichtsitz 20 ist im Federteller 36 angeordnet, der durch die angeordnete Feder 3^ die Drosselbohrung 17 des Stößels 16 verschließt.

Ein weiterhin angeordneter Federteller stützt die Feder 31 ab.

Beide Federn 31 und 34- sind so angeordnet, daß sie im geschlossenen Zustand über Dichtsitz 20 gegen Stößel wirken. Zwischen dem Ventilgehäuse und Federteller 35 ist Anschlag 33» zwischen Ventilgehäuse und Federteller 36 ist Anschlag 32 angeordnet.

Strömt über Eingang 11 Druckmedium in das Ventil 5 ein und der federbelastete Kolben 8 bewegt sich nach dem öffnen der Dichtsitze 13 und 10 mit Ventilplatte 9 sowie Stößel 16 nach oben, wird zunächst Anschlag 33 erreicht. Feder 31 stützt sich dann beidseitig im Ventilgehäuse ab. Dann erreicht Federteller 36 den Anschlag 32. Die Feder 34 stützt sich über Federteller 36 an der Ventilplatte 18 ab, die aber wegen des auf ihr wirkenden Druckes vorerst verschlossen bleibt· Stößel 16 bewegt sich weiter nach oben und lüftet somit Dichtsitz 20. Über Drosselbohrung 17 strömt Druckmedium in Kreis 25.

Ist der Druck: im Kreis 25 entsprechend hoch, drückt Feder 34 über Anschlag 32 die Dichtplatte 18 nach oben und öffnet Dichtsitz 19 wobei Federteller 36 gleichzeitig den Gehäuseanschlag 37 erreicht. Geht Stößel 16 weiter nach oben, hält er über Anschlag 28 Ventilplatte 18 und den Dichtsitz 19 weiter geöffnet. Bei Druckabfall bewegen sich der federbelastete Kolben 8, Ventilplatte 9 und Stößel 16 nach unten. Zunächst wird Anschlag 32 erreicht. Damit bleibt Ventilplatte 18 stehen, Dichtsitz 19 bleibt geöffnet.

Stößel 16 bewegt sich weiter nach unten und verschließt Dichtsitz 20 wobei gleichzeitig Dichtsitz 13 verschlossen wird. Erst jetzt bewegen sich mit Stößel 16, Federteller 36 und Ventilplatte 18 nach unten, wobei Dichtsitz 19 verschlossen wird.

Stößel 16 bewegt sich weiter nach unten, wodurch Federteller 35 von seinem Anschlag 33 abhebt und die Federkraft der Feder 31 wieder auf Stößel 16 wirkt. Dann schließt Dichtsitz 10. Durch Feder 31 wird beim Schließen eine Abstufung der Schließdrücke zwischen den Dichtsitzen 19 und 10 erreicht«Gegenüber Fig.2 ist somit die Schließfolge der Drosselbohrungen verändert. Je nach individuellen Gegebenheiten können wahlweise die angeordneten Anschläge 27, 28 und 37 oder alle genannten Anschläge insgesamt entfallen.

In diesem Fall hält die Feder 34, nachdem die Kreise durch die Drosselbohrungen 14 und 17 vorgefüllt sind, über Federteller 36, Anschlag32 sowie über Dichtsitζ 20 mit Stößel 16 die Dichtsitze 10 und 19 geöffnet.

Die zwischen Ventilplatte 9 und Stößel 16 gezeigte feste Anordnung kann entfallen.

Claims (1)

1. Erfind ungsanflgrach

   3-bis-5-Kreis-Schutzventil mit Drosseleinrichtung! für Fahrzeugbremsanlagen, mit an sich bekannten Gehäusen, Kolben sowie Ventilplatten und Ventildichtsitzen, welche bei Defekt den jeweils ausgefallenen Kreis durch Verschließen eines Ventilsitzes sichern, gekennzeichnet dadurch, daß
   in einer Ventilplatte (9) eine zwei Druckkammern verbin· dende und einen größeren Dichtsitz (10) umgehende Drosselbohrung (14), zwischen einem federbelasteten Kolben (8) und der Drosselbohrung ein die Drosselbohrung verschließender Dichtsitζ (13) und zwischen federbelasteten Kolben (8) und Ventilplatte (9) ein Anschlag (27) angeordnet sind·

   3-bis-5-Kreis-Schutzventil mit Drosseleinrichtung, gemäß Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem an der Ventilplatte (9) sich anschließenden Stößel (16) eine weitere, zwei Druckkammern verbindende und einen größeren Dichtsitz (19) umgehende Drosselbohrung (17)» unterhalb des Stößelendes ein die Drosselbohrung verschließender Dichtsitz (20) mit Dichtungsteller (26), zwischen Dichtungsteller und Gehäuseboden eine auf den Stößel (16) wirkende Feder (31) sowie zwischen Dichtungsteller (26) und Ventilgehäuse ein, den Stößel (16) federkraftentlastend er und bei Hubbewegung nach oben zuerst erreichter Anschlag (29) angeordnet sind·

   З-Ьів-5-Kreis-Schutzventil mit Droseeleinrichtung, gemäß Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Ventilplatte (9) eine zwei Druckkammern verbindende und einen größeren Dichtsitz (10) umgehende Drosselbohrung (14), in der gleichen Ventilplatte (9)

   und in einem an der Ventilplatte (9) sich anschliessenden Stößel (16) eine weitere, zwei Druckkammern verbindende Drosselbohrung (17) zwischen Ventilplatte (9) und einem federbelasteten Kolben (8) ein beide Drosselbohrungen verschließender Dichtsitz (13) angeordnet sind.

   3-bis-5-Kreis-Schutzventil mit Drosseleinrichtung, gemäß Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Ventilplatte (9) und dem sich anschließenden Stößel (16) eine zwei Druckkammern verbindende Drosselbohrung (17)t eine von dieser Drosselbohrung (17) abzweigende und eine weitere Druckkammer verbindende Drosselbohrung (14) sowie zwischen einem federbelasteten Kolben (8) und der Ventilplatte (9) ein die im Stößel (16) befindliche Drosselbohrung (17) verschliessender Dichtsitz (13) angeordnet sind·

   З-Ьів-5-Kreis-Schutzventil mit Drosseleinrichtung, gemäß Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem an der Ventilplatte (9) sich anschließenden Stößel (16) eine weitere, zwei Druckkammern verbindende und einen größeren Dichtsitz (19) umgehende Drosselbohrung (17)» unterhalb des Stößelendes ein, einen Dichtsitz (20) zum Verschließen der Drosselbohrung (17) aufnehmender Federteller (36), eine sich anschließende und sich am Gehäuseboden abstützende Feder (34), zwischen dem Federteller (36) und einer, einen größeren Dichtsitz (19) aufneboenden Ventilplatte (18) ein Anschlag (32), welcher bei einer Hubbewegung nach oben vor dem Anschlag (28) zwischen Stößel und gleicher Ventilplatte erreicht wird sowiezwischen den gleichen Federteller (36) und dem oberen Gehäuseteil ein bei einer Hubbewegung nach oben zuletzt erreichter Anschlag (37)э zwischen diesem Federteller (36) und dem Gehäuse-

   boden ein weiterer Federteller (35) mit einer weiteren Peder (31) und ein weiterer, bei einer Hubbewegung nach oben zuerst erreichter Anschlag (33) zwischen diesem Federteller (35) und dem oberen Gehäuseteil angeordnet sind.

   3-bis-5-Kreis-Schutzventil mit Drosseleinrichtung, gemäß Punkt 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die am federbelasteten Kolben (8) befindliche Ventilplatte (9) ohne Anschlag (27) zueinander sowie die Ventilplatte und der nachfolgende Stößel (16) zueinander getrennt, angeordnet sind.

   Hierzu 4 Blatt Zeichnungen !