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Die
Erfindung betrifft eine Drucksteuervorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere
für ein
Nutzfahrzeug, mit einer Ventileinrichtung, die zur Herstellung einer
Verbindung zwischen einer Druckspeicherseite und einer Steuerdruckseite
geöffnet
und zur Unterbrechung der Verbindung geschlossen werden kann, wobei
die Ventileinrichtung ausgelegt ist, bei Druckbeaufschlagung zu
schließen,
wenn ein druckspeicherseitiger Druck größer als ein steuerdruckseitiger
Druck ist.
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Weiterhin
bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Steuerung einer
Drucksteuervorrichtung für
ein Fahrzeug, insbesondere für
ein Nutzfahrzeug, mit einer Ventileinrichtung, die zur Herstellung einer
Verbindung zwischen einer Druckspeicherseite und einer Steuerdruckseite
geöffnet
und zur Unterbrechung der Verbindung geschlossen wird, wobei die
Ventileinrichtung ausgelegt ist, bei Druckbeaufschlagung zu schließen, wenn
ein druckspeicherseitiger Druck größer als ein steuerdruckseitiger
Druck ist.
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Gattungsgemäße Drucksteuervorrichtungen beziehungsweise
Systeme mit derartigen Drucksteuervorrichtungen in Fahrzeugen werden
beispielsweise im Offroadbereich oder militärischen Bereich eingesetzt.
Insbesondere dienen diese Drucksteuervorrichtungen dazu, Drücke in die
Druckspeicherseite bildenden Reifen kontinuierlich zu steuern oder
zu regeln, indem ein Druck in der Steuerdruckseite eingestellt wird.
In speziellen Ausführungen
können
derartige Drucksteuervorrichtungen mit einer oder teilweise als
eine Drehdurchführung
ausgebildet werden, die zur Zufuhr von beispielsweise Druckluft
von einer Achsseite als Steuerdruckseite zu dem rotierenden Reifen
beziehungsweise Rad dient. Diese Ausführungen zur kontinuierlichen
Drucksteuerung sind jedoch konstruktionsbedingt sehr aufwendig und
damit äußerst kostspielig.
Daher werden beispielsweise im Anhänger-Bereich kostengünstige Drucksteuervorrichtungen
eingesetzt, die sich unter anderem dadurch auszeichnen, dass sie
den Druck im Reifen nicht kontinuierlich messen, sondern nur in
gewissen gesteuerten Zeitspannen. Außerhalb dieser Zeitspannen
wird die Drehdurchführung
nicht mit Druck beaufschlagt. Diese Art der Drucksteuerung gestattet eine
einfachere Konstruktion für
die Drehdurchführung,
eine höhere
Lebensdauer und geringere Leckverluste. Die Drucksteuervorrichtung
umfasst üblicherweise
auf der drehenden Seite beziehungsweise der Radseite eine Ventileinrichtung,
die beispielsweise in der Form eines Rückschlagventils ausgebildet sein
kann. Dieses Rückschlagventil
beim Reifen ist üblicherweise
ein Feder belastetes Rückschlagventil, welches
nur mit einem erhöhten
Druck auf der Achsseite bezüglich
der Radseite geöffnet
werden kann. Auch bei Vorliegen von gleichen Drücken auf der Druckspeicherseite
beziehungsweise Radseite und der Steuerdruckseite beziehungsweise
der Achsseite ist das Rückschlagventil üblicherweise
geschlossen. Daher kann bei dieser Ausgestaltung der Drucksteuervorrichtung
der Druck im Reifen nicht verringert werden; erst recht nicht, wenn
der Druck im Reifen größer ist,
als der an der Achsseite. Eine Anpassung des Reifendrucks an eine
beispielsweise reduzierte Achslast in Verbindung mit der herkömmlichen Drucksteuereinrichtung
ist damit nicht möglich.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäßen Drucksteuervorrichtung
und Verfahren derart weiterzubilden, dass eine Anpassung von Reifendrücken an
Achslasten ermöglicht wird.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den abhängigen
Ansprüchen.
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Die
erfindungsgemäße Drucksteuervorrichtung
baut auf dem gattungsgemäßen Stand
der Technik dadurch auf, dass Mittel vorgesehen sind, über die
die Ventileinrichtung bei Vorliegen des druckspeicherseitigen Drucks,
der größer als
der steuerdruckseitige Druck ist, geöffnet werden oder geöffnet verbleiben
kann. Vorzugsweise wird diese Drucksteuervorrichtung zur diskontinuierlichen
Drucksteuerung/-regelung eines Reifendrucks eingesetzt. Dadurch
kann insbesondere, wenn die Druckspeicherseite durch eine Reifenseite
des Fahrzeugs ausgebildet wird, eine Druckabsenkung des Reifens
ermöglicht
werden, auch wenn der Reifendruck größer als der Steuerdruck ist.
Somit kann die Druckabsenkung bei kostengünstigen Systemen mit derartigen
Drucksteuervorrichtungen ermöglicht
werden. Insbesondere in Verbindung mit Sattelzugmaschinen ist der
Einsatz der erfindungsgemäßen Drucksteuervorrichtung besonders
vorteilhaft, da diese stark schwankenden Beladungsverhältnissen
unterworfen sind. Beispielsweise kann die Ventileinrichtung unter
anderem als ein Rückschlagventil
ausgeführt
werden, bei dem die Mittel als eine Feder ausgebildet sind, die
einen Kolben des Rückschlagventils
entgegen den druckspeicherseitigen Druck und eine Schließfederkraft
in eine Öffnungsrichtung
drängt.
Dabei ist das Rückschlagventil
so auszulegen, dass es bei gleichem Druck auf der Seite des Reifens
und auf der Steuerdruckseite, beispielsweise der Achsseite, geöffnet wird
beziehungsweise geöffnet
ist. Darüber
hinaus ist das Rückschlagventil
so auszulegen, dass es bei einem geringfügig höheren Druck im Reifen als bei
der Achsseite schließt.
Ein Differenzdruck zwischen diesen beiden Drücken kann beispielsweise erzeugt werden,
wenn auf der Achse ein schneller Druckabfall erzeugt wird. Das Ventil
verbleibt dann bei weiterem Druckabfall geschlossen, wodurch der
Reifendruck konstant gehalten wird. Wird hingegen der Druck an der
Achsseite ausgehend von dem Reifendruck langsam abgesenkt, so verbleibt
das Rückschlagventil
bis zu einem gewissen Grenzdifferenzdruck geöffnet. Dadurch kann der Reifendruck
ebenfalls langsam abgesenkt werden, da die Achsseite bei diesen
Druckverhältnissen
als Entlüftung
dienen kann. Wird der Grenzdifferenzdruck überschritten, so schließt das Rückschlagventil.
Die Steuerung/Regelung des Luftdrucks kann vorzugsweise von einer elektronischen
Steuereinrichtung vorgenommen werden. Insbesondere können weitere
Kosten für
die Drucksteuervorrichtung eingespart werden, wenn die elektronische
Steuereinrichtung inklusive Magnetventil und Druckmessung nur einmal
pro Fahrzeug ausgeführt
wird. Mittels einer Umschalteinheit beziehungsweise Umschalteinrichtung
kann in gewissen Zeitabständen
auf einzelne Reifen umgeschaltet werden und bei dem entsprechenden
Reifen je nach Bedarf der Druck erhöht oder abgesenkt werden.
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Die
erfindungsgemäße Drucksteuervorrichtung
kann in vorteilhafter Weise derart weitergebildet werden, dass die
Ventileinrichtung im Zusammenwirken mit den Mitteln in Abhängigkeit
von einer Druckdifferenz zwischen dem druckspeicherseitigen Druck und
dem steuerdruckseitigen Druck geöffnet
werden oder geöffnet
verbleiben kann. So können
die Mittel bewirken, dass die Ventileinrichtung bis zu einem gewissen
Grenzdifferenzdruck, der von der Auslegung der Ventileinrichtung
und der Mittel abhängt,
geöffnet bleibt.
Wird der Grenzdifferenzdruck überschritten, bei spielsweise
ist der druckspeicherseitige Druck um ein gewisses Ausmaß größer als
der steuerdruckseitige Druck, so schließt die Ventileinrichtung.
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In
diesem Zusammenhang kann die erfindungsgemäße Drucksteuervorrichtung so
ausgebildet werden, dass die Mittel ausgelegt sind, die Ventileinrichtung
in geöffneter
Stellung zu arretieren, bis die Druckdifferenz eine vorbestimmte
Druckdifferenz überschreitet.
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Weiterhin
kann die erfindungsgemäße Drucksteuervorrichtung
so verwirklicht werden, dass die Mittel durch eine Kugelsperre oder
eine Umschnapptellerfeder ausgebildet werden. Dadurch wird beispielsweise
ein Ventilkolben der Ventileinrichtung, der zum Herstellen und Unterbrechen
der Verbindung dient, in einer die Verbindung herstellenden Stellung
gehalten, bis die Druckdifferenz das Ausmaß erreicht hat, um die Arretierkraft
der Kugelsperre oder der Umschnapptellerfeder zu überwinden.
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In
einer alternativen Ausführungsform
wird die erfindungsgemäße Drucksteuervorrichtung
derart realisiert, dass die Mittel ausgelegt sind, mit der Ventileinrichtung
derart zusammenzuwirken, dass sie öffnet oder schließt, wenn
die Druckdifferenz eine vorbestimmte Druckdifferenz unter- oder überschreitet.
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Vorzugsweise
kann die erfindungsgemäße Drucksteuervorrichtung
in diesem Fall so ausgebildet werden, dass die Mittel durch zumindest
ein Element aus einer Feder, insbesondere einer Spiralfeder, oder einem
Dauermagneten ausgebildet werden.
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Ferner
kann die erfindungsgemäße Drucksteuervorrichtung
so weitergebildet werden, dass die Ventileinrichtung derart ausgelegt
ist, dass sie bei gleichen druckspeicherseitigen und steuerdruckseitigen
Drücken
im Zusammenwirken mit den Mitteln öffnet.
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Vorzugsweise
wird die erfindungsgemäße Drucksteuervorrichtung
derart umgesetzt, dass der druckspeicherseitige Druck ein Reifendruck
und der druckquellenseitige Druck ein achsseitiger Druck ist.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Steuerung einer Drucksteuervorrichtung baut auf dem gattungsgemäßen Stand
der Technik dadurch auf, dass die Ventileinrichtung durch Mittel
geöffnet
oder offen gehalten wird, wenn der druckspeicherseitige Druck größer als
der steuerdruckseitige Druck ist. Dadurch ergeben sich die im Zusammenhang
mit der erfindungsgemäßen Drucksteuervorrichtung
genannten Vorteile in ähnlicher
oder gleicher Weise, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf
die entsprechenden Ausführungen
im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Drucksteuervorrichtung
verwiesen wird.
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Gleiches
gilt sinngemäß für die folgenden bevorzugten
Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Verfahrens,
wes halb zur Vermeidung von Wiederholungen auch diesbezüglich auf
die entsprechenden Ausführungen
im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Drucksteuervorrichtung
verwiesen wird.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
kann in vorteilhafter Weise so weitergebildet sein, dass die Ventileinrichtung
im Zusammenwirken mit den Mitteln in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz
zwischen dem druckspeicherseitigen Druck und dem steuerdruckseitigen
Druck geöffnet
oder offen gehalten wird.
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Weiterhin
kann das erfindungsgemäße Verfahren
derart ausgeführt
sein, dass die Ventileinrichtung in geöffneter Stellung arretiert
wird, bis die Druckdifferenz eine vorbestimmte Druckdifferenz überschreitet.
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Darüber hinaus
kann das erfindungsgemäße Verfahren
so ausgestaltet werden, dass die Ventileinrichtung über die
Mittel offen gehalten wird, die durch eine Kugelsperre oder eine
Umschnapptellerfeder ausgebildet werden.
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Alternativ
kann das erfindungsgemäße Verfahren
derart verwirklicht werden, dass die Mittel mit der Ventileinrichtung
derart zusammenwirken, dass sie öffnet
oder schließt,
wenn die Druckdifferenz eine vorbestimmte Druckdifferenz unter-
oder überschreitet.
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Ferner
kann das erfindungsgemäße Verfahren
so weitergebildet werden, dass die Ventileinrichtung über die
Mittel, die durch zumindest ein Element aus einer Feder, insbesondere
einer Spiralfeder, oder einem Dauermagneten ausgebildet werden,
geöffnet oder
geschlossen wird.
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Vorzugsweise
wird das erfindungsgemäße Verfahren
derart realisiert, dass die Ventileinrichtung im Zusammenwirken
mit den Mitteln geöffnet
wird, wenn der druckspeicherseitige Druck gleich dem steuerdruckseitigen
Druck ist.
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Weiterhin
kann das erfindungsgemäße Verfahren
in besonders bevorzugter Weise so umgesetzt werden, dass der druckspeicherseitige
Druck als ein Reifendruck und der druckquellenseitige Druck als ein
achsseitiger Druck vorgesehen sind.
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Die
Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand
bevorzugter Ausführungsformen
beispielhaft erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Drucksteuervorrichtung
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, die zur Druckführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
geeignet ist;
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2 eine
Teilschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Drucksteuervorrichtung
mit geöffneter
Stellung des Ventils gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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3 eine
Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Drucksteuervorrichtung
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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4 eine
Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Drucksteuervorrichtung
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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5 eine
Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Drucksteuervorrichtung
gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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6 eine
Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Drucksteuervorrichtung
gemäß einem
fünften
Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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7 eine
Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Drucksteuervorrichtung
gemäß einem
sechsten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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8 eine
Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Drucksteuervorrichtung
gemäß einem
siebten Ausführungsbeispiel
der Erfindung; und
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9 eine
Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Drucksteuervorrichtung
gemäß einem
achten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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1 zeigt
eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Drucksteuervorrichtung 10 gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, die zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
geeignet ist. Im dargestellten Fall umfasst die Drucksteuereinrichtung 10 eine
Ventileinrichtung 34. Die Ventileinrichtung 34 ist
einerseits mit einer Steuerdruckseite 12 (rechts in 1)
und andererseits mit einer Druckspeicherseite 14 (links
in 1) verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Steuerdruckseite 12 durch
eine Achsdruckseite eines Fahrzeugs gebildet, wohingegen die Druckspeicherseite 14 durch
eine Reifendruckseite gebildet wird. Um eine Verbindung zwischen
beiden Druckseiten 12, 14 herstellen und unterbrechen
zu können,
umfasst die Ventileinrichtung 34 einen Ventilkolben 20. Der
Ventilkolben 20 ist innerhalb von miteinander gekoppelten
Ventilgehäusen 16, 18 in
dessen Axialrichtung bewegbar gelagert. Dabei bilden die Ventilgehäuse 16, 18 einen
Verbindungsdurchgang zwischen den beiden Druckseiten 12, 14 aus.
Im geschlossen, die Verbindung beider Druckseiten 12, 14 unterbrechenden
Zustand der Ventileinrichtung 34 ist der Ventilkolben 20 mit
einem daran vorgesehenen Dichtungsring 30 mit einem Ventilsitz 38 in
Berührung,
der durch das Ventilgehäuse 16 ausgebildet
wird. Zusätzlich
ist die Verbindung bei dieser Stellung des Ventilkolbens 20 durch
eine an dem Ventilgehäuse 18 axial
unbeweglich vorgesehene O-Ringdichtung 40, die mit dem
Ventilkolben 20 in Berührung
steht, unterbrochen. Die O-Ringdichtung 40 ist in dieser Stellung
des Ventilkolbens 20 an einem Kolbenabschnitt 42 mit
einem größeren Durchmesser
im Vergleich zu einem diesem benachbarten Kolbenabschnitt 36 mit
kleinem Durchmesser in Berührung. Benachbart
zu dem Kolbenabschnitt 36 mit kleinem Durchmesser ist wiederum
ein Kolbenabschnitt mit größerem Durchmesser.
Dieser Kolbenabschnitt steht permanent mit einer Kugelsperre 24 in
Berührung,
die in dem Ventilgehäuse 16 angeordnet
ist und zumindest eine Kugel 28 durch eine Vorspannfeder 26 gegen
diesen Kolbenabschnitt vorspannt. Weiterhin ist eine Ventilkolbenaussparung 32 benachbart zu
dem mit der Kugelsperre 24 in Berührung stehenden Ventilkolbenabschnitt
vorgesehen, die um den Umfang des Ventilkolbens 20 ausgebildet
ist. Darüber
hinaus ist eine Ventilschließfeder 22 an
dem Ventilgehäuse 18 angeordnet,
die den Ventilkolben 20 in Richtung zu dem Ventilsitz 38 drängt.
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Im
Folgenden wird der Betrieb der erfindungsgemäßen Drucksteuervorrichtung 10 beschrieben.
Zunächst
wird davon ausgegangen, dass der Druck an der Druckspeicherseite 14 größer als
der Druck an der Steuerdruckseite 12 ist. Dabei ist der Druck
an der Steuerdruckseite 12 so klein, dass ein Differenzdruck
zwischen beiden Druckseiten 12, 14 groß ist und über einem
Grenzdifferenzdruck liegt. In diesem Fall bleibt die Verbindung
zwischen beiden Druckseiten 12, 14 unterbrochen
und damit die Ventileinrichtung 34 geschlossen, wie in 1 dargestellt
ist. Dies wird durch entsprechende Auslegung der in Axialrichtung
projizierten Kolbenflächen
und der Ventilschließfeder 22 bewerkstelligt.
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Erfolgt
ein Druckaufbau beziehungsweise eine schnelle oder langsame Druckerhöhung an
der Steuerdruckseite 12, so wird die Druckdifferenz zwischen
der Steuerdruckseite 12 und der Druckspeicherseite 14 verringert.
Ist die Druckdifferenz schließlich
Null beziehungsweise näherungsweise
Null, so öffnet
die Ventileinrichtung 34 aufgrund deren Auslegung von Ventilkolben 20 und
Ventilschließfeder 22. Die
geöffnete
Stellung der Ventileinrichtung 34 ist in 2 dargestellt.
Der Ventilkolben 20 bewegt sich in Richtung der Druckspeicherseite 14 entgegen
der Federkraft der Ventilschließfeder 22 und
der durch die Druckspeicherseite 14 hervorgerufenen Druckkraft
(nach links in 1 oder 2), wodurch
sich der Dichtungsring 30 von dem Ventilsitz 38 löst. Weiterhin
verschiebt sich der Ventilkolben 20 derart, dass die Berührung der
O-Ringdichtung 40 mit dem Kolbenabschnitt 42 mit
großem
Durchmesser nicht mehr besteht. Die O-Ringdichtung 40 liegt in dieser
Stellung dem Kolbenabschnitt 36 mit kleinem Durchmesser
gegenüber,
ohne diesen zu berühren.
Daher sind beide Druckseiten 14, 12 miteinander
verbunden.
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In
diesem Zustand der Ventileinrichtung 34 bestehen nun mehrere
Möglichkeiten,
weiter zu verfahren. Wird ledig lich der Druck in der Druckspeicherseite 14 gemessen,
so wird der Druck an der Steuerdruckseite 12 schnell verringert.
Dadurch bleibt der Druck an der Druckspeicherseite 14 beziehungsweise
im Reifen des Fahrzeugs erhalten. Vorzugsweise wird der Druck an
der Steuerdruckseite 12 in diesem Fall schnell auf Null
abgebaut. Dadurch steigt die Druckdifferenz stark beziehungsweise
schnell an und die Ventileinrichtung 34 schließt. Darüber hinaus
besteht die Möglichkeit,
den Druck an der Steuerdruckseite 12 zu erhöhen, wodurch
der Reifendruck erhöht wird.
Anschließend
wird der Druck an der Steuerdruckseite wieder rasch, wie vorstehend
beschreiben, abgebaut, um den Druck an der Druckspeicherseite 14 aufrechtzuerhalten.
Weiterhin besteht die Möglichkeit,
die erfindungsgemäße Drucksteuervorrichtung 10 mit
der Ventileinrichtung 34 so zu steuern, dass der Druck
an der Druckspeicherseite 14 verringert beziehungsweise
der Druck im Reifen reduziert wird. Dazu wird, wie vorstehend erwähnt, der Druck
an der Steuerdruckseite 12 bis Erreichen des Drucks an
der Druckspeicherseite 14 erhöht, so dass die Ventileinrichtung 34,
wie in 2 gezeigt, öffnet und
die Verbindung herstellt, wobei 2 lediglich eine
Teilschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Drucksteuervorrichtung 10 mit
geöffneter
Stellung des Ventils gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel der
Erfindung zeigt. Dabei befindet sich die Kugelsperre 24 mit
deren zumindest einen Kugel 28 in der Ventilkolbenaussparung 32.
Anschließend
wird unverzüglich
an der Steuerdruckseite 12 der Druck abgebaut beziehungsweise
ein Entlüftungsvorgang wird
einge leitet. Dabei erfolgt der Druckabbau so langsam, dass der Ventilkolben 20 durch
die Kugelsperre 24 in der geöffneten Stellung arretiert
beziehungsweise festgehalten wird. Durch den entsprechend langsamen
Druckabbau kann eine gewünschte
Luftmenge aus der Druckspeicherseite 14 beziehungsweise
dem Reifen entweichen. Die Ventileinrichtung 34 schaltet
erst um beziehungsweise der Ventilkolben 20 bewegt sich
erst in Richtung der Steuerdruckseite 12, wenn die Druckdifferenz
entsprechend groß und
die Arretierwirkung beziehungsweise Arretierungskraft durch die
Kugelsperre 24 überwunden
werden kann. Das heißt,
die auf den Ventilkolben 20 resultierende Kraft von der
Ventilschließfeder 22 und
dem Druck der Druckspeicherseite 14 muss größer werden
als die resultierende Kraft von der Kugelsperre 24 und
dem Druck der Steuerdruckseite 12. Der Druckabbau an der
Steuerdruckseite 12 ist dabei so zu wählen, dass der für das Umschalten
des Ventilkolbens 20 erforderliche Differenzdruck erst
nach der gewünschten
Zeit (Zeitspanne, in der der Reifendruck reduziert wird) erreicht wird.
In diesem Zusammenhang ist ebenso denkbar, den Druckabbau an der
Druckspeicherseite 14 mehrmals hintereinander wiederholt
durchzuführen,
um die gewünschte
Druckreduzierung an der Druckspeicherseite 14 beziehungsweise
im Reifen zu erreichen. Somit können
unterschiedliche zeitliche Druckabsenkungen entweder zum Aufrechterhalten des
Drucks an der Druckspeicherseite 14 beziehungsweise im
Reifen oder zur Druckabsenkung an der Druckspeicherseite 14 und
damit zum Entlüften des
Reifens über
die Steuerdruckseite 12 genutzt werden. Dabei kann die
Steuerung oder Regelung der Druckabsenkung an der Steuerdruckseite 12 von einer
dem Fachmann bekannten elektronischen Steuereinrichtung, beispielsweise
mit ECU, Speicher, etc., vorgenommen werden.
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3 zeigt
eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Drucksteuervorrichtung 100 gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Bei der Beschreibung dieses sowie der folgenden weiteren
Ausführungsbeispiele
wird zur Vermeidung von Wiederholungen lediglich auf die wesentlichen Unterschiede
eingegangen, wobei ähnliche
oder gleiche Komponenten mit ähnlichen
Bezugszeichen versehen sind. Bei der erfindungsgemäßen Drucksteuervorrichtung 100 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
ist anstelle der Kugelsperre 24 des ersten Ausführungsbeispiels
eine umschnappbare Tellerfeder 124 in dem Ventilgehäuse 116 vorgesehen.
Daher muss beim Herstellen der Verbindung zwischen den Druckseiten 112, 114 die
Kraft beziehungsweise Umschnappkraft der Tellerfeder 124 überwunden werden.
Gleiches gilt ebenso für
das Unterbrechen der Verbindung, wobei in der Zeitspanne bis zur Überwindung
der Umschnappkraft der Tellerfeder 124 der Druckabbau an
der Druckspeicherseite 114 beziehungsweise im Reifen erfolgen
kann. Daher ist die Umschnapptellerfeder 124 so auszulegen,
dass deren Umschnappkraft größer als
die Schließkraft der
Ventilschließfeder 122 ist.
Ansonsten gleicht dieses Ausführungsbeispiel
dem ersten Ausführungsbeispiel.
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4 zeigt
eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Drucksteuervorrichtung 200 gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel darin, dass
die umschnappbare Tellerfeder 124 durch einen Dauermagneten 224 ersetzt
wurde. Der Dauermagnet 224 ist axial einem sich von dem
Ventilkolben 220 radial erstreckenden Kolbenabschnitt 242 aus
magnetischem Material, beispielsweise Stahl, benachbart. Dadurch übt der Dauermagnet 224 eine
Zugkraft in Richtung der Druckspeicherseite 214 auf den
Ventilkolben 220 aus, die so auszulegen ist, dass sie größer als
die Schließkraft
der Ventilschließfeder 222 ist. In
diesem Fall verbleibt die Ventileinrichtung 234 solange
geöffnet,
bis die Druckdifferenz zwischen der Druckspeicherseite 214 und
der Steuerdruckseite 212 eine Grenzdruckdifferenz überschritten
hat. Dabei ist der Dauermagnet 224 so auszulegen, dass
er eine größere Kraft
in Richtung der Druckspeicherseite 214 auf den Ventilkolben 220 ausübt, als
die der Ventilschließfeder 222 in
Richtung der Steuerdruckseite 212. Ansonsten gleicht dieses
Ausführungsbeispiel
dem zweiten Ausführungsbeispiel.
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5 zeigt
eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Drucksteuervorrichtung 300 gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel
gleicht im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel, jedoch wurde
die O-Ringdichtung 40 an dem Ventilkolben 20 durch
ein Ein-/Auslassventil 330 ersetzt. Das Ein-/Auslassventil 330 umfasst
einen Ventilkörper 340,
der in Axialrichtung des Ventilkolbens 320 in dem Ventilgehäuse 318 bewegbar
gelagert ist. Weiterhin ist der Ventilkörper 340 mit einer
Feder gegen einen in dem Ventilgehäuse 318 ausgebildeten
Ventilsitz 338 zum Unterbrechen der Verbindung in Richtung
der Steuerdruckseite 312 vorgespannt. Darüber hinaus
drängt eine
an dem Ventilkörper 340 vorgesehene
Ventilschließfeder 322 den
Ventilkolben 320 in Richtung der Steuerdruckseite 312.
Bewegt sich der Ventilkolben 320 in Richtung der Druckspeicherseite 314 beziehungsweise
nach links in 5, so stellt der Ventilkörper 340 die
Verbindung erst her, wenn ein Ventilkolbenanschlag 344 den
Ventilkörper 340 von
dem Ventilsitz 338 wegschiebt. Bei weiterer Bewegung des
Ventilkolbens 320 in Richtung der Druckspeicherseite 314 bewegt
sich der Ventilkörper 340 zusammen
mit dem Ventilkolben 320. Ansonsten entspricht dieses Ausführungsbeispiel
dem ersten Ausführungsbeispiel.
Alternativ können
bei dem vierten Ausführungsbeispiel
auch anstelle der Kugelsperre 324 die umschnappbare Tellerfeder
oder der Dauermagnet des zweiten und dritten Ausführungsbeispiels
verwendet werden.
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6 zeigt
eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Drucksteuervorrichtung 400 gemäß einem
fünften
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel
entspricht im Wesentlichen dem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei der Ventilkolben 420 anstelle
des Dichtungsrings 130 mit einem halbkugelförmigen Ventilkolben abschnitt
zum Unterbrechen der Verbindung ausgebildet ist. Weiterhin wurde
auch die O-Ringdichtung 140 weggelassen, so dass lediglich
der halbkugelförmige
Ventilkolbenabschnitt zur Unterbrechung und Herstellung der Verbindung
vorgesehen ist. Ansonsten ist der Ventilkolben 420 wie
auch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
mit einer umschnappbaren Tellerfeder 424 ausgestattet.
Aufgrund dieser Ausgestaltung der Ventileinrichtung 434 ist
im Vergleich zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen eine Anpassung des
zeitlichen Druckauf- und abbaus an der Steuerdruckseite 412 erforderlich,
um bestimmte Druckdifferenzen zu erhalten. Vorzugsweise wird der
Druckaufbau an der Steuerdruckseite 412 in diesem Fall schnell
oder zumindest zügig
vorgenommen.
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7 zeigt
eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Drucksteuervorrichtung 500 gemäß einem
sechsten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel
entspricht im Wesentlichen dem fünften
Ausführungsbeispiel
mit der Ausnahme, dass der Dauermagnet 524 anstelle der
umschnappbaren Tellerfeder 424 vorgesehen ist.
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8 zeigt
eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Drucksteuervorrichtung 600 gemäß einem
siebten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Die Ventileinrichtung 634 umfasst im dargestellten Fall
die Ventilgehäuse 616 und 618,
die miteinander gekoppelt sind. Zwischen den Ventilgehäusen 616, 618 ist
eine Membran 630 derart zwischengelegt, dass die Verbindung
zwischen der Steuerdruckseite 612 und der Druckspeicherseite 614 unterbrochen und
hergestellt wird kann. Um die Membran 630 zu veranlassen,
dass die Verbindung unterbrochen wird, ist ein aus Stahl ausgebildeter
Ventilkolben 620 vorgesehen, der in einem Druckspeicherseitenabzweigungskanal 622 bewegbar
gelagert und mit dem Druck der Druckspeicherseite 614 beaufschlagbar ist,
um gegen die Membran 630 zum Unterbrechen der Verbindung
zu drücken.
Weiterhin ist ein mit Durchgangslöchern versehener Dauermagnet 624 in dem
Druckspeicherseitenabzweigungskanal 622 so vorgesehen,
dass der Ventilkolben 620 zwischen der Membran 630 und
dem Dauermagneten 624 angeordnet ist. Der Dauermagnet 624 übt dabei
eine Zugkraft auf den Ventilkolben 620 weg von der Membran 630 aus.
Damit wirken zum Herstellen der Verbindung der Druck der Steuerdruckseite 612 und
der Druck der Druckspeicherseite 614 über die Membran 630 auf
eine gemeinsame Wirkfläche 644 des
Ventilkolbens 620, jedoch in unterschiedlichen Verhältnissen
bezüglich
der Wirkfläche 644 des
Ventilkolbens 620. Weiterhin wirkt die Zugkraft des Dauermagneten 624 auf
den Ventilkolben 620, um diesen in eine Öffnungsrichtung
beziehungsweise zur Herstellung der Verbindung zu bewegen. Entgegen
der Öffnungsrichtung
beziehungsweise in Schließrichtung
wirkt auf eine weitere Wirkfläche 646 des
Ventilkolbens 620, die der Wirkfläche 644 gegenüberliegt,
der Druck der Druckspeicherseite 614. Durch entsprechende
Auslegung beider Wirkflächen 644, 646,
insbesondere durch Auslegung der Anteile der auf die Wirkfläche 644 wirkenden
Drücke
der Druckspeicherseite 614 und der Steuerdruckseite 612, und
der Zugkraft des Dauermagneten 624 kann eine Verbindung
bei Druckseiten 612, 614 hergestellt werden, auch
wenn der Druck an der Druckspeicherseite 614 größer ist als
der Druck an der Steuerdruckseite 612.
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9 zeigt
eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Drucksteuervorrichtung 700 gemäß einem
achten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel
entspricht im Wesentlichen dem sechsten Ausführungsbeispiel, wobei anstelle
des Dauermagneten 524 eine Spiralfeder 724 vorgesehen
ist, die den Ventilkolben 720 in Richtung der Druckspeicherseite 714 drängt.
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Die
in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den
Ansprüchen
offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch
in beliebiger Kombination für
die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
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- 10
- Drucksteuervorrichtung
- 12
- Steuerdruckseite
- 14
- Druckspeicherseite
- 16
- Ventilgehäuse
- 18
- Ventilgehäuse
- 20
- Ventilkolben
- 22
- Ventilschließfeder
- 24
- Kugelsperre
- 26
- Vorspannfeder
- 28
- Kugel
- 30
- Dichtungsring
- 32
- Ventilkolbenaussparung
- 34
- Ventileinrichtung
- 36
- Ventilkolbenabschnitt
mit kleinem Durchmesser
- 38
- Ventilsitz
- 40
- O-Ringdichtung
- 42
- Ventilkolbenabschnitt
mit großem
Durchmesser
- 100
- Drucksteuervorrichtung
- 112
- Steuerdruckseite
- 114
- Druckspeicherseite
- 122
- Ventilschließfeder
- 124
- Umschnapp-Tellerfeder
- 130
- Dichtungsring
- 134
- Ventileinrichtung
- 140
- O-Ringdichtung
- 200
- Drucksteuervorrichtung
- 212
- Steuerdruckseite
- 214
- Druckspeicherseite
- 220
- Ventilkolben
- 222
- Ventilschließfeder
- 224
- Dauermagnet
- 234
- Ventileinrichtung
- 242
- radial
erstreckender Kolbenabschnitt
- 300
- Drucksteuervorrichtung
- 312
- Steuerdruckseite
- 314
- Druckspeicherseite
- 320
- Ventilkolben
- 322
- Ventilschließfeder
- 324
- Kugelsperre
- 330
- Ein-/Auslassventil
- 334
- Ventileinrichtung
- 338
- Ventilsitz
- 340
- Ventilkörper
- 344
- Ventilkolbenanschlag
- 400
- Drucksteuervorrichtung
- 412
- Steuerdruckseite
- 414
- Druckspeicherseite
- 420
- Ventilkolben
mit halbkugelförmigem
Kolbenabschnitt
- 422
- Ventilschließfeder
- 424
- Umschnapp-Tellerfeder
- 434
- Ventileinrichtung
- 500
- Drucksteuervorrichtung
- 524
- Dauermagnet
- 534
- Ventileinrichtung
- 600
- Drucksteuervorrichtung
- 612
- Steuerdruckseite
- 614
- Druckspeicherseite
- 616
- Ventilgehäuse
- 618
- Ventilgehäuse
- 620
- Ventilkolben
- 622
- Druckspeicherseitenabzweigungskanal
- 624
- Dauermagnet
- 630
- Membran
- 634
- Ventileinrichtung
- 644
- Wirkfläche des
Ventilkolbens
- 646
- Wirkfläche des
Ventilkolbens
- 700
- Drucksteuervorrichtung
- 712
- Steuerdruckseite
- 714
- Druckspeicherseite
- 720
- Ventilkolben
mit halbkugelförmigem
Kolbenabschnitt
- 722
- Ventilschließfeder
- 724
- Spiralfeder
- 734
- Ventileinrichtung