DE19510492A1 - Relaisventileinrichtung - Google Patents
RelaisventileinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Relaisventileinrichtung gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Relaisventileinrichtung ist aus der
DE 39 16 642 A1 bekannt. Mittels dieser bekannten Relais
ventileinrichtung ist ein von der Höhe eines Steuer
druckes abhängiger Druck aussteuerbar.
Diese Relaisventileinrichtung ist in einer elektrisch
gesteuerten druckmittelbetätigten Bremsanlage eines Fahr
zeugs angeordnet, bei welcher die Druckmitteleinsteuerung
in die Bremszylinder bei störungsfreiem Betrieb über
einen Druckmodulator, bei Auftreten von Störungen im
elektrischen Teil der Bremsanlage jedoch über die Re
laisventileinrichtung erfolgt. Bei störungsfreiem Betrieb
ist es erforderlich, bei jedem Bremsvorgang die Verbin
dung zwischen dem Steuereingang der Relaisventilein
richtung und der Steuerdruckquelle zu unterbrechen. Zu
diesem Zweck ist in der von der Steuerdruckquelle zum
Steuereingang der Relaisventileinrichtung führenden
Druckmittelleitung ein 3/2-Wegeventil angeordnet, welches
von dem vom Druckmodulator ausgesteuerten Druck gesteuert
wird. Bei Beaufschlagung der Bremszylinder mit vom
Druckmodulator kommenden Druckmittel wird der
Steuereingang der Relaisventileinrichtung gegen die
Steuerdruckquelle abgesperrt und mit der Atmosphäre
verbunden. Das Einlaß- und Auslaßventil der Relaisven
tileinrichtung wird nicht betätigt, so daß von der Re
laisventileinrichtung auch kein Druck ausgesteuert wird.
Tritt im elektrischen Teil der Bremsanlage ein Defekt
auf, der sich dahingehend auswirkt, daß vom Druckmodula
tor kein Bremsdruck und somit auch kein Steuerdruck für
das 3/2-Wegeventil ausgesteuert wird, verbleibt das 3/2-
Wegeventil in seiner Ausgangsstellung, in welcher es den
Steuereingang der Relaisventileinrichtung gegen die Atmo
sphäre absperrt und mit der Steuerdruckquelle
(Motorwagen-Bremsventil) verbindet. Das Einlaß- und Aus
laßventil der Relaisventileinrichtung wird dann vom Re
laiskolben betätigt und so von der Relaisventileinrich
tung ein von der Größe des Steuerdruckes abhängiger
Bremsdruck ausgesteuert, der den Bremszylindern zugeführt
wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Relais
ventileinrichtung der eingangs erwähnten Art so aus zu
bilden, daß auch bei Vorhandensein von Steuerdruck am
Steuereingang der Relaisventileinrichtung eine Betätigung
des Einlaß- und Auslaßventils der Relaisventileinrichtung
verhindert werden kann, ohne ein externes Mehrwegeventil
verwenden zu müssen.
Diese Aufgabe wird mit den in den Patentansprüchen 1 und
12 angegebenen Erfindungen gelöst. Weiterbildungen und
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung bietet ins
besondere den Vorteil, durch die Anordnung einer steuer
baren Hilfsventileinrichtung in der Relaisventileinrich
tung das Belüften und Entlüften der Steuerkammer und
somit die Betätigung des Einlaß- und Auslaßventils der
Relaisventileinrichtung ohne Zuhilfenahme eines externen
Mehrwegeventils steuern zu können, unabhängig davon, ob
am Steuereingang der Relaisventileinrichtung ein Steuer
druck ansteht oder nicht.
Der Druckabbau in der Steuerkammer der Relaisventilein
richtung erfolgt gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung
der Erfindung über einen gemeinsamen Entlüftungsanschluß
für die Druckmittelausgangskammer und die Steuerkammer
der Relaisventileinrichtung. Zu diesem Zweck ist der
Druckmittelauslaß der Hilfsventileinrichtung mit dem
Druckmittelauslaß des kombinierten Einlaß- und Auslaß
ventils der Relaisventileinrichtung verbunden.
Gemäß der im Patentanspruch 12 angegebenen Erfindung
dient zum Verhindern einer Betätigung des Einlaß- und
Auslaßventils der Relaisventileinrichtung ein zusätzli
cher Kolben, der das kombinierte Einlaß- und Auslaßventil
der Relaisventileinrichtung bei Druckbeaufschlagung im
Sinne einer Vergrößerung des Abstandes zwischen Relais
kolben und Ventilglied des kombinierten Einlaß- und Aus
laßventils mitnimmt. Auf diese Weise wird verhindert, daß
der durch seinen Steuerdruck bewegte Relaiskolben mit dem
Ventilglied des kombinierten Einlaß- und Auslaßventils
der Relaisventileinrichtung in Kontakt kommt und das
Einlaßventil öffnet. Die Anordnung einer Hilfsventilein
richtung ist bei dieser Relaisventileinrichtung nicht er
forderlich.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der im Patentan
spruch 1 angegebenen Erfindung ist eine vorzugsweise als
elektromagnetisch betätigbares 2/2-Wegeventil ausgebil
dete Ventileinrichtung vorgesehen, mittels welcher die
von dem zur Betätigung der Hilfsventileinrichtung dienen
den Hilfssteuerkolben begrenzte Hilfssteuerkammer nach
einer vorangegangenen Druckeinsteuerung gegen eine dem
2/2-Wegeventil vorgeschaltete Ventileinrichtung und somit
gegen die Atmosphäre absperrbar ist, so daß die Hilfsven
tileinrichtung vom Hilfssteuerkolben in einer Schalt
stellung gehalten wird, in welcher sie die Steuerkammer
der Relaisventileinrichtung gegen die Steuerdruckquelle
absperrt und mit der Atmosphäre verbindet. Die Druckmit
telausgangskammer der Relaisventileinrichtung ist in
dieser Schaltstellung der Hilfsventileinrichtung über das
kombinierte Einlaß- und Auslaßventil der Relaisventilein
richtung gegen die Druckmitteleingangskammer abgesperrt
und mit der Atmosphäre verbunden, auch dann, wenn am
Steuereingang der Relaisventileinrichtung Steuerdruck
ansteht.
Anstelle eines elektromagnetisch betätigbaren 2/2-Wege
ventils kann in vorteilhafterweise auch ein einfaches
Doppelrückschlagventil vorgesehen werden, welches mit dem
von einem Bremswertgeber kommenden Druckmittel und dem
von einem Druckmodulator kommenden, in die Hilfssteu
erkammer eingesteuerten Druckmittel beaufschlagt wird.
Wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfin
dungsgegenstandes der Relaiskolben mit einer geteilt
ausgebildeten Steuerfläche ausgebildet, wobei die eine
Teilfläche mit dem Druck aus der Steuerdruckquelle und
die andere Teilfläche (wahlweise) mit der Atmosphäre oder
mit dem Druck der Hilfssteuerkammer beaufschlagbar ist,
können von der Relaisventileinrichtung Drücke mit unter
schiedlicher Steigung ausgesteuert werden, wobei die
Steigung vom Verhältnis der Teilsteuerfläche zur Gesamt
fläche abhängt.
Anhand der Zeichnung werden nachfolgend vier Ausfüh
rungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine in einer elektro-pneumatisch betätigbaren
Bremsanlage eines Fahrzeugs angeordnete Relais
ventileinrichtung mit Hilfsventileinrichtung und
Hilfssteuerkammer;
Fig. 2 eine in einer elektro-pneumatisch betätigbaren
Bremsanlage eines Fahrzeugs angeordnete Relais
ventileinrichtung gemäß Fig. 1 mit einem der
Hilfssteuerkammer vorgeschalteten Doppelrück
schlagventil;
Fig. 3 eine in einer elektro-pneumatisch betätigbaren
Bremsanlage eines Fahrzeugs angeordnete Relais
ventileinrichtung gemäß Fig. 1 mit einem der
Hilfssteuerkammer vorgeschalteten 2/2-Wege-Elek
tromagnetventil und
Fig. 4 eine in einer elektro-pneumatisch betätigbaren
Bremsanlage eines Fahrzeugs angeordnete Relais
ventileinrichtung mit einem zusätzlichen Kolben
zum Verändern des Abstandes zwischen Relaiskolben
und kombinierten Einlaß- und Auslaßventil der Re
laisventileinrichtung.
In Fig. 1 ist eine in einer elektrisch gesteuerten druck
mittelbetätigten Bremsanlage eines Fahrzeugs angeordnete
Relaisventileinrichtung dargestellt, die ein von einem
Deckel 1 verschlossenes Gehäuse (20) aufweist. Im Gehäuse
(20) ist ein Relaiskolben (22) in Richtung der Längsachse
des Gehäuses (20) bewegbar angeordnet. Der Relaiskolben
(22) trennt eine Druckmittelausgangskammer (23) von einer
Steuerkammer (45, 7). Ein auf dem Umfang des Relaiskol
bens (22) angeordneter Dichtring (21) dichtet die Druck
mittelausgangskammer (23) und die Steuerkammer (45, 7)
gegeneinander ab.
Die Druckmittelausgangskammer (23) ist über ein kombi
niertes Einlaß- und Auslaßventil (25, 26, 27) in Abhän
gigkeit von der Stellung des Relaiskolbens (22) mit einer
Druckmitteleingangskammer (30) oder mit einem zur
Atmosphäre hin führenden Druckmittelauslaß (39) verbind
bar oder gegen beide absperrbar.
Das Einlaßventil (27, 26) des kombinierten Einlaß- und
Auslaßventils (25, 26, 27) besteht aus einem ringförmi
gen, gehäusefesten Ventilsitz (26) und einem koaxial zu
diesem angeordneten, mit einem Dichtelement versehenen
ringförmigen Ventilglied (27) mit einem inneren und einem
äußeren rohrförmigen Ansatz, welches auf der äußeren
Mantelfläche einer rohrartigen Führung (28) relativ zum
Ventilsitz (26) auf diesen zu bzw. von diesem wegbewegbar
ist und mittels der Kraft einer Feder (31) am Ventilsitz
(26) gehalten wird. Die rohrartige Führung (28) besteht
aus einem ringförmigen Körper mit einem inneren und einem
äußeren rohrförmigen Ansatz, wobei der innere und der
äußere rohrförmige Ansatz des Ventilgliedes (27) auf der
äußeren Mantelfläche des zugeordneten inneren bzw.
äußeren rohrförmigen Ansatzes der rohrartigen Führung
(28) abgedichtet geführt werden.
Der Relaiskolben (22) weist einen zentrisch angeordneten
rohrförmigen Fortsatz (44) auf, der sich in Richtung auf
das Ventilglied (27) zu erstreckt und an seinem freien
Ende als Ventilsitz (25) ausgebildet ist. Dieser Ventil
sitz (25) bildet zusammen mit dem Ventilglied (27) das
Auslaßventil (25, 27) des kombinierten Einlaß- und Aus
laßventils (25, 26, 27).
An den rohrförmigen Fortsatz (44) schließt eine den Re
laiskolben (22) durchdringende, abgestufte Bohrung (43)
an, die zur Aufnahme eines ebenfalls abgestuften zapfen
artigen Teiles (24) dient, welches Bestandteil eines
topfförmig ausgebildeten Gehäuseteiles (19) ist. Das
zapfenartige Teil (24) ist zentrisch an der dem Innenraum
des topfförmigen Gehäuseteiles (19) abgewandten Seite des
Bodens des topfförmigen Gehäuseteiles (19) angeordnet und
erstreckt sich paßgenau in die Bohrung (43) und den
rohrförmigen Fortsatz (44) des Relaiskolbens (22) hinein.
Zwischen der äußeren Mantelfläche des zapfenartigen
Teiles (24) und der Innenwand des rohrförmigen Fortsatzes
(44) ist ein Dichtring (42) angeordnet, welcher die
Steuerkammer (45, 7) und die Druckmittelausgangskammer
(23) sowie die Steuerkammer (45, 7) und den Druckmit
telauslaß (39) gegeneinander abdichtet.
Im topfförmigen Gehäuseteil (19) ist ein als Hilfssteu
erkolben (16) dienender Kolben in Richtung der Längsachse
des topfförmigen Gehäuseteiles (19) bewegbar angeordnet.
Der Hilfssteuerkolben (16) ist als Membrankolben
ausgebildet und trennt eine Hilfssteuerkammer (13) von
einem Entlüftungsraum (48). Der Entlüftungsraum (48) wird
vom Boden des topfförmigen Gehäuseteiles (19) und von der
diesem zugewandten Seite des Hilfssteuerkolbens (16)
begrenzt. Die Hilfssteuerkaminer (13) wird von einer das
topfförmige Gehäuseteil (19) verschließenden, als Deckel
(12) ausgebildeten Wand und der dem Deckel (12) zuge
wandten Seite des Hilfssteuerkolbens (16) begrenzt. Das
zapfenartige Teil (24) weist eine in Richtung seiner
Längsachse verlaufende Bohrung (40) auf, über welche der
Entlüftungsraum (48) mit dem Druckmittelauslaß (39) der
Relaisventileinrichtung ständig verbunden ist.
Der die Hilfssteuerkammer (13) verschließende Deckel (12)
weist eine zentrisch angeordnete Durchgangsöffnung (49)
auf, durch welche ein Stößel (15) hindurchgeführt ist.
Der Stößel (15) ist mit seinem in der Hilfssteuerkammer
(13) gelegenen Ende zentrisch am Hilfssteuerkolben (16)
befestigt.
Koaxial zu der in dem die Hilfssteuerkammer (13) ver
schließenden Deckel (12) angeordneten Durchgangsöffnung
(49) ist in dem das Gehäuse (20) der Relaisventil
einrichtung verschließenden Deckel (1) eine abgestufte
Ausnehmung (3, 51) angeordnet. Die abgestufte Ausnehmung
(3, 51) hat die Funktion einer Druckmittelleitung, welche
einen Steuereingang (2) mit der Steuerkammer (7, 45)
verbindet. Die als Druckmittelleitung dienende abgestufte
Ausnehmung (3, 51) kann selbstverständlich auch im
Gehäuse (20) angeordnet sein. Da der Deckel (1) ein Teil
des Gehäuses (20) ist, gilt die Druckmittelleitung stets
als im Gehäuse (20) angeordnet. In dem den größeren Quer
schnitt aufweisenden Bereich (51) der Ausnehmung (3, 51)
ist eine Platte (53) gelagert. Die Platte (53) ist in ih
rer Stärke so bemessen, daß sie nach dem Herstellen der
Verbindung zwischen Gehäuse (20) und Deckel (1) der Re
laisventileinrichtung zwischen dem Deckel (1) des Ge
häuses (20) der Relaisventileinrichtung und dem Deckel
(12) für das topfförmige Gehäuseteil (19) eingespannt
ist. Zwischen der Platte (53) und dem Deckel (1) des Re
laisventilgehäuses ist ein Dichtring (52) angeordnet, der
die Steuerkammer (45, 7) und die Ausnehmung (3, 51)
gegeneinander abdichtet. An die Ausnehmung (3, 51)
schließt ein quer zur Längsachse des Gehäuses (20) ver
laufender, im Deckel (1) angeordneter Kanal an, der mit
dem am Deckel (1) angeordneten Steuereingang (2) ver
bunden ist.
Die Platte (53) weist eine Durchgangsöffnung (9) auf, die
koaxial zu der Durchgangsöffnung (49) im Deckel (12) des
topfförmigen Gehäuseteiles (19) und koaxial zu der Aus
nehmung (3, 51) im Deckel (1) des Gehäuses (20) der Re
laisventileinrichtung angeordnet ist.
Der am Hilfssteuerkolben (16) befestigte Stößel (15) ist
durch die Durchgangsöffnung (9) hindurchgeführt und er
streckt sich mit seinem freien Ende bis in die abgestufte
Ausnehmung (3, 51) des Deckels (1) des Gehäuses (20) der
Relaisventileinrichtung hinein. Der Stößel (15) besitzt
eine in Richtung seiner Längsachse verlaufende
Durchgangsbohrung (17).
In dem den kleineren Querschnitt aufweisenden Bereich (3)
der abgestuften Ausnehmung (3, 51) im Deckel (1) ist ein
als Ventilglied (5) dienender plattenartiger Körper in
Richtung der Längsachse der Ausnehmung (3, 51) und des
Stößels (15) bewegbar angeordnet. Das dem Ventilglied (5)
zugewandte freie Ende des Stößels (15) ist als Aus
laßventilsitz (6) ausgebildet. Der mit der Durchgangsboh
rung (17) und dem Auslaßventilsitz (6) versehene Stößel
(15) bildet so mit dem Ventilglied (5) ein Auslaßventil
(5, 6). Der Durchmesser der Durchgangsöffnung (9) in der
Platte (53) und der Querschnitt des Stößels (15) sind so
gewählt, daß zwischen der äußeren Mantelfläche des
Stößels (15) und der die Durchgangsöffnung (9)
begrenzenden Wand ein Ringspalt verbleibt. Die Durch
gangsöffnung (9) wird von einem sich auf das Ventilglied
(5) zuerstreckenden, umlaufenden Vorsprung begrenzt, der
als Einlaßventilsitz (8) für das Ventilglied (5) dient
und mit diesem ein Einlaßventil (5, 8) bildet. Auf der
Seite des Deckels (12), die der Platte (53) zugewandt ist
oder/und auf der dem Deckel (12) zugewandten Seite der
Platte (53) sind in bzw. an dem Deckel (12) und/oder der
Platte (53) Vertiefungen oder auch Erhöhungen angeordnet,
die Kanäle bilden, über welche die Steuerkammer (45, 7)
mit der Durchgangsöffnung (9) in der Platte (53)
verbunden ist.
Der Hilfssteuerkolben (16) wird von einer sich im abge
stuften zapfenartigen Teil (24) abstützenden Feder (18)
in Richtung auf die Hilfssteuerkammer (13) zu beauf
schlagt und gegen sich in die Hilfssteuerkammer (13)
hineinerstreckende Vorsprünge (14) des die Hilfssteuer
kammer (13) verschließenden Deckels (12) gedrückt. Eine
sich am Boden der abgestuften Ausnehmung (3, 51) des
Deckels (1) für das Gehäuse (20) der Relaisventileinrich
tung abstützende Feder (4) beaufschlagt das Ventilglied
(5) in Richtung auf den Auslaßventilsitz (6) und den
Einlaßventilsitz (8) zu und hält das Ventilglied (5) auf
dem Auslaßventilsitz (6), solange der Hilfssteuerkolben
(16) von der Feder (18) in seiner Ausgangsstellung an den
Vorsprüngen (14) des Deckels (12) gehalten wird.
Das Einlaßventil (5, 8) und das Auslaßventil (5, 6) bil
den zusammen ein kombiniertes Einlaß- und Auslaßventil,
welches für die Relaisventileinrichtung als Hilfsventil
einrichtung (5, 6, 8) dient. Über die Hilfsventileinrich
tung (5, 6, 8) ist die Steuerkammer (45, 7) der Relais
ventileinrichtung in Abhängigkeit von der Stellung des
Hilfssteuerkolbens (16) mit einer Steuerdruckquelle oder
mit der Atmosphäre verbindbar oder gegen beide absperr
bar. Die Steuerkammer (45, 7) setzt sich aus der vom Re
laiskolben (22) begrenzten Kammer (45) und einer Ring
kammer (7) zusammen, die von den einander zugewandten
Seiten des Deckels (1) des Gehäuses (20) der Relaisven
tileinrichtung und der Seite des die Hilfssteuerkammer
(13) verschließenden Deckels (12) begrenzt wird, die der
Hilfssteuerkammer (13) abgewandt ist, wobei diese beiden
Kammern (45) und (7) über einen Durchlaß (10) miteinander
verbunden sind, der von der Außenwand des topfförmigen
Gehäuseteiles (19) und der Innenwand des Gehäuses (20)
der Relaisventileinrichtung begrenzt wird.
Zwischen dem Deckel (12) des topfförmigen Gehäuseteils
(19) und dem topfförmigen Gehäuseteil (19) ist ein Dicht
ring (11) angeordnet, der die Steuerkammer (45, 7) und
die Hilfssteuerkammer (13) gegeneinander abdichtet. Zu
dem gleichen Zweck trägt der Stößel (15) auf seinem Um
fang einen Dichtring (50), der dichtend an der die
Durchgangsöffnung (49) im Deckel (12) des topfförmigen
Gehäuseteiles (19) begrenzenden Wand anliegt.
Wie bereits erwähnt, sind das kombinierte Einlaß- und
Auslaßventil (25, 26, 27) der Relaisventileinrichtung,
der Relaiskolben (22), der Hilfssteuerkolben (16) und die
Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8) koaxial zueinander
angeordnet, wobei der mit dem Auslaßventil (5, 6) der
Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8) verbundene Entlüftungs
raum (48) über die Bohrung (40) im zapfenartigen Fortsatz
(24) des topfförmigen Gehäuseteils (19) direkt mit dem
Druckmittelauslaß (39) der Relaisventileinrichtung ver
bunden ist. Es ist somit für das Auslaßventil (25, 27)
des kombinierten Einlaß- und Auslaßventils (25, 26, 27)
der Relaisventileinrichtung und für das Auslaßventil (5,
6) der Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8) nur ein gemein
samer Entlüftungsausgang am Gehäuse (20) der Relaisven
tileinrichtung erforderlich.
Die Druckmitteleingangskammer (30) der Relaisventilein
richtung ist über einen ihr zugeordneten Druckmittelein
gang (41) und eine Druckmittelleitung (54) sowie eine an
diese anschließende Druckmittelleitung (36) mit einem als
Druckmittelquelle dienenden Druckluft-Vorratsbehälter
(32) verbunden. Die Druckmittelausgangskammer (23) steht
über einen ihr zugeordneten Druckmittelausgang (29) und
eine Druckmittelleitung (122) mit einem ersten Eingang
eines Wechselventils (121) in Verbindung, dessen Ausgang
über eine Druckmittelleitung (120) mit Bremszylindern
(57) der Bremsanlage des Fahrzeugs verbunden ist. In der
Zeichnung ist der Einfachheit halber nur ein Bremszylin
der dargestellt. Der Steuereingang (2) der Relais
ventileinrichtung ist über eine Druckmittelleitung (119)
mit dem Druckmittelausgang einer als elektro
pneumatischer Bremswertgeber (118) ausgebildeten Ven
tileinrichtung verbunden, die als Steuerdruckquelle für
die Relaisventileinrichtung dient. Der Druckmitteleingang
des Bremswertgebers (118) steht über eine Druck
mittelleitung (117), die an die Druckmittelleitung (36)
angeschlossen ist, mit dem Druckluft-Vorratsbehälter (32)
in Verbindung. Die Hilfssteuerkammer (13) ist über einen
als Druckmittelleitung dienenden Gehäusekanal (47), einen
Steueranschluß (46), eine Druckmittelleitung (38) sowie
eine als Druckmodulator ausgebildete elektrisch steuer
bare Ventileinrichtung (37) und die Druckmittelleitung
(36) mit dem Druckluft-Vorratsbehälter (32) verbindbar.
Der Druckmodulator (37) besitzt einen elektrischen Steu
eranschluß (35), der über eine elektrische Steuerleitung
(34) mit einem Ausgang einer elektrischen Steuereinrich
tung (33) verbunden ist. Ein Eingang der elektrischen
Steuereinrichtung (33) ist über eine elektrische Steuer
leitung (116) mit einem elektrischen Steuerausgang des
Bremswertgebers (118) verbunden.
Der Bremswertgeber (118) besteht aus einer als Motorwa
gen-Bremsventil ausgebildeten Ventileinrichtung und einer
elektrischen Einrichtung, die z. B. einen veränderbaren
Widerstand (Potentiometer) enthält. Wird die Trittplatte
des Bremswertgebers (118) zwecks Einleitens eines
Bremsvorgangs betätigt, so wird vom Bremswertgeber (118)
einerseits ein von der Stellung der Trittplatte ab
hängiger Steuerdruck ausgesteuert, der dem Steuereingang
(2) der Relaisventileinrichtung zugeleitet wird, und an
dererseits ein von der Trittplattenstellung abhängiges
elektrisches Steuersignal erzeugt, welches der elektri
schen Steuereinrichtung (33) zugeführt wird. Der Druck
modulator (37) enthält eine elektrisch steuerbare Ven
tileinrichtung, die einen vom elektrischen Steuersignal
der elektrischen Steuereinrichtung (33) abhängigen Druck
in der Druckmittelleitung (38) aussteuert.
Nachfolgend wird die Funktion der beschriebenen Relais
ventileinrichtung in der Bremsanlage näher erläutert.
Es wird angenommen, daß die Relaisventileinrichtung im
Hinterachsbremskreis einer elektro-pneumatisch betätigten
Bremsanlage eines Fahrzeugs angeordnet ist.
Bei nicht betätigter Bremse befindet sich die Relaisven
tileinrichtung in der gezeigten Stellung. Das Einlaß
ventil (26, 27) des kombinierten Einlaß- und Auslaßven
tils (25, 26, 27) befindet sich in seiner Schließstellung
und das Auslaßventil (25, 27) des kombinierten Einlaß-
und Auslaßventils (25, 26, 27) befindet sich in seiner
Offenstellung. Das Einlaßventil (5, 8) der Hilfsven
tileinrichtung (5, 6, 8) ist geöffnet, und das Auslaß
ventil (6, 5) der Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8) ist
geschlossen. Am Eingang des Druckmodulators (37) und in
der Druckmitteleingangskammer (30) der Relaisventilein
richtung steht Vorratsdruck an. Die Bremszylinder (57),
von denen in der Zeichnung nur einer dargestellt ist,
sowie die Druckmittelausgangskammer (23), die Steuer
kammer (7, 45) und die Hilfssteuerkammer (13) der Re
laisventileinrichtung sind drucklos.
Wird vom Fahrer des Fahrzeugs der Bremswertgeber (118)
betätigt, gelangt vom elektrischen Steuerausgang des
Bremswertgebers (118) ein elektrisches Steuersignal zur
elektrischen Steuereinrichtung (33). Die elektrische
Steuereinrichtung (33) gibt dann ein elektrisches Steu
ersignal auf den Druckmodulator (37). Der Druckmodulator
(37) steuert dann einen vom Steuersignal der elektrischen
Steuereinrichtung (33) abhängigen Druck aus. Die vom
Druckmodulator (37) kommende Druckluft gelangt über den
zweiten Eingang des Wechselventils (121) zu dessen
Ausgang und vom diesen weiter in die Bremszylinder (57).
Der erste Eingang des Wechselventils (121) wird dabei
gesperrt, weil das Wechselventil (121) immer den höheren
Druck der an seinen Eingängen anstehenden Drücke zu sei
nem Ausgang durchläßt. Über die Druckmittelleitung (38)
gelangt gleichzeitig die vom Druckmodulator (37) ausge
steuerte Druckluft in die Hilfssteuerkammer (13) der Re
laisventileinrichtung. Der sich in der Hilfssteuerkammer
(13) aufbauende Druck bewirkt eine Bewegung des Hilfs
steuerkolbens (16) gegen die Kraft der Feder (18) in
Richtung auf den Boden des topfförmigen Gehäuseteiles
(19) zu. Der mit dem Hilfssteuerkolben (16) verbundene
Stößel (15) wird dabei vom Hilfssteuerkolben (16) mit
genommen. Das Ventilglied (5) der Hilfsventileinrichtung
(5, 6, 8) setzt auf den Einlaßventilsitz (8) auf. Das
Einlaßventil (5, 8) der Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8)
befindet sich dann in seiner Schließstellung und sperrt
so die Verbindung zwischen dem Steuereingang (2) und der
Steuerkammer (7, 45) ab. Die vom Bremswertgeber (118)
ausgesteuerte, als Steuerdruck dienende Druckluft kann
nicht in die Steuerkammer (7, 45) der Relaisven
tileinrichtung gelangen.
Bei der weiteren Abwärtsbewegung des Hilfssteuerkolbens
(16) und somit auch des Stößels (15) wird der Stößel (15)
vom Ventilglied (5) weggezogen. Das Auslaßventil (6, 5)
der Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8) befindet sich dann
in der Offenstellung. Über das jetzt geöffnete Aus
laßventil (6, 5), den Entlüftungsraum (48), die im
zapfenartigen Fortsatz (24) des topfförmigen Gehäuse
teiles (19) befindliche Bohrung (40) sowie den Druckmit
telauslaß (39) der Relaisventileinrichtung ist die Steu
erkammer (7, 45) dann mit der Atmosphäre verbunden. Das
Einlaßventil (26, 27) der Relaisventileinrichtung bleibt
geschlossen und das Auslaßventil (25, 27) der Relaisven
tileinrichtung bleibt geöffnet. Der erste Eingang und der
Ausgang des Wechselventils (121) sind gegeneinander abge
sperrt, so daß die Bremszylinder (57) nicht über die
Relaisventileinrichtung unbeabsichtigt mit der Atmosphäre
verbunden werden können. Eine Betätigung des Einlaß- und
Auslaßventils (25, 26, 27) der Relaisventileinrichtung
wird so auch bei Vorhandensein von Steuerdruckmittel am
Steuereingang der Relaisventileinrichtung verhindert und
die Bremszylinder (57) werden nur mit dem vom
Druckmodulator (37) ausgesteuerten Druck beaufschlagt.
Voraussetzung für einen optimalen Ablauf für die be
schriebenen Vorgänge ohne unkontrollierbare Zwischen-
oder Übergangszustände ist, daß der Steuerweg vom elek
trischen Steuerausgang des Bremswertgebers (18) bis zur
Hilfssteuerkammer (13) schneller durchlaufen wird als der
vom pneumatischen Steuerausgang des Bremswertgebers (118)
bis zur Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8).
Soll der Bremsvorgang beendet werden, wird das Pedal des
Bremswertgebers (118) wieder in seine Ausgangsstellung
gebracht. Das elektrische Steuersignal an der elektri
schen Steuereinrichtung (33) und am Druckmodulator (37)
fällt ab. Der Druckmodulator (37) schaltet in der Weise
um, daß die Verbindung zwischen der Druckmittelleitung
(38) und der zum Druckluft-Vorratsbehälter (32) hinfüh
renden Druckmittelleitung (36) unterbrochen und die
Druckmittelleitung (38) mit der Atmosphäre verbunden
wird. Über den Gehäusekanal (47), den Steueranschluß
(46), die Druckmittelleitung (38) und den Druckmodulator
(37) wird die Hilfssteuerkammer (13) entlüftet. Durch die
Kraft der Feder (18) wird der Hilfssteuerkolben (16) dann
in Richtung auf die Hilfssteuerkammer (13) zu verschoben.
Der am Stößel (15) vorgesehene Auslaßventilsitz (6) kommt
dabei am Ventilglied (5) zur Anlage. Das Auslaßventil (6,
5) der Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8) gelangt in die
Schließstellung. Bei der weiteren Bewegung des Hilfs
steuerkolbens (16) in Richtung auf die Hilfssteuerkammer
(13) zu wird das Ventilglied (5) mittels des Stößels (15)
vom Einlaßventilsitz (8) abgehoben. Das Einlaßventil (5,
8) der Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8) gelangt in die
Offenstellung. Der Steuereingang (2) und die Steuerkammer
(7, 45) der Relaisventileinrichtung sind dann wieder
miteinander verbunden. Da vor Beginn dieses Vorgangs der
Bremswertgeber (118) in seine Ausgangsstellung gebracht
worden ist, ist auch die vom Bremswertgeber (118) zum
Steuereingang (2) der Relaisventileinrichtung führende
Druckmittelleitung (119) mittels des Bremswertgebers
(118) gegen den Druckluft-Vorratsbehälter (32) abgesperrt
und mit der Atmosphäre verbunden worden. Somit steht auch
die Steuerkammer (45, 7) der Relaisventileinrichtung mit
der Atmosphäre in Verbindung.
Treten während eines Bremsvorganges Störungen z. B. in
der elektrischen Steuereinrichtung der elektro-pneuma
tisch betätigbaren Bremsanlage auf, so daß das elektri
sche Signal am Druckmodulator (37) abfällt, schaltet der
Druckmodulator (37) in der Weise um, daß die Verbindung
zwischen dem Druckluft-Vorratsbehälter (32) und der
Hilfssteuerkammer (13) sowie dem zweiten Eingang des
Wechselventils (121) gesperrt und die Hilfssteuerkammer
(13) sowie der zweite Eingang des Wechselventils (121)
mit der Atmosphäre verbunden werden. Die Hilfssteuerkam
mer (13) wird über den Druckmodulator (37) zur Atmosphäre
hin entlüftet. Der Hilfssteuerkolben (16) wird mittels
der Kraft der Feder (18) in Richtung auf die Hilfs
steuerkammer (13) zu bewegt, wodurch das Auslaßventil (6,
5) der Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8) in die Schließ
stellung und das Einlaßventil (5, 8) der
Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8) in die Offenstellung ge
langt. Die von dem als Motorwagen-Bremsventil ausgebil
deten Bremswertgeber (118) ausgesteuerte, als Steuer
druckmittel für die Relaisventileinrichtung dienende, am
Steuereingang (2) der Relaisventileinrichtung anstehende
Druckluft gelangt dann über das geöffnete Einlaßventil
(5, 8) der Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8) in die
Steuerkammer (7, 45) der Relaisventileinrichtung. Der
sich in der Steuerkammer (7, 45) aufbauende Druck ver
schiebt den Relaiskolben (22) in Richtung auf das
kombinierte Einlaß- und Auslaßventil (25, 26, 27) zu,
bringt das Auslaßventil (25, 27 in die Schließstellung
und das Einlaßventil (26, 27) in die Offenstellung. Von
der Druckmitteleingangskammer (30) strömt über das dann
geöffnete Einlaßventil (26, 27) des kombinierten Einlaß-
und Auslaßventils (25, 26, 27) Druckluft in die Druck
mittelausgangskammer (23) und von dieser weiter über den
Druckmittelausgang (29) und die mit diesem verbundene
Druckmittelleitung (122) zum ersten Eingang des Wechsel
ventils (121). Aufgrund des jetzt höheren Druckes am er
sten Eingang des Wechselventils (121) schaltet dieses in
der Weise um, daß sein Ausgang mit seinem ersten Eingang
verbunden und gegen seinen zweiten Eingang abgesperrt
wird. Vom Ausgang des Wechselventils (121) gelangt die
Druckluft dann zu den Bremszylindern (57) des Fahrzeugs.
Ein vom Steuerdruck in der Steuerkammer (7, 45) der Re
laisventileinrichtung abhängiger Druck baut sich in den
Bremszylindern (57) auf.
Soll der Bremsvorgang beendet werden, so wird die Steu
erkammer (7, 45) über den Bremswertgeber (118) entlüftet.
Der Relaiskolben (22) gelangt aufgrund der dabei
auftretenden Druckdifferenz zwischen dem Druck in der
Steuerkammer (7, 45) und in der Druckmittelausgangskammer
(23) in seine Ausgangsstellung zurück. Das Einlaßventil
(26, 27) gelangt in die Schließstellung und das
Auslaßventil (25, 27) gelangt in die Offenstellung. Die
Druckmittelausgangskammer (23) und somit auch die mit
dieser verbundenen Bremszylinder (57) werden über den
Druckmittelauslaß (39) der Relaisventileinrichtung ent
lüftet.
Liegt am Druckmodulator (37) ein elektrisches Steuersi
gnal an und wird, bedingt durch eine Störung am Druckmo
dulator (37), von diesem kein Druck ausgesteuert, so wird
die Hilfssteuerkammer (13) ebenfalls, wie im vorstehenden
beschrieben, mit der Atmosphäre verbunden und ein vom
Druck in der Steuerkammer (7, 45) der Relaisventilein
richtung abhängiger Druck in die Bremszylinder (57) ein
gesteuert.
Fig. 2 zeigt eine in einer elektro-pneumatisch betätigba
ren Bremsanlage eines Fahrzeugs angeordnete Relaisven
tileinrichtung, welche den gleichen Aufbau aufweist wie
die in Fig. 1 dargestellte Relaisventileinrichtung,
jedoch um eine als Doppelrückschlagventil (65) ausgebil
dete weitere Ventileinrichtung ergänzt ist, mittels wel
cher die Verbindung zwischen der Hilfssteuerkammer und
dem der Relaisventileinrichtung vorgeschalteten Druck
modulator (37) sperrbar ist.
Der besseren Übersicht halber sind in Fig. 2 diejenigen
Bauteile und Schaltungsteile, die den in Fig. 1 gezeigten
Bauteilen und Schaltungsteilen entsprechen, mit gleichen
Bezugsziffern versehen. Da die in Fig. 2 gezeigte Re
laisventileinrichtung den gleichen Aufbau aufweist und
auch die gleiche Funktion hat, wie die in Fig. 1 gezeigte
Relaisventileinrichtung, wird in der nachfolgenden Be
schreibung lediglich auf die Anordnung und Ausbildung des
zusätzlich in die Relaisventileinrichtung integrierten
Doppelrückschlagventils (65) eingegangen.
Im Gehäuse (20) der Relaisventileinrichtung ist im Be
reich zwischen dem topfförmigen Gehäuseteil (19) und dem
Steueranschluß (46) eine in Richtung der Längsachse des
Gehäuses (20) verlaufende Ausnehmung (60) angeordnet. In
der Ausnehmung (60) ist ein Träger (61) gelagert, der
einen umlaufenden Bund (58) aufweist. Auf der dem Steuer
anschluß (46) zugewandten Seite des Bundes (58) ist auf
dem Träger (61) ein erster Nutring mit einer Dichtlippe
(56) angeordnet, welche unter Vorspannung an der die Aus
nehmung (60) begrenzenden Wand (66) anliegt. Ebenso ist
auf der dieser Seite des Bundes (58) abgewandten Seite
des Bundes (58) ein zweiter Nutring mit einer Dichtlippe
(59) an dem Träger (61) angeordnet, welche unter Vor
spannung an der die Ausnehmung (60) begrenzenden Wand
(66) anliegt. Anstelle eines Nutrings kann natürlich auch
ein andersartiger Dichtring mit Dichtlippe Verwendung
finden.
In der die Ausnehmung (60) begrenzenden Wand (66) ist im
Bereich zwischen den beiden Dichtlippen (56) und (59) ei
ne nutartige Ausnehmung (64) vorgesehen, die über einen
Gehäusekanal (47) mit der Hilfssteuerkammer (13) verbun
den ist. Die erste Dichtlippe (56) ist so ausgebildet und
so angeordnet, daß sie mit der die Ausnehmung (60)
begrenzenden Wand (66) ein in Richtung auf die Hilfssteu
erkammer (13) zu in die Offenstellung bringbares erstes
Rückschlagventil (56, 66) bildet und die zweite Dicht
lippe (59) ist so angeordnet und so ausgebildet, daß sie
zusammen mit der die Ausnehmung (60) begrenzenden Wand
(66) ein in Richtung von der Hilfssteuerkammer (13) zum
Steuereingang (2) der Relaisventileinrichtung hin in die
Offenstellung bringbares zweites Rückschlagventil (59,
66) bildet. Ein vom Träger (61) und der ersten Dichtlippe
(56) begrenzter Raum (55) dient als Eingangskammer für
das erste Rückschlagventil (56,66), die nutartige
Ausnehmung (64) in der Wand (66) dient als Ausgangskammer
für das erste Rückschlagventil (56, 66) und ein von dem
Träger (61) und der zweiten Dichtlippe (59) begrenzter
Raum (62) dient als Auslaßkaminer für das zweite Rück
schlagventil (59, 66). Der Raum (62) ist über einen
Gehäusekanal (63) mit dem Steuereingang (2) der Relais
ventileinrichtung verbunden. Der Raum (55) steht mit dem
Steueranschluß (46) der Relaisventileinrichtung in Ver
bindung. Das erste Rückschlagventil (56, 66) und das
zweite Rückschlagventil (59, 66) bilden zusammen ein Dop
pelrückschlagventil (65).
Die in Fig. 2 gezeigte Relaisventileinrichtung arbeitet
im wesentlichen genauso wie die Relaisventileinrichtung
gemäß Fig. 1. Bei Betätigen des als Motorwagen-Bremsven
til ausgebildeten Bremswertgebers (118) wird von diesem
ein elektrisches Steuersignal auf die elektrische Steu
ereinrichtung (33) gegeben. Diese erzeugt wiederum ein
elektrisches Steuersignal, welches über die elektrische
Steuerleitung (34) zum Druckmodulator (37) gelangt. Die
vom Druckmodulator (37) kommende Druckluft gelangt über
den zweiten Eingang des Wechselventils (121) zu dessen
Ausgang und von diesem weiter in die Bremszylinder (57).
Der erste Eingang des Wechselventils (121) wird dabei
gesperrt. Über die Druckmittelleitung (38) und den Steu
eranschluß (46) gelangt gleichzeitig die vom Druckmodu
lator (37) ausgesteuerte Druckluft in den Raum (55). An
der Dichtlippe (56) des ersten Rückschlagventils (56, 66)
strömt die Druckluft vorbei durch den Gehäusekanal (47)
in die Hilfssteuerkammer (13). Gleichzeitig mit diesen
Vorgängen gelangt vom Bremswertgeber (118) Druckluft über
den Steuereingang (2) der Relaisventileinrichtung und den
Gehäusekanal (63) in den Raum (62). Da der Druckmodulator
(37) nicht nur die vom Bremswertgeber (118) kommenden
elektrischen Signale sondern auch von anderen Ein
richtungen der Bremsanlage kommende elektrische Signale
mitverarbeitet, wie z. B. Achslastsignale für achs
lastabhängige Bremsdrucksteuerung, ist der vom Brems
druckmodulator (37) ausgesteuerte Druck, der auch über
den Raum (55), das erste Rückschlagventil (56, 66), die
Ausnehmung (64) und den Gehäusekanal (47) in die Hilfs
steuerkammer (13) gelangt, im allgemeinen niedriger als
der vom Bremswertgeber (118) ausgesteuerte und über den
Steuereingang (2) der Relaisventileinrichtung und den Ge
häusekanal (63) in den Raum (62) gelangende Druck. Des
halb befindet sich das zweite Rückschlagventil (59, 66)
in seiner Schließstellung, so daß der Druck in der Hilfs
steuerkammer (13) gehalten wird, und zwar solange wie der
vom Bremswertgeber (118) ausgesteuerte Druck nicht ver
ringert bzw. abgebaut wird. Der sich in der Hilfssteuer
kammer (13) aufbauende Druck bewirkt eine Bewegung des
Hilfssteuerkolbens (16) in Richtung auf den Entlüftungs
raum (48) zu, wodurch das Einlaßventils (5, 8) der
Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8) in die Schließstellung
und das Auslaßventil (6, 5) der Hilfsventileinrichtung
(5, 6, 8) in die Offenstellung gelangt. Die Steuerkammer
(7, 45) der Relaisventileinrichtung ist dann gegen den
Steuereingang (2) abgesperrt und über das Auslaßventil
(5, 6) der Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8) sowie die
Bohrung (40) im zapfenartigen Fortsatz (24) des topfför
migen Gehäuseteiles (19) und den Druckmittelauslaß (39)
der Relaisventileinrichtung mit der Atmosphäre verbunden.
Die Funktion der Relaisventileinrichtung ist dann
aufgehoben und die Bremszylinder (57) des Fahrzeugs
werden nur mit der vom Druckmodulator (37) ausgesteuerten
Druckluft beaufschlagt.
Soll der Bremsvorgang beendet werden, wird das Pedal des
Bremswertgebers (118) wieder in seine Ausgangsstellung
gebracht. Das elektrische Steuersignal an der elektri
schen Steuereinrichtung (33) und am Druckmodulator (37)
fällt ab. Der Druckmodulator (37) schaltet in der Weise
um, daß die Verbindung zwischen der Druckmittelleitung
(38) und der zum Druckluft-Vorratsbehälter hinführenden
Druckmittelleitung (36) unterbrochen und die Druckmit
telleitung (38) und über diese der Raum (55) mit der At
mosphäre verbunden wird. Gleichzeitig wird der Raum (62)
über den Gehäusekanal (63), den Steuereingang (2), die
Druckmittelleitung (119) und den Bremswertgeber (118) mit
der Atmosphäre verbunden. Die in der Hilfssteuerkammer
(13) befindliche Druckluft strömt dann an der Dichtlippe
(59) des zweiten Rückschlagventils (59, 66) vorbei und
gelangt durch den Raum (62), den Gehäusekanal (63), den
Steuereingang (2), die Druckmittelleitung (119) und den
Bremswertgeber (118) ebenfalls zur Atmosphäre. Durch den
Druckabbau in der Hilfssteuerkammer (13) bedingt
überwiegt dann die von der Feder (18) entgegengerichtet
auf den Hilfssteuerkolben (16) ausgeübte Kraft. Von der
Feder (18) wird der Hilfssteuerkolben (16) dann in Rich
tung auf die Hilfssteuerkammer (13) zu verschoben. Der am
Stößel (15) vorgesehene Auslaßventilsitz (6) kommt dabei
am Ventilglied (5) zur Anlage. Das Auslaßventil (6, 5)
der Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8) gelangt in die
Schließstellung. Bei der weiteren Bewegung des
Hilfssteuerkolbens (16) in Richtung auf die Hilfssteuer
kammer (13) zu wird das Ventilglied (5) mittels des Stö
ßels (15) vom Einlaßventilsitz (8) abgehoben. Das Ein
laßventil (5, 8) der Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8)
gelangt in die Offenstellung. Der Steuereingang (2) und
die Steuerkammer (7, 45) der Relaisventileinrichtung sind
dann wieder miteinander verbunden. Aus diesem Grunde
steht auch die Steuerkammer (7, 45) der Relaisven
tileinrichtung mit der Atmosphäre in Verbindung.
Tritt im elektrischen Teil der elektro-pneumatisch betä
tigbaren Bremsanlage eine Störung auf, die dazu führt,
daß der Druckmodulator (37) bei einer Betätigung des
Bremswertgebers (118) kein elektrisches Steuersignal er
hält oder daß trotz Vorhandenseins eines elektrischen
Steuersignals am Druckmodulator (37) von diesem kein
Druck ausgesteuert wird, bleiben der Steueranschluß (46)
und somit auch die Hilfssteuerkammer (13) der Relaisven
tileinrichtung drucklos und die Bremszylinder (57) erhal
ten vom Druckmodulator (37) kein Druckmittel. Das
Einlaßventil (5, 8) der Hilfsventileinrichtung (5, 8, 6)
verbleibt in seiner Offenstellung und das Auslaßventil
(5, 6) der Hilfsventileinrichtung (5, 8, 6) verbleibt in
seiner Schließstellung. Die vom Bremswertgeber (118)
ausgesteuerte Druckluft gelangt über den Steuereingang
(2) der Relaisventileinrichtung einerseits durch das
geöffnete Einlaßventil (5, 8) in die Steuerkammer (45, 7)
der Relaisventileinrichtung und andererseits über den
Kanal (63) in den Raum (62) des Doppelrückschlagventils
(65). Das zweite Rückschlagventil (59, 66) des
Doppelrückschlagventils (65) sperrt den Kanal (63) und
die Hilfssteuerkammer (13) gegeneinander ab. Der vom
Druck in der Steuerkammer (45, 7) beaufschlagte Relais
kolben (22) bringt das Auslaßventil (25, 27) der Relais
ventileinrichtung in die Schließstellung und das Ein
laßventil (26, 27) in die Offenstellung. Von der Relais
ventileinrichtung wird jetzt ein vom Steuerdruck des
Bremswertgebers (118) abhängiger Druck ausgesteuert. Die
vom Druckmittelausgang (29) kommende Druckluft gelangt
dann über den ersten Eingang und den Ausgang des Wechsel
ventils (121) in die Bremszylinder (57). Der zweite
Eingang des Wechselventils (121) wird dabei gegen den
Ausgang des Wechselventils (121) abgesperrt.
Soll der Bremsvorgang beendet werden, so wird die Steu
erkammer (45, 7) der Relaisventileinrichtung über das
Einlaßventil (5, 8) der Hilfsventileinrichtung (5, 8, 6)
und den Bremswertgeber (118) entlüftet. Dabei baut sich
auch der Druck im Raum (62) des Doppelrückschlagventils
(65) über den Bremswertgeber (118) ab. Der Relaiskolben
(22) gelangt aufgrund der Differenz zwischen den Drücken
in der Steuerkammer (7, 45) und in der Druckmittelaus
gangskammer (23) wieder in seine Ausgangsstellung. Die
Bremszylinder (57) werden dann über das Wechselventil
(121) und das Auslaßventil (25, 26) der Relais
ventileinrichtung entlüftet.
Die beschriebene Relaisventileinrichtung ist für eine mit
einem Antiblockierregelsystem ausgerüstete elektro-pneu
matisch betätigte Bremsanlage vorgesehen. Da das erste
Rückschlagventil (56, 66) des Doppelrückschlagventils
(65) nur in Richtung auf die Hilfssteuerkammer (13) zu
öffnet, jedoch in Richtung von der Hilfssteuerkammer (13)
zum Steueranschluß (46) hin sperrt und der Druck am Steu
ereingang (2) der Relaisventileinrichtung das zweite
Rückschlagventil (59, 66) des Doppelrückschlagventils
(65) in der Schließstellung hält, solange Druck am Steu
ereingang (2) ansteht, wird der Druck in der Hilfssteu
erkammer (13) bei betätigtem Bremswertgeber auch während
eines ABS-Regelvorgangs gehalten. Der Druckabfall am
Steueranschluß (46) der Relaisventileinrichtung, bewirkt
durch einen Entlüftungsvorgang der Bremszylinder (57)
über den Druckmodulator (37), verursacht somit kein Um
schalten der Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8) im Sinne
des Schließens des Auslaßventils (5, 6) der Hilfsventil
einrichtung (5, 6, 8) und des Öffnens des Einlaßventils
(5, 8) der Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8), so daß auch
keine Druckeinsteuerung in die Steuerkammer (7, 45) der
Relaisventileinrichtung erfolgen kann.
Das Absperren der Hilfssteuerkammer (13) gegen den Steu
eranschluß (46) ist im ABS-Regelfall erforderlich, um zu
verhindern, daß beim Entlüften der Bremszylinder (57)
über den Druckmodulator (37) die Hilfssteuerkammer (13)
mit entlüftet wird und dadurch bedingt die Hilfsventil
einrichtung (5, 6, 8) in der Weise umschaltet, daß das
Auslaßventil (5, 6) der Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8)
in die Schließstellung und das Einlaßventil (5, 8) der
Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8) in die Offenstellung ge
langt, wodurch der Steuereingang (2) mit der Steuerkammer
(7, 45) verbunden werden würde. Die Folge wäre, daß die
Bremszylinder (57) mit einem vom Steuerdruck in der
Steuerkammer (7, 45) der Relaisventileinrichtung ab
hängigen Druck beaufschlagen werden würden. Nach Abschluß
eines ABS-Regelvorgangs wird der Raum (55) des Doppel
rückschlagventils (65) wieder mit dem dann vom Druckmo
dulator (37) ausgesteuerten Druck beaufschlagt.
In Fig. 3 ist eine in einer elektro-pneumatisch betätig
baren Bremsanlage eines Fahrzeugs angeordnete Relais
ventileinrichtung dargestellt, welche im wesentlich den
gleichen Aufbau aufweist und auch die gleiche Funktion
hat wie die in Fig. 1 dargestellte Relaisventileinrich
tung. Die in Fig. 3 gezeigte Relaisventileinrichtung
weist jedoch zusätzlich ein elektro-magnetisch betätig
bares 2/2-Wegeventil (70) auf, mittels welchem die Hilfs
steuerkammer (13) gegen den Steueranschluß (46) für die
Hilfssteuerkammer (13) absperrbar ist. Der besseren Über
sicht halber sind in Fig. 3 diejenigen Bauteile und
Schaltungsteile, die den in Fig. 1 gezeigten Bauteilen
und Schaltungsteilen entsprechen, mit gleichen Bezugs
ziffern versehen.
In einer Ausnehmung (69) des Gehäuses (20) der Relais
ventileinrichtung ist eine als elektromagnetisch betätig
bares 2/2-Wegeventil (70) ausgebildete weitere Ventil
einrichtung angeordnet. Das 2/2-Wegeventil (70) weist
einen Druckmitteleingang auf, welcher über den Steuer
anschluß (46) der Relaisventileinrichtung und die Druck
mittelleitung (38) ebenfalls mit dem Ausgang des elek
trisch steuerbaren Druckmodulators (37) in Verbindung
steht. Des weiteren weist das 2/2-Wegeventil (70) einen
Ausgang auf, der über den Gehäusekanal (47) mit der
Hilfssteuerkammer (13) verbunden ist. Über eine elek
trische Steuerleitung (67) ist ein elektrischer Steuer
anschluß (68) des 2/2-Wegeventils (70) mit einem zweiten
Ausgang der elektrischen Steuereinrichtung (33) verbun
den.
Wird vom Fahrer des Fahrzeugs der Bremswertgeber (118)
betätigt, arbeitet die in Fig. 3 dargestellte Relaisven
tileinrichtung genauso wie die in Fig. 1 dargestellte Re
laisventileinrichtung, wobei das 2/2-Wegeventil (70)
stromlos und damit offen für die Verbindung zwischen der
Hilfssteuerkammer (13) und dem Druckmodulator (37) ist.
Ist das Fahrzeug mit einem Antiblockier-Regelsystem aus
gerüstet, so wird im Regelfall von der elektrischen
Steuereinrichtung (33) über die elektrische Steuerleitung
(67) ein elektrisches Steuersignal auf den elektrischen
Steueranschluß (68) des elektromagnetisch betätigbaren
2/2-Wegeventils (70) gegeben. Das 2/2-Wegeventil (70)
schaltet in der Weise um, daß die Verbindung zwischen der
Hilfssteuerkammer (13) und dem Steueranschluß (46)
unterbrochen wird. Der Druck in der Hilfssteuerkammer
(13) wird gehalten. Dieses Absperren der Hilfssteu
erkammer (13) gegen den Steueranschluß (46) ist im ABS-
Regelfall erforderlich, um zu verhindern, daß beim Ent
lüften der Bremszylinder (57) über den Druckmodulator
(37) die Hilfssteuerkammer (13) mit entlüftet wird und
dadurch bedingt die Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8) in
der Weise umschaltet, daß das Auslaßventil (5, 6) der
Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8) in die Schließstellung
und das Einlaßventil (5, 8) der Hilfsventileinrichtung
(5, 6, 8) in die Offenstellung gelangt, wodurch der Steu
ereingang (2) mit der Steuerkammer (7, 45) verbunden
werden würde. Die Folge wäre, daß - obwohl wegen der ABS-
Regelung der Bremsdruck in den Bremszylindern (57) abge
baut werden soll - die Bremszylinder (57) mit einem wei
terhin von dem vom Bremswertgeber (118) ausgesteuerten
Steuerdruck in der Steuerkammer (7, 45) der Relaisven
tileinrichtung abhängigen Druck beaufschlagt werden wür
den.
Ist der ABS-Regelvorgang abgeschlossen, fällt das elek
trische Steuersignal am elektrischen Steueranschluß (68)
des elektromagnetisch betätigbaren 2/2-Wegeventils (70)
ab. Das 2/2-Wegeventil (70) schaltet wieder in der Weise
um, daß die Verbindung zwischen der Hilfssteuerkammer
(13) und dem Steueranschluß (46) hergestellt wird. Damit
arbeitet die in Fig. 3 dargestellte Relaisventileinrich
tung wieder wie die Relaisventileinrichtung nach Fig. 1.
Wird der Bremsvorgang beendet, fällt auch das elektrische
Signal am Druckmodulator (37) ab. Der Druckmodulator (37)
schaltet in der Weise um, daß die Hilfssteuerkammer (13)
gegen den Druckluft-Vorratsbehälter (32) abgesperrt und
mit der Atmosphäre verbunden wird. Die Hilfssteuerkammer
(13) wird entlüftet. Durch die Kraft der Feder (18) wird
der Hilfssteuerkolben (16) wieder in seine
Ausgangsstellung zurückgeschoben, wobei das Auslaßventil
(5, 6) der Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8) in die
Schließstellung und das Einlaßventil (5, 8) der Hilfs
ventileinrichtung (5, 6, 8) in die Offenstellung gelangt.
Die Steuerkammer (7, 45) der Relaisventileinrichtung ist
dann wieder mit dem Steuereingang (2) verbunden.
Tritt eine Störung im elektrischen Teil der elektro
pneumatisch betätigbaren Bremsanlage auf, so daß bei Be
tätigung des Bremswertgebers (118) vom Druckmodulator
(37) kein Druck ausgesteuert wird, bleibt die Hilfssteu
erkammer (13) drucklos. Das Einlaßventil (5, 8) der
Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8) verbleibt in seiner Of
fenstellung und das Auslaßventil (5, 6) der Hilfsventil
einrichtung (5, 6, 8) bleibt geschlossen. Die Bremszylin
der (57) erhalten keinen Druck vom Druckmodulator (37).
Die vom Bremswertgeber (118) ausgesteuerte Druckluft
gelangt zum Steuereingang (2) der Relaisventileinrichtung
und von diesem weiter über das geöffnete Einlaßventil (5,
8) der Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8) in die
Steuerkammer (7, 45) der Relaisventileinrichtung. Ein vom
Steuerdruck des Bremswertgebers (118) abhängiger Druck
wird von der Relaisventileinrichtung ausgesteuert und den
Bremszylindern (57) des Fahrzeugs zugeführt. Da in diesem
Fall vom Druckmodulator (37) kein Druck ausgesteuert
wird, bleibt die Hilfssteuerkammer (13) drucklos, wie
bereits erwähnt. Der zweite Eingang des Wechselventils
(121) ist aufgrund der Druckdifferenz zwischen den beiden
Eingängen des Wechselventils (121) gesperrt.
Fig. 4 zeigt eine in einer elektro-pneumatisch betätigten
Bremsanlage eines Fahrzeugs angeordnete Relaisven
tileinrichtung, welche einen zusätzlichen Kolben zum Ver
größern des Abstandes zwischen dem Ventilglied des kombi
nierten Einlaß- und Auslaßventils und dem Relaiskolben
aufweist. Mit dem zusätzlichen Kolben wird verhindert,
daß der durch seinen Steuerdruck bewegte Relaiskolben bei
einwandfreier elektrischer Steuerung des Druckes mit dem
Ventilglied des kombinierten Einlaß- und Auslaßventils
der Relaisventileinrichtung in Kontakt kommt und das
Einlaßventil öffnet. Da lediglich die Re
laisventileinrichtung in ihrem Aufbau von den Fig. 1
bis 3 abweicht, werden für die Druckmittelleitungen,
elektrischen Leitungen und Geräte der Bremsanlage die
selben Bezugszeichen verwendet wie in den Fig. 1 bis
3.
Da der zusätzliche Kolben auf verschiedene Art und Weise
ausgebildet sein kann, sind in der Abbildung zwei Ausfüh
rungsformen des zusätzlichen Kolbens dargestellt. In der
linken Hälfte der Abbildung ist die zuerst beschriebene
erste Ausführungsform und in der rechten Hälfte der Ab
bildung ist die zweite Ausführungsform des zusätzlichen
Kolbens dargestellt.
Die gezeigte Relaisventileinrichtung weist ein aus einem
Gehäuseoberteil (71) und einem Gehäuseunterteil (85) be
stehendes Gehäuse (71, 85) auf. Zwischen dem Gehäuse
oberteil (71) und dem Gehäuseunterteil (85) ist ein
Dichtring (102) angeordnet. Im Gehäuseoberteil (71) ist
ein Relaiskolben (109) in Richtung der Längsachse des
Gehäuses (71, 85) bewegbar angeordnet. Der Relaiskolben
(109) trennt eine Steuerkammer (107) von einer Druckmit
telausgangskammer (72). Ein auf dem Umfang des Relais
kolbens (109) angeordneter Dichtring (106) dichtet die
Steuerkammer (107) und die Druckmittelausgangskammer (72)
gegeneinander ab. Der Relaiskolben (109) weist einen zen
trisch angeordneten, sich in die Druckmittelausgangskam
mer (72) hineinerstreckenden rohrförmigen Fortsatz (111)
auf, in welchen sich wiederum ein am Gehäuseoberteil (71)
angeordneter Zapfen (112) hineinerstreckt. Zwischen der
äußeren Mantelfläche des Zapfens (112) und der Innenwand
des rohrförmigen Fortsatzes (111) ist ein Dichtring (113)
angeordnet, der die Steuerkammer (107) und einen Druck
mittelauslaß (88) sowie die Steuerkammer (107) und die
Druckmittelausgangskammer (72) gegeneinander abdichtet.
Die Steuerkammer (107) ist über einen Steuereingang (108)
und eine Druckmittelleitung (119) mit dem Druck
mittelausgang eines als Steuerdruckquelle dienenden
Bremswertgebers (118) verbunden.
Im Gehäuseunterteil (85) ist ein aus einem ersten Kol
benteil (90) und einem zweiten Kolbenteil (115) beste
hender zusätzlicher Kolben (90, 115) angeordnet, der in
Richtung der Längsachse des Gehäuses (71, 85) bewegbar
ist. Das erste Kolbenteil (90) weist ein zentrisch ange
ordnetes, in Richtung der Längsachse des Gehäuses (71,
85) verlaufendes und sich auf die Druckmittelausgangs
kammer (72) zu erstreckendes rohrförmiges Teil (78) auf,
welches als Verbindungsteil zur Verbindung des ersten
Kolbenteiles (90) mit dem zweiten Kolbenteil (115) dient.
Das rohrförmige Teil (78) ist durch eine Durch
gangsöffnung in einer Wand (83) des Gehäuseunterteiles
(85) hindurchgeführt. In einer Umfangsnut des rohrförmi
gen Teiles (78) ist ein Dichtring (81) angeordnet, wel
cher an der die Durchgangsöffnung in der Wand (83) be
grenzenden Wand dichtend anliegt. Von den einander zuge
wandten Seiten des ersten Kolbenteiles (90) und der Wand
(83) wird eine zusätzliche Druckmittelkammer (84) be
grenzt, die über einen in der Wand (83) vorgesehenen
Durchlaß (82) mit einem Steueranschluß (80) verbunden
ist. Mit seiner der zusätzlichen Druckmittelkammer (84)
abgewandten Seite begrenzt das erste Kolbenteil (90)
einen Raum (89), der mit dem Druckmittelauslaß (88) ver
bunden ist. Die zusätzliche Druckmittelkammer (84) und
der mit dem Druckmittelauslaß (88) verbundene Raum (89)
sind mittels eines auf dem Umfang des ersten Kolbenteiles
(90) angeordneten Dichtringes (91), der dichtend an der
Innenwand des Gehäuses (71, 85) anliegt, gegeneinander
abgedichtet.
Koaxial zum rohrförmigen Teil (78) des ersten Kolbentei
les (90) ist in einer abgestuften Durchgangsöffnung (104)
des Gehäuses (71, 85), die zwischen der Druckmit
telausgangskammer (72) und der Wand (83) des Gehäuses
(71, 85) gelegen ist, das ebenfalls abgestuft ausgebil
dete zweite Kolbenteil (115) angeordnet. Das zweite Kol
benteil (115) ist topfförmig ausgebildet und weist auf
seiner der Wand (83) des Gehäuses (71, 85) zugewandten
Seite einen Boden (93) auf, an welchen ein kragenförmig
eingezogener Bereich (96) anschließt. Der kragenförmige
Bereich (96) erstreckt sich in das topfförmig ausgebil
dete zweite Kolbenteil (115) hinein und verläuft im we
sentlichen parallel zur Längsachse des rohrförmigen Tei
les (78) des ersten Kolbenteiles (90). Auf der der äuße
ren Mantelfläche des rohrförmigen Teiles (78) des ersten
Kolbenteiles (90) zugewandten Seite des Bodens (93) des
zweiten Kolbenteiles (115) ist ein umlaufender Vorsprung
(95) angeordnet, der sich in eine in der äußeren Mantel
fläche des rohrförmigen Teiles (78) vorgesehene ringför
mige Vertiefung (92) hineinerstreckt. Der Vorsprung (95)
und die Vertiefung (92) des rohrförmigen Teiles (78)
wirken nach Art einer Schnappverbindung zusammen, mittels
welcher das erste Kolbenteil (90) und das zweite Kolben
teil (115) miteinander verbunden sind.
Dem Boden (93) des zweiten Kolbenteiles (115) gegenüber
ist am offenen Endbereich des zweiten Kolbenteiles (115)
ein als ein erster Ventilsitz (74) dienender ringförmiger
Körper angeordnet. Der erste Ventilsitz (74) liegt über
einen Dichtring (105) auf einer Stufe auf der Innenseite
des topfförmig ausgebildeten zweiten Kolbenteiles (115)
auf und wird mittels eines Sicherungsringes (110), der
auf der der Stufe abgewandten Seite des Ventilsitzes (74)
auf diesem aufliegt und in einer Nut der Innenwand des
zweiten Kolbenteiles (115) gehalten wird, in Richtung der
Längsachse des zweiten Kolbenteiles (115) fixiert. Auf
der dem freien Endbereich des rohrförmigen Teiles (78)
des ersten Kolbenteiles (90) und dem freien Endbereich
des kragenförmigen Bereiches (96) des zweiten Kol
benteiles (115) zugewandten Seite des ersten Ventil
sitzes (74) ist ein mit einem Dichtkörper versehenes
ringförmiges Ventilglied (75) angeordnet. Das Ventilglied
(75) weist einen inneren rohrförmigen Ansatz (114) und
einen äußeren rohrförmigen Ansatz (98) auf und ist so zum
rohrförmigen Teil (78) des ersten Kolbenteiles (90) und
zum kragenförmigen Bereich (96) des zweiten Kolbenteiles
(115) angeordnet, daß sowohl der innere rohrförmige
Ansatz (114) als auch der äußere rohrförmige Ansatz (98)
dem kragenförmigen Bereich (96) des zweiten Kolbenteiles
(115) zugewandt ist. Mit seinem inneren rohrförmigen
Ansatz (114) liegt das Ventilglied (75) dichtend an der
äußeren Mantelfläche des rohrförmigen Teiles (78) an und
mit seinem äußeren rohrförmigen Ansatz (98) liegt das
Ventilglied (75) dichtend an der äußeren Mantelfläche des
kragenförmigen Bereiches (96) des zweiten Kolbenteiles
(115) an. Das Ventilglied (75) ist in Richtung der
Längsachse des rohrförmigen Teiles (78) des ersten
Kolbenteiles (90) und des kragenförmigen Bereiches (96)
des zweiten Kolbenteiles (115) bewegbar und wird auf der
äußeren Mantelfläche des rohrförmigen Teiles (78) und des
kragenförmigen Bereiches (96) gleitend geführt. Eine sich
am umlaufenden Vorsprung (95) des zweiten Kolbenteiles
(115) abstützende, in einem Federraum (134) des zweiten
Kolbenteils (115) gelegene Feder (76) beaufschlagt das
Ventilglied (75) in Richtung auf den ersten Ventilsitz
(74) zu und hält das Ventilglied (75) unter Vorspannung
am ersten Ventilsitz (74).
Das rohrförmige Teil (78) des ersten Kolbenteiles (90),
das Ventilglied (75), der erste Ventilsitz (74), das
zweite Kolbenteil (115) und der sich auf das zweite Kol
benteil (115) zuerstreckende rohrförmige Fortsatz (111)
des Relaiskolbens (109) sind koaxial zueinander angeord
net. Der rohrförmige Fortsatz (111) des Relaiskolbens
(109) ist an seinem dem zweiten Kolbenteil (115) zuge
wandten Ende als ein zweiter Ventilsitz (73) ausgebildet.
Das Ventilglied (75) bildet zusammen mit dem am zweiten
Kolbenteil (115) angeordneten ersten Ventilsitz (74) ein
Einlaßventil (75, 74) und mit dem am Relaiskolben (109)
angeordneten zweiten Ventilsitz (73) ein Auslaßventil
(73, 75) eines kombinierten Einlaß- und Auslaßventils
(73, 74, 75).
Auf dem Umfang des den kleineren Durchmesser aufweisenden
Bereiches des zweiten Kolbenteiles (115) ist ein erster
Dichtring (94) und auf dem Umfang des den größeren
Durchmesser aufweisenden Bereiches des zweiten Kolben
teiles (115) ist ein zweiter Dichtring (103) angeordnet.
Die Dichtringe (94) und (103) liegen dichtend an der die
Durchgangsöffnung (104) begrenzenden Wand des Gehäuses (71,
85) an. Dadurch, daß das zweite Kolbenteil (115) und die
Durchgangsöffnung (104) abgestuft ausgebildet sind, wird
von der äußeren Mantelfläche des den kleineren
Durchmesser aufweisenden Bereiches des zweiten Kol
benteiles (115) und dem die Durchgangsöffnung (104) in
ihrem größeren Durchmesser begrenzenden Bereich der Wand
eine als eine erste Teilkammer (100) dienende Ringkammer
gebildet, die zwischen den beiden Dichtringen (94) und
(103) gelegen ist. In der Wand des den kleineren Durch
messer aufweisenden Bereiches des zweiten Kolbenteiles
(115) sind Durchlässe (79) und (99) angeordnet, die im
Bereich zwischen den beiden Dichtringen (94) und (103)
gelegen sind. Über diese Durchlässe (79) und (99) ist ei
ne innerhalb des topfförmig ausgebildeten zweiten Kol
benteiles (115) gelegene zweite Teilkammer (97) mit der
als Ringkammer ausgebildeten ersten Teilkammer (100)
verbunden. Die zweite Teilkammer (97) und die erste Teil
kammer (100) bilden eine Druckmitteleingangskammer (97,
100), die mit einem Dr 26013 00070 552 001000280000000200012000285912590200040 0002019510492 00004 25894uckmitteleingang (77) verbunden
ist. Über das kombinierte Einlaß- und Auslaßventil (73,
74, 75) ist die Druckmittelausgangskammer (72) in Abhän
gigkeit von der Stellung des Relaiskolbens (109) und des
zusätzlichen Kolbens (90, 115) mit der Druckmit
teleingangskammer (97, 100) oder mit dem zur Atmosphäre
hin führenden Druckmittelauslaß (88) verbindbar oder ge
gen beide absperrbar.
Durch das Abstufen des zweiten Kolbenteiles (115) ist an
diesem eine Ringfläche (124) gebildet, die einer Stufe
(125) der die Durchgangsöffnung (104) begrenzenden abge
stuften Wand gegenüber liegt. Das Ventilglied (75) weist
eine Durchgangsöffnung (132) auf, die so im Bereich zwi
schen dem ersten Ventilsitz (74) - Einlaßsitz - und dem
zweiten Ventilsitz (73) - Auslaßsitz - gelegen ist, daß sie
die Druckmittelausgangskammer (72) ständig mit einem
Rückraum (133) des zweiten Kolbenteiles (115) des zusätz
lichen Kolbens (90, 115) verbindet, unabhängig davon, ob
das Einlaßventil (74, 75) oder das Auslaßventil (73, 75)
sich in der Offenstellung oder in der Schließstellung be
findet. Es ist natürlich auch möglich, anstelle der
Durchgangsöffnung (132) eine z. B. als Gehäusekanal ausgebildete
Druckmittelleitung vorzusehen, welche die
Druckmittelausgangskammer (72) mit dem Rückraum (133)
verbindet.
Durch diese Maßnahme wird ein Ausgleich der auf das zwei
te Kolbenteil (115) einwirkenden Druckkräfte erzielt, so
daß der zusätzliche Kolben (90, 115) sehr feinfühlig auf
Druckänderungen in der zusätzlichen Druckmittelkammer
(84) reagieren kann.
Mit der Ringfläche (124) am zweiten Kolbenteil (115) wird
erreicht, daß bei Druckloswerden der zusätzlichen Druck
mittelkammer (84) der zusätzliche Kolben (90, 115) vom
Druckmittel in der Druckmitteleingangskammer (100, 97) in
seine Ausgangsstellung zurückgebracht wird.
Der Druckmitteleingang (77) steht über die Druckmittel
leitung (54) sowie die Druckmittelleitung (36) mit dem
als Druckmittelquelle dienenden Druckluft-Vorratsbehälter
(32) in Verbindung. Die Druckmittelausgangskammer (72)
ist über einen Druckmittelausgang (101) und die
Druckmittelleitung (122) sowie den ersten Eingang und den
Ausgang des Wechselventils (121) und die an den Ausgang
des Wechselventils (121) angeschlossene Druckmit
telleitung (120) mit den Bremszylindern (57) der elektro
pneumatisch betätigten Fahrzeugbremsanlage verbunden. Die
Steuerkammer (107) steht, wie bereits erwähnt, über den
Steueranschluß (108) und die Druckmittelleitung (119) mit
dem Druckmittelausgang des als Steuerdruckquelle
dienenden Bremswertgebers (118) in Verbindung. Ein
Druckmitteleingang des Bremswertgebers (118) ist über die
Druckmittelleitung (117) und die Druckmittelleitung (36)
mit dem Druckluft-Vorratsbehälter (32) verbunden. Über
den in der Wand (83) des Gehäuses (71, 85) vorgesehenen
Durchlaß (82) und den Steueranschluß (80) sowie die
Druckmittelleitung (38), in die ein als elektromagnetisch
betätigbares 2/2-Wegeventil (128) ausgebildete weitere
Ventileinrichtung geschaltet ist, ist die zusätzliche
Druckmittelkammer (84) mit dem Ausgang des elektrisch
steuerbaren Druckmodulators (37) verbindbar, dessen
Eingang über die Druckmittelleitung (36) mit dem Druck
luft-Vorratsbehälter (32) verbunden ist. Der elektrische
Steueranschluß (35) des Druckmodulators (37) steht über
die elektrische Steuerleitung (34) mit dem Ausgang der
elektrischen Steuereinrichtung (33) in Verbindung. Über
eine elektrische Steuerleitung (129) ist ein elektrischer
Steueranschluß (127) des 2/2-Wegeventils (128) ebenfalls
mit einem Ausgang der elektrischen Steuereinrichtung (33)
verbunden. Der Ausgang des Druckmodulators (37) ist zu
sätzlich mit einem zweiten Eingang des Wechselventils
(121) verbunden. Der elektrische Steuerausgang des
Bremswertgebers (118) steht über die elektrische Steuer
leitung (116) mit einem Eingang der elektrischen
Steuereinrichtung (33) in Verbindung.
Die Funktion der vorstehend beschriebenen Relaisventil
einrichtung in der elektro-pneumatisch betätigten Brems
anlage wird nachfolgend näher erläutert.
Bei nicht betätigter Bremse befindet sich die Relaisven
tileinrichtung in der dargestellten Stellung. Die Druck
mittelausgangskammer (72) sowie die Steuerkammer (107)
und die zusätzliche Druckmittelkammer (84) sind drucklos.
In der Druckmitteleingangskammer (97, 100) steht Vor
ratsdruck aus dem Druckluft-Vorratsbehälter (32) an. Die
einander entgegengerichteten, vom Druck in der Druck
mitteleingangskammer (97, 100) beaufschlagten Wirkflächen
des zweiten Kolbenteiles (115) sind so bemessen, daß der
zusätzliche Kolben (90, 115) aufgrund der um die
Ringfläche (124) vergrößerten einen Wirkfläche in Rich
tung auf die Druckmittelausgangskammer (72) zu belastet
und so der zusätzliche Kolben (90, 115) mit seinem ersten
Kolbenteil (90) an einem an der Wand (83) angeordneten
ersten Anschlag (131) für den zusätzlichen Kolben (90,
115) gehalten wird.
Wird durch Betätigen des Pedals des Bremswertgebers (118)
ein Bremsvorgang eingeleitet, strömt vom Bremswertgeber
(118) als Steuerdruck dienende Druckluft in die
Steuerkammer (107). Gleichzeitig wird bei Betätigen des
Pedals des Bremswertgebers (118) von diesem ein elektri
sches Steuersignal auf die elektrische Steuereinrichtung
(33) gegeben. Diese wiederum gibt über die elektrische
Steuerleitung (34) ein elektrisches Steuersignal auf den
elektrischen Steueranschluß (35) des Druckmodulators
(37). Der Druckmodulator (37) steuert dann einen von der
Stellung des Pedals des Bremswertgebers (118) abhängigen
Druck aus. Die vom Druckmodulator (37) ausgesteuerte
Druckluft gelangt einerseits über das geöffnete
2/2-Wegeventil (128), die Druckmittelleitung (38) und den
Steueranschluß (80) sowie den Durchlaß (82) in der Wand
(83) des Gehäuses (71, 85) in die zusätzliche
Druckmittelkammer (84) und andererseits über den zweiten
Eingang und den Ausgang des Wechselventils (121) in die
Bremszylinder (57), wobei der erste Eingang des Wechsel
ventils (121) gesperrt wird.
Wenn die Kraft des sich in der zusätzlichen Druckmittel
kammer (84) aufbauenden, das erste Kolbenteil (90) beauf
schlagenden Druckes so groß geworden ist, daß sie die
Kraft des entgegengerichtet auf die die Ringfläche (124)
aufweisende Wirkfläche des zweiten Kolbenteiles (115)
einwirkenden Druckes überwindet, wird der aus dem ersten
Kolbenteil (90) und dem zweiten Kolbenteil (115) beste
hende zusätzliche Kolben (90, 115) vom Druck in der
zusätzlichen Druckmittelkammer (84) in Richtung von der
Druckmittelausgangskammer (72) und dem Ventilsitz (73)
des Relaiskolbens (109) weg so weit verschoben, bis das
erste Kolbenteil (90) an einem am Boden des Gehäuseunter
teiles (85) angeordneten zweiten Anschlag (130) zur An
lage kommt. Der sich gleichzeitig in der Steuerkammer
(107) der Relaisventileinrichtung aufbauende Steuerdruck
bewirkt eine Bewegung des Relaiskolbens (109) in Richtung
auf die Druckmittelausgangskammer (72) und in Richtung
auf das zweite Kolbenteil (115) des zusätzlichen Kolbens
(90, 115) zu, bis er an einem Anschlag (123) im Gehäuse
(71, 85) zur Anlage kommt. Da der den ersten Ventilsitz
(74) und das Ventilglied (75) tragende zusätzliche Kolben
(90, 115) vom Druck in der zusätzlichen Druckmittelkammer
(84) in Richtung vom Relaiskolben (109) weg bewegt worden
ist, wodurch sich der Abstand zwischen dem am
zusätzlichen Kolben (90, 115) angeordneten Ventilglied
(75) des kombinierten Einlaß- und Auslaßventils (73, 74,
75) und dem Relaiskolben (109) vergrößert hat, kann der
am Relaiskolben (109) angeordnete zweite Ventilsitz (73)
nicht auf das am zusätzlichen Kolben (90, 115) angeord
nete Ventilglied (75) gelangen. Das Auslaßventil (73, 75)
des kombinierten Einlaß- und Auslaßventils (73, 74, 75)
kann aus vorstehendem Grund nicht geschlossen und das
Einlaßventil (74, 75) des kombinierten Einlaß- und Aus
laßventils (73, 74, 75) kann nicht geöffnet werden. Von
der Relaisventileinrichtung wird somit kein Druck ausge
steuert. In die Bremszylinder (57) des Fahrzeugs wird nur
die vom Druckmodulator (37) kommende Druckluft einge
steuert.
Soll der Bremsvorgang beendet werden, wird das Pedal des
Bremswertgebers (118) in seine Ausgangsstellung gebracht
und die Steuerkammer (107) der Relaisventileinrichtung
wird über den Bremswertgeber (118) entlüftet.
Gleichzeitig fällt das elektrische Steuersignal an der
elektrischen Steuereinrichtung (33) und am Druckmodulator
(37) ab. Der Druckmodulator (37) schaltet in der Weise
um, daß die zusätzliche Druckmittelkammer (84) und die
Bremszylinder (57) gegen den Druckluft-Vorratsbehälter
(32) abgesperrt und über den Druckmodulator (37) mit der
Atmosphäre verbunden werden. Ist der Druck in der
zusätzlichen Druckmittelkammer (84) so weit abgesunken,
daß die Kraft des auf die die Ringfläche (124) aufwei
sende Wirkfläche des zweiten Kolbenteiles (115) einwir
kenden Druckes in der Druckmitteleingangskammer (97, 100)
größer wird als die Kraft des entgegengerichtet auf das
erste Kolbenteil (90) einwirkenden Druckes in der zu
sätzlichen Druckmittelkammer (84), wird der zusätzliche
Kolben (90, 115) vom Druck in der Druckmitteleingangskam
mer (97, 100) in Richtung auf die Druckmittelausgangs
kammer (72) zu so weit verschoben, bis er mit seinem er
sten Kolbenteil (90) am ersten Anschlag (131) zur Anlage
kommt. Bei diesem Vorgang kommt das Ventilglied (75) am
Ventilsitz (73) zur Anlage und verschiebt den Relaiskol
ben (109) in Richtung auf die Steuerkammer (107) zu. Die
das Ventilglied (75) in Schließrichtung des Einlaßventils
(74, 75) belastende Feder (76) ist so ausgelegt, daß ihre
Kraft ausreicht, um bei diesem Vorgang ein ungewolltes
Öffnen des Einlaßventils (74, 75) zu verhindern.
Tritt im elektrischen Teil der elektro-pneumatisch betä
tigten Bremsanlage ein Defekt auf, so daß kein elektri
sches Steuersignal zum elektrischen Steueranschluß (35)
des Druckmodulators (37) gelangt, oder ist der Druckmo
dulator (37) defekt, so daß von diesem kein Druck ausge
steuert wird, bleibt auch bei Betätigen des Bremswertge
bers (118) die zusätzliche Druckmittelkammer (84) über
den Druckmodulator (37) mit der Atmosphäre verbunden. Vom
Druckmodulator (37) wird kein Bremsdruck in die
Bremszylinder (57) eingesteuert. Der zusätzliche Kolben
(90, 115) verbleibt in seiner Ausgangsstellung, in wel
cher er durch die Kraft desauf seine durch die Ringflä
che (124) vergrößerte Wirkfläche einwirkenden Vorrats
druckes in der Druckmitteleingangskammer (97, 100) mit
seinem ersten Kolbenteil (90) am ersten Anschlag (131)
gehalten wird. Der vom Bremswertgeber (118) in die Steu
erkammer (107) der Relaisventileinrichtung eingesteuerte
Druck bewirkt eine Bewegung des Relaiskolbens (109) in
Richtung auf den zusätzlichen Kolben (90, 115) und somit
in Richtung auf das kombinierte Einlaß- und Auslaßventil
(73, 74, 75) zu. Der am Relaiskolben (109) angeordnete
Ventilsitz (73) setzt auf das Ventilglied (75) auf. Das
Auslaßventil (73, 75) des kombinierten Einlaß- und Aus
laßventils (73, 74, 75) gelangt in die Schließstellung.
Bei der weiteren Abwärtsbewegung des Relaiskolben (109)
wird das Ventilglied (75) vom Ventilsitz (74) abgehoben.
Das Einlaßventil (74) des kombinierten Einlaß- und Aus
laßventils (73, 74, 75) gelangt in die Offenstellung. Von
der Druckmitteleingangskammer (97, 100) strömt jetzt
durch das geöffnete Einlaßventil (74, 75) des kombi
nierten Einlaß- und Auslaßventils (73, 74, 75) Druckluft
in die Druckmittelausgangskammer (72) und von dieser
weiter durch den Druckmittelausgang (101), die Druckmit
telleitung (122), den ersten Eingang und den Ausgang des
Wechselventils (121), wobei der zweite Eingang des
Wechselventils (121) gesperrt wird, zu den Bremszylindern
(57) des Fahrzeugs. In die Bremszylinder (57) des
Fahrzeugs wird dann ein vom Steuerdruck in der
Steuerkammer (107) der Relaisventileinrichtung abhängiger
Druck eingesteuert. Gleichzeitig gelangt durch die
Durchgangsöffnung (132) im Ventilglied (75) Druckluft aus
der Druckmittelausgangskammer (72) in den Rückraum (133)
des zweiten Kolbenteiles (115), so daß wieder
Gleichgewicht zwischen den auf die Vorderseite und die
Rückseite des zweiten Kolbenteiles (115) einwirkenden
Kräften besteht.
Soll der Bremsvorgang beendet werden, wird die Steuer
kammer (107) der Relaisventileinrichtung über den Brems
wertgeber (118) entlüftet. Durch die dabei auftretende
Druckdifferenz zwischen dem Druck in der Steuerkammer
(107) und dem Druck in der Druckmittelausgangskammer (72)
gelangt der Relaiskolben (109) wieder in seine Aus
gangsstellung. Das Einlaßventil (74, 75) schließt und das
Auslaßventil (73, 75) des kombinierten Einlaß- und
Auslaßventils (73, 74, 75) gelangt in die Offenstellung.
Die Bremszylinder (57) werden über die Druckmit
telausgangskammer (72) sowie das Auslaßventil (73, 75)
des kombinierten Einlaß- und Auslaßventils (73, 74, 75)
und den Druckmittelauslaß (88) der Relaisventileinrich
tung zur Atmosphäre hin entlüftet. Ebenso wird der Rück
raum (133) über die Durchgangsöffnung (132) und die
Druckmittelausgangskammer (72) sowie den Druckmittelaus
laß (88) entlüftet.
Ist das Fahrzeug mit einem Antiblockier-Regelsystem aus
gerüstet, so wird im Regelfall von der elektrischen
Steuereinrichtung (33) über die elektrische Steuerleitung
(129) ein elektrisches Steuersignal auf den elektrischen
Steueranschluß (127) des elektromagnetisch betätigbaren
2/2-Wegeventils (128) gegeben. Das 2/2-Wegeventil (128)
schaltet in der Weise um, daß die Verbindung zwischen der
zusätzlichen Druckmittelkammer (84) und dem Druck
modulator (37) unterbrochen wird. Der Druck in der
zusätzlichen Druckmittelkammer (84) wird gehalten. Dieses
Absperren der zusätzlichen Druckmittelkammer (84) gegen
den Druckmodulator (37) ist im ABS-Regelfall er
forderlich, um zu verhindern, daß beim Entlüften der
Bremszylinder (57) über den Druckmodulator (37) die
zusätzliche Druckmittelkammer (84) mit entlüftet wird und
dadurch bedingt der zusätzliche Kolben (90, 115) in seine
Ausgangsstellung zurückfährt - erstes Kolbenteil (90) am
ersten Anschlag (131) - und so das Auslaßventil (73, 75)
der Relaisventileinrichtung in die Schließstellung und
das Einlaßventil (74, 75) der Relaisventileinrichtung in
die Offenstellung gelangt. Die Folge wäre, daß die
Bremszylinder (57) mit einem vom Steuerdruck in der
Steuerkammer (107) der Relaisventileinrichtung abhängigen
Druck beaufschlagen werden würden.
Ist der ABS-Regelvorgang abgeschlossen, fällt das elek
trische Steuersignal am elektrischen Steueranschluß (127)
des elektromagnetisch betätigbaren 2/2-Wegeventils (128)
ab. Das 2/2-Wegeventil schaltet dann in der Weise um, daß
die Verbindung zwischen der zusätzlichen Druck
mittelkammer (84) und dem Druckmodulator wieder herge
stellt wird.
Wie in der rechten Hälfte der Zeichnung (Fig. 4) darge
stellt, ist es auch möglich, das rohrförmige Teil des er
sten Kolbenteiles durch ein am zweiten Kolbenteil (115)
angeordnetes Rohr (126) zu ersetzen und dieses Rohr (126)
dann durch eine Durchgangsöffnung in einem ersten
Kolbenteil (86) des zusätzlichen Kolbens hindurchzufüh
ren. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Rohr (126) mit
dem zweiten Kolbenteil (115) als eine einstückige Bau
einheit ausgebildet.
Im Übergangsbereich vom zweiten Kolbenteil (115) zum
rohrförmigen Teil (126) ist im Bereich zwischen der äu
ßeren Mantelfläche des rohrförmigen Teiles (126) und dem
kragenförmig eingezogenen Bereich (96) des zweiten Kol
benteiles (115) wenigstens eine Durchgangsöffnung (135)
zur Verbindung des Kolbenrückraumes (133) mit dem im
zweiten Kolbenteil (115) gelegenen Federraum (134) ange
ordnet.
An dem durch die Durchgangsöffnung im ersten Kolbenteil
(86) hindurchgeführten, sich in den Raum (89) hineiner
streckenden freien Endbereich des Rohres (126) ist ein
Anschlag (87) angeordnet, an welchem das erste Kolbenteil
(86) des zusätzlichen Kolbens (86, 115) anliegt und bei
Beaufschlagung der zusätzlichen Druckmittelkammer (84)
mit Druckmittel das mit dem zweiten Kolbenteil (115)
verbundene Rohr (126) und somit auch das den Ventilsitz
(74) und das Ventilglied (75) tragende zweite Kolbenteil
(115) in Richtung vom Relaiskolben (109) weg mitnimmt.
Zwischen der die Durchgangsöffnung im ersten Kolbenteil
(86) begrenzenden Wand und der äußeren Mantelfläche des
Rohres (126) ist ein Dichtelement anzuordnen, welches die
zusätzliche Druckmittelkammer (84) und den Raum (89)
gegeneinander abdichtet. Wenn das erste Kolbenteil (86),
wie dargestellt, als ein aus einer Membran und einem
Membranteller bestehenden Membrankolben ausgebildet ist,
umschließt die Membran dichtend das Rohr (126).
Das als Verbindungsteil zur Verbindung des ersten Kol
benteiles (86) mit dem zweiten Kolbenteil (115) dienende
rohrförmige Teil (126) kann auch mit dem zweiten Kolben
teil (115) lösbar, z. B. durch eine Schnapp- oder Rast
verbindung, oder auch durch andere Verbindungsmittel,
verbunden oder einstückig mit dem zweiten Kolbenteil
(115) ausgebildet sein (rechte Zeichnungshälfte, Fig. 4).
Das erste Kolbenteil (86) bzw. (90) und das zweite Kol
benteil (115) sowie das als Verbindungsteil dienende
rohrförmige Teil (126) bzw. (78) und das kombinierte Ein
laß- und Auslaßventil (73, 74, 75) können natürlich auch
anders als im vorstehenden beschrieben ausgebildet und
miteinander verbunden sein.
Von Bedeutung für die in Fig. 4 dargestellten Ausführun
gen des Erfindungsgegenstandes ist, daß das kombinierte
Einlaß- und Auslaßventil (73, 74, 75) so im Gehäuse der
Relaisventileinrichtung angeordnet und so mit dem zu
sätzlichen Kolben verbunden ist, daß bei Beaufschlagung
des zusätzlichen Kolbens mit Druckmittel wenigstens der
eine Ventilsitz und das mit diesem Ventilsitz und einem
am Relaiskolben angeordneten weiteren Ventilsitz das
kombinierte Einlaß- und Auslaßventil (73, 74, 75) bil
dende Ventilglied vom zusätzlichen Kolben in eine Posi
tion gebracht werden, in welcher das Einlaßventil vom
Relaiskolben nicht in seine Offenstellung und das Auslaß
ventil vom Relaiskolben nicht in seine Schließstellung
gebracht werden können.
In den Fig. 1 bis 3 ist der Hilfssteuerkolben und in
Fig. 4, zweite Bildhälfte, ist der zusätzliche Kolben als
Membrankolben ausgebildet. Der Hilfssteuerkolben bzw. der
zusätzliche Kolben kann natürlich auch als ein in einer
Gehäusebohrung in Richtung seiner Längsachse ver
schiebbarer Kolben ausgebildet sein, der aus Metall oder
Kunststoff hergestellt ist. Da ein Membrankolben nahezu
ohne Reibkraftverluste arbeitet, kann der Hilfs
steuerkolben bzw. der zusätzliche Kolben sehr feinfühlig
auf Druckänderungen reagieren. Deshalb wird bei der er
findungsgemäßen Relaisventileinrichtung bevorzugt ein als
Membrankolben ausgebildeter Hilfssteuerkolben bzw.
zusätzlicher Kolben eingesetzt.
Die vom Hilfssteuerkolben betätigbare Hilfsventileinrich
tung gemäß den Fig. 1 bis 3 kann natürlich auch anders
als in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ausgebildet sein.
Von Bedeutung für die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte
Ausführung der Erfindung ist, daß eine vom einem
Hilfssteuerkolben betätigbare Hilfsventileinrichtung
vorgesehen ist, über welche die Steuerkammer der Re
laisventileinrichtung wahlweise mit einer Steuer
druckquelle oder mit der Atmosphäre verbunden werden
kann.
Die in Fig. 4 gezeigte Ausführung der Erfindung bietet
den besonderen Vorteil, auf eine Hilfsventileinrichtung
verzichten zu können. Mittels eines mit Teilen des in der
Relaisventileinrichtung bereits vorhandenen kombinierten
Einlaß- und Auslaßventils verbundenen zusätzlichen Kol
bens läßt sich die Betätigung des kombinierten Einlaß-
und Auslaßventils beeinflussen.
Die erfindungsgemäße Relaisventileinrichtung ist, wie an
hand der vorstehenden Ausführungsbeispiele erläutert, be
sonders geeignet für den Einsatz in einer elektrisch ge
steuerten Bremsanlage. Es ist jedoch auch möglich, diese
Relaisventileinrichtung in anderen Einrichtungen und An
lagen einzusetzen, in denen eine druckmittelbetätigbare
Einrichtung nur bei Vorliegen einer vorbestimmten Be
dingung mit einem von der Relaisventileinrichtung aus
steuerbaren Druck beaufschlagbar oder wahlweise mit dem
von der Relaisventileinrichtung aussteuerbaren Druck oder
einem Druck aus einer anderen Druckmittelquelle be
aufschlagbar sein soll. Bei den beschriebenen Ausfüh
rungsbeispielen ist diese Bedingung das Fehlen des Druckes
vom Druckmodulator.
Die Ventileinrichtung (37) kann als Druckmodulator oder
auch als einfaches von einem Druckmittel oder elektrisch
steuerbares 3/2-Wegeventil ausgebildet sein.
Der Einfachheit halber ist in der Zeichnung nur ein
Druckluft-Vorratsbehälter dargestellt. Es ist jedoch
selbstverständlich, daß in einer mehrkreisigen Bremsan
lage mehrere Druckluft-Vorratsbehälter angeordnet sind,
die unterschiedlichen Kreisen der Bremsanlage zugeordnet
sind. Das in die Druckmitteleingangskammer eingesteuerte
Druckmittel und das in die Steuerkammer der Relaisven
tileinrichtung einzusteuernde Druckmittel kommt
normalerweise aus zwei separaten Druckmittel-Vorratsbe
hältern.
Als Druckmittel kann Druckluft oder auch ein anderes
gasförmiges oder flüssiges Medium dienen.
Claims (22)
1. Relaisventileinrichtung mit folgenden Merkmalen:
- a) in einem Gehäuse (20, 1) sind eine mit einem Druckmitteleingang (41) versehene Druckmittelein gangskammer (30), eine mit einem Druckmittelaus gang (29) versehene Druckmittelausgangskammer (23) und ein zu einer Druckmittelsenke hinführender Druckmittelauslaß (39) vorgesehen;
- b) es ist ein aus einem Einlaßventil (26, 27) und ei nem Auslaßventil (25, 27) bestehendes kombiniertes Einlaß- und Auslaßventil (25, 26, 27) vorgesehen, über welches die Druckmittelausgangskammer (23) wahlweise mit der Druckmitteleingangskammer (30) oder mit dem Druckmittelauslaß (39) verbindbar oder gegen beide absperrbar ist;
- c) zur Betätigung des kombinierten Einlaß- und Aus laßventils (25, 26, 27) dient ein Relaiskolben (22), der die Druckmittelausgangskammer (23) von einer mit einem Steuereingang (2) verbundenen Steuerkammer (45, 7) trennt;
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- d) in einer im Gehäuse (20, 1) angeordneten Druckmit telleitung (3, 51), die zur Verbindung der Steuer kammer (45, 7) mit dem Steuereingang (2) dient, ist eine ein Einlaßventil (5, 8) und ein Auslaß ventil (5, 6) aufweisende Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8) angeordnet, mittels welcher die Steuer kammer (45, 7) wahlweise mit einer Steuer druckquelle (118) oder mit einer Druckmittelsenke verbindbar ist;
- e) zur Betätigung der Hilfsventileinrichtung (5, 6,8) ist ein ebenfalls im Gehäuse (20, 1) der Relais ventileinrichtung angeordneter Hilfssteuerkolben (16) vorgesehen, der von einem Steuerdruckmittel gegen eine Rückstellkraft in Schließrichtung des Einlaßventils (5, 8) und in Öffnungsrichtung des Auslaßventils (5, 6) der Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8) beaufschlagbar ist.
2. Relaisventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Hilfsventileinrichtung (5, 6,
8) und der Hilfssteuerkolben (16) koaxial zum Re
laiskolben (22) und koaxial zum kombinierten Einlaß-
und Auslaßventil (25, 26, 27) der Relaisventilein
richtung angeordnet sind, wobei das Auslaßventil (5,
6) der Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8) und das Aus
laßventil (25, 27) des kombinierten Einlaß- und Aus
laßventils (25, 26, 27) der Relaisventileinrichtung
mit einem für beide Auslaßventile (5, 6) und (25, 27)
gemeinsamen Druckmittelauslaß (39) der Relaisven
tileinrichtung verbunden sind.
3. Relaisventileinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- a) die Hilfsventileinrichtung (5, 6, 8) besteht aus einem ringförmigen Einlaßventilsitz (8), einem Auslaßventilsitz (6), der an dem freien Ende eines zentrisch am Hilfssteuerkolben (16) angeordneten und durch den Einlaßventilsitz (8) hindurchgeführ ten Stößels (15) angeordnet ist, und einem relativ zum Einlaßventilsitz (8) und zum Auslaßventilsitz (6) bewegbaren, in Richtung auf den Einlaßven tilsitz (8) und den Auslaßventilsitz (6) zu von einer Feder (4) belasteten Ventilglied (5);
- b) der Hilfssteuerkolben (16) und der Stößel (15) weisen eine in Richtung ihrer Längsachse verlau fende Durchgangsbohrung (17) auf, die Teil des Aus laßventils (5, 6) ist, über welches die Steuerkam mer (7, 45) der Relaisventileinrichtung mit einem Entlüftungsraum (48) verbindbar ist;
- c) der Entlüftungsraum (48) ist einerseits durch den Hilfssteuerkolben (16) von einer vom Hilfssteuer kolben (16) begrenzten Hilfssteuerkammer (13) und andererseits durch eine Gehäusewand (19) von der Steuerkammer (7, 45) der Relaisventileinrichtung getrennt im Gehäuse (20, 1) angeordnet;
- d) an der dem Entlüftungsraum (48) abgewandten Seite der Gehäusewand (19) ist zentrisch ein zapfenarti ger Fortsatz (24) angeordnet, der abgedichtet durch den Relaiskolben (22) und den Auslaßventil sitz (25) des kombinierten Einlaß- und Auslaßven tils (25, 26, 27) hindurchgeführt ist und sich in Richtung auf die Druckmittelausgangskammer (23) zu erstreckt;
- e) die Hilfssteuerkammer (13) wird von der dem Ent lüftungsraum (48) abgewandten Seite des Hilfs steuerkolbens (16) und einer Wand (12) begrenzt, die zwischen dem Einlaßventilsitz (8) der Hilfs ventileinrichtung (5, 6, 8) und dem Hilfssteuer kolben (16) angeordnet ist und die Hilfssteuerkam mer (13) von der Steuerkammer (7, 45) trennt;
- f) der Einlaßventilsitz (8) und der Auslaßventilsitz (6) sowie das Ventilglied (5) der Hilfsventilein richtung (5, 6, 8) sind auf der der Hilfssteuer kammer (13) abgewandten Seite der Wand (12) in ei ner als Druckmittelleitung (3, 51) zur Verbindung der Steuerkammer (7, 45) mit dem Steuereingang (2) dienenden Ausnehmung (3, 51) angeordnet;
- g) der Stößel (15) ist mittels eines Dichtringes (50) abgedichtet durch eine koaxial zum Stößel (15) in der Wand (12) angeordnete Durchgangsöffnung (49) hindurchgeführt;
- h) der zapfenartige Fortsatz (24) der Wand (19) weist eine in Richtung seiner Längsachse verlaufende Durchgangsbohrung (40) auf, über welche der Ent lüftungsraum (48) mit dem Druckmittelauslaß (39) verbunden ist.
4. Relaisventileinrichtung nach wenigstens einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hilfssteuerkammer (13) über eine Ventilein
richtung (37) wahlweise mit einer Druckmittelquelle
(32) oder mit einer Druckmittelsenke verbindbar oder
gegen beide absperrbar ist.
5. Relaisventileinrichtung nach wenigstens einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hilfssteuerkammer (13) mittels einer weiteren
Ventileinrichtung (70, 65), die in einer die Ventil
einrichtung (37) mit der Hilfssteuerkammer (13) ver
bindenden Druckmittelleitung (38, 47) angeordnet ist,
gegen die Ventileinrichtung (37) absperrbar ist.
6. Relaisventileinrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die weitere Ventileinrichtung als
elektromagnetisch betätigbares 2/2-Wegeventil (70)
ausgebildet ist.
7. Relaisventileinrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die weitere Ventileinrichtung als
Doppelrückschlagventil (65) ausgebildet ist.
8. Relaisventileinrichtung nach Anspruch 7, gekennzeich
net durch die folgenden Merkmale:
- a) das Doppelrückschlagventil (65) besteht aus einem ersten Rückschlagventil (56, 66) und einem zweiten Rückschlagventil (59, 66);
- b) das erste Rückschlagventil (56, 66) ist so ausge bildet, daß es von dem von der Ventileinrichtung (37) ausgesteuerten Druckmittel in Richtung auf die Hilfssteuerkammer (13) zu in die Offenstellung bringbar ist;
- c) das zweite Rückschlagventil (59, 66) ist so ausge bildet, daß es vom Druckmittel der Hilfssteuer kammer (13) in Richtung auf den Steuereingang (2) der Relaisventileinrichtung zu in die Offenstel lung bringbar ist, wenn kein Steuerdruck am Steu ereingang (2) vorhanden ist.
9. Relaisventileinrichtung nach wenigstens einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Doppelrückschlagventil (65) in einer Ausnehmung
(60) des Gehäuses (1, 20) der Relaisventileinrichtung
angeordnet ist, wobei eine als Ausgangskammer
dienende Ausnehmung (64) des Doppelrückschlagventils
(65) über einen im Gehäuse (20, 1) angeordneten Kanal
(47) mit der Hilfssteuerkammer (13), ein als
Eingangskammer dienender Raum (55) des Doppel
rückschlagventils (65) mit einem an die Druckmittel
quelle (Ventileinrichtung 37) angeschlossenen Steu
eranschluß (46) des Gehäuses (20, 1) und ein als
Auslaßkammer dienender Raum (62) des Doppelrück
schlagventils (65) über einen Gehäusekanal (63) mit
dem Steuereingang (2) der Relaisventileinrichtung
verbunden ist.
10. Relaisventileinrichtung nach Anspruch 7, gekennzeich
net durch die folgenden Merkmale:
- a) das Doppelrückschlagventil (65) weist einen in ei ner Ausnehmung (60) des Gehäuses (1, 20) der Re laisventileinrichtung angeordneten Träger (61) für eine erste Dichtlippe (56) und eine zweite Dicht lippe (59) auf;
- b) die erste Dichtlippe (56) liegt unter Vorspannung an der die Ausnehmung (60) zur Aufnahme des Trä gers (61) begrenzenden Wand (66) an und bildet so mit Träger (61) und der Wand (66) das erste Rück schlagventil (56, 61, 66), welches vom Druckmittel der Druckmittelquelle (Ventileinrichtung 37) in Richtung auf die Hilfssteuerkammer (13) zu in die Offenstellung bringbar ist;
- c) die zweite Dichtlippe (59) liegt unter Vorspannung an der die Ausnehmung (60) zur Aufnahme des Trä gers (61) begrenzenden Wand (66) an und bildet mit dem Träger (61) und mit der Wand (66) das zweite Rückschlagventil (59, 61, 66), welches vom Druck mittel der Hilfssteuerkammer (13) in Richtung auf den Steuereingang (2) der Relaisventileinrichtung in die Offenstellung bringbar ist.
11. Relaisventileinrichtung nach wenigstens einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das elektromagnetisch betätigbare 2/2-Wegeventil (70)
in einer Ausnehmung (69) des Gehäuses (1, 20) der
Relaisventileinrichtung angeordnet ist, wobei ein
Druckmitteleingang des 2/2-Wegeventils (70) mit einem
Steueranschluß (46) der Relaisventileinrichtung und
ein Druckmittelausgang des 2/2-Wegeventils (70) über
eine Druckmittelleitung (47) im Gehäuse (20, 1) der
Relaisventileinrichtung mit der Hilfssteuerkammer
(13) verbunden ist.
12. Relaisventileinrichtung mit folgenden Merkmalen:
- a) in einem Gehäuse (71, 85) sind eine mit einem Druckmitteleingang (77) versehene Druckmittelein gangskammer (97, 100), eine mit einem Druckmit telausgang (101) versehene Druckmittelausgangs kammer (72) und ein zu einer Druckmittelsenke hinführender Druckmittelauslaß (88) vorgesehen;
- b) es ist ein aus einem Einlaßventil (74, 75) und ei nem Auslaßventil (73, 75) bestehendes kombiniertes Einlaß- und Auslaßventil (73, 74, 75) vorgesehen, über welches die Druckmittelausgangskammer (72) wahlweise mit der Druckmitteleingangskammer (97, 100) oder mit dem Druckmittelauslaß (88) verbindbar oder gegen beide absperrbar ist;
- c) zur Betätigung des kombinierten Einlaß- und Aus laßventils (73, 74, 75) dient ein Relaiskolben (109), der die Druckmittelausgangskammer (72) von einer mit einem Steuereingang (108) verbundenen Steuerkammer (107) trennt;
- dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (71, 85) ein mit dem Druckmittel einer Druckmittelquelle beaufschlagbarer zusätzlicher Kolben (90, 86, 115) angeordnet ist, welcher mit einem Ventilglied (74, 75) des kombinierten Einlaß- und Auslaßventils (73, 74, 75) derart verbunden ist, daß bei Beaufschlagung des zusätzlichen Kolbens (90, 86, 15) mit dem Druckmittel der Druckmittelquelle der Abstand zwischen dem Ventilglied (74, 75) des kombinierten Einlaß- und Auslaßventils (73, 74, 75) und dem Relaiskolben (109) im Sinne des Ver hinderns einer Betätigung des kombinierten Einlaß- und Auslaßventils (73, 74, 75) durch den Relais kolben (109) vergrößert wird.
13. Relaisventileinrichtung nach Anspruch 12, gekenn
zeichnet durch die folgenden Merkmale:
- a) der zusätzliche Kolben (90, 86, 115) ist auf der der Druckmittelausgangskammer (72) zugewandten Seite des Relaiskolbens (109), in Richtung der Längsachse des Gehäuses (71, 85) bewegbar, im Ge häuse (71, 85) angeordnet;
- b) der zusätzliche Kolben (90, 86, 115) besteht aus einem ersten Kolbenteil (90, 86) und einem mit diesem verbundenen, als Stufenkolben ausgebildeten zweiten Kolbenteil (115), wobei die beiden Kolbenteile (90, 86 und 115) hintereinanderliegend und im wesentlichen koaxial zueinander angeordnet sind;
- c) das zweite Kolbenteil (115) ist zwischen dem Re laiskolben (109) und dem ersten Kolbenteil (86, 90) gelegen und dient als Träger für einen ersten Ventilsitz (74) und ein relativ zu diesem beweg bares Ventilglied (75);
- d) das Ventilglied (75) bildet mit dem ersten Ventil sitz (74) das Einlaßventil (74, 75) und mit einem am Relaiskolben (109) angeordneten zweiten Ventil sitz (73) das Auslaßventil (73, 75);
- e) zwischen dem ersten Kolbenteil (86, 90) und dem zweiten Kolbenteil (115) ist im Gehäuse (71, 85) eine Wand (83) angeordnet, welche mit ihrer dem zweiten Kolbenteil (115) zugewandten Seite einen Kolbenrückraum (133) begrenzt und mit ihrer dem Kolbenrückraum (133) abgewandten Seite sowie dem ersten Kolbenteil (90, 86) des zusätzlichen Kol bens (90, 86, 115) eine zusätzliche Druckmittel kammer (84) bildet;
- f) das erste Kolbenteil (90, 86) ist über ein sich durch eine Öffnung in der Wand (83) hindurch auf das Auslaßventil (73, 75) zu erstreckendes rohr förmiges Teil (78, 126) mit dem zweiten Kolbenteil (115) verbunden, wobei über das rohrförmige Teil (78, 126) bei geöffnetem Auslaßventil (73, 75) die Druckmittelausgangskammer (72) mit einem auf der der zusätzlichen Druckmittelkammer (84) abge wandten Seite des zusätzlichen Kolbens (90, 86, 115) gelegenen Raum (89) verbunden ist, an welchen der Druckmittelauslaß (88) der Relaisventilein richtung anschließt;
- g) der erste Ventilsitz (74) und das Ventilglied (75) sind so im zweiten Kolbenteil (115) des zusätzli chen Kolbens (90, 86, 115) und so zu dem den zwei ten Ventilsitz (73) tragenden Relaiskolben (109) angeordnet, daß in einer ersten Stellung des zu sätzlichen Kolbens (90, 86, 115), in welcher die zusätzliche Druckmittelkammer (84) drucklos ist, der Abstand zwischen dem Relaiskolben (109) und dem kombinierten Einlaß- und Auslaßventil (73, 74, 75) so bemessen ist, daß das kombinierte Einlaß- und Auslaßventil (73, 74, 75) vom Relaiskolben (109) betätigbar ist und in einer zweiten Stellung des zusätzlichen Kolbens (90, 86, 115), in welcher die zusätzliche Druckmittelkammer (84) von einem Steuerdruck beaufschlagt ist, der Abstand zwischen dem Relaiskolben (109) und dem kombinierten Einlaß- und Auslaßventil (73, 74, 75) so be messen ist, daß eine Betätigung des kombinierten Einlaß- und Auslaßventils (73, 74, 75) durch den Relaiskolben (109) verhindert wird;
- h) es ist eine Verbindungsleitung zur ständigen Ver bindung der Druckmittelausgangskammer (72) mit dem Kolbenrückraum (133) vorgesehen;
- i) das zweite Kolbenteil (115) weist eine Ringfläche (124) auf, die so am zweiten Kolbenteil (115) an geordnet ist, daß der zusätzliche Kolben (90, 86, 115) vom Druckmittel der Druckmitteleingangskammer (97, 100) in Richtung auf die Druckmittelausgangs kammer (72) zu belastet wird.
14. Relaisventileinrichtung nach wenigstens einem der
vorhergehenden Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Ventileinrichtung (37) vorgesehen
ist, mittels welcher die zusätzliche Druckmittelkam
mer (84) mit einer Druckmittelquelle (32) oder mit
einer Druckmittelsenke verbindbar oder gegen beide
absperrbar ist.
15. Relaisventileinrichtung nach wenigstens einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die zusätzliche Druckmittelkammer (84) mittels einer
weiteren Ventileinrichtung (128), die in einer die
Ventileinrichtung (37) mit der zusätzlichen Druckmit
telkammer (84) verbindenden Druckmittelleitung (38)
angeordnet ist, gegen die Ventileinrichtung (37) ab
sperrbar ist.
16. Relaisventileinrichtung nach Anspruch 13, gekenn
zeichnet durch die folgenden Merkmale:
- a) das zweite Kolbenteil (115) ist topfförmig ausge bildet und weist einen Boden (93) mit einem kra genförmig eingezogenen Bereich (96) auf, welcher sich in das zweite Kolbenteil (115) hineiner streckt und im wesentlichen parallel zur Längs achse des rohrförmigen Teiles (78, 126) verläuft und das rohrförmige Teil (78, 126) auf einem Teil seiner axialen Erstreckung umgibt;
- b) der offene Endbereich des zweiten Kolbenteiles (115) weist zum Relaiskolben (109) hin und trägt den als ringförmiger Körper ausgebildeten ersten Ventilsitz (74);
- c) das Ventilglied (75) ist ringförmig ausgebildet und wird auf dem sich in das zweite Kolbenteil (115) hineinerstreckenden freien Endbereich des rohrförmigen Teiles (78, 126) abgedichtet gleitend geführt;
- d) das Ventilglied (75) wird von einer Feder (76) auf dem ersten Ventilsitz (74) gehalten und bildet mit diesem das Einlaßventil (74, 75) des kombinierten Einlaß- und Auslaßventils (73, 74, 75);
- e) der am Relaiskolben (109) angeordnete zweite Ven tilsitz (73) bildet mit dem Ventilglied (75) und dem rohrförmigen Teil (78) das Auslaßventil (73, 75) des kombinierten Einlaß- und Auslaßventils (73, 74, 75);
- f) ein von der Mantelfläche des kragenförmig eingezo genen Bereiches (96), dem Boden (93) sowie der In nenwand des topfförmig ausgebildeten zweiten Kolbenteiles (115) und dem Einlaßventil (74, 75) begrenzter Raum (97) steht über in der Wand des topfförmig ausgebildeten zweiten Kolbenteiles (115) vorgesehene Durchlässe (79, 99) mit einer Ringkammer (100) in Verbindung, die von der äuße ren Mantelfläche des zweiten Kolbenteiles (115) und der die abgestufte Gehäuseausnehmung zur Auf nahme des ebenfalls abgestuft ausgebildeten zwei ten Kolbenteiles (115) begrenzenden Wand (104) be grenzt wird und mit dem Druckmitteleingang (77) der Relaisventileinrichtung in Verbindung steht;
- g) der Raum (97) und die Ringkammer (100) dienen als Druckmitteleingangskammer (97, 100) für die Re laisventileinrichtung;
- h) die Druckmittelausgangskammer (72) wird einerseits vom Relaiskolben (109) und andererseits von dem zweiten Kolbenteil (115) und dem kombinierten Einlaß- und Auslaßventil (73, 74, 75) begrenzt.
- i) die Ringfläche (124) wird von der Stufe des zwei ten Kolbenteiles (115) gebildet;
- k) die Ringfläche (124) des zweiten Kolbenteiles (115) liegt einer von der Abstufung der Wand (104) gebildeten Stufe (125) der Wand (124) gegenüber.
17. Relaisventileinrichtung nach wenigstens einem der
vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die
folgenden Merkmale:
- a) das zweite Kolbenteil (115) ist mit einem rohrför migen Teil (126) verbunden, welches sich vom zwei ten Kolbenteil (115) weg durch eine Durchgangs öffnung in der Wand (83) hindurch und weiter durch eine im ersten Kolbenteil (86) zentrisch angeord nete Durchgangsöffnung hindurch in Richtung auf den Druckmittelauslaß (88) der Relaisventilein richtung zu erstreckt;
- b) das erste Kolbenteil (86) ist auf dem sich auf den Druckmittelauslaß (88) zuerstreckenden freien End bereich des rohrförmigen Teiles (126) in Richtung der Längsachse des rohrförmigen Teiles (126) an geordnet;
- c) an dem freien Endbereich des rohrförmigen Teiles (126) ist ein Anschlag (87) angeordnet, an welchem das erste Kolbenteil (86) anliegt;
- d) der Anschlag (87) ist so am rohrförmigen Teil (126) angeordnet, daß bei einer Bewegung des er sten Kolbenteiles (86) in Richtung von der Wand (83) weg das zweite Kolbenteil (115) vom ersten Kolbenteil (86) in Richtung vom Relaiskolben (109) weg mitgenommen wird.
18. Relaisventileinrichtung nach wenigstens einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das erste Kolbenteil (90, 86) und das zweite Kol
benteil (115) mittels einer Schnappverbindung (95,
92) miteinander verbunden sind.
19. Relaisventileinrichtung nach Anspruch 17, dadurch ge
kennzeichnet, daß das rohrförmige Teil (126) ein
stückig mit dem zweiten Kolbenteil (115) ausgebildet
ist, wobei im Übergangsbereich vom zweiten Kolbenteil
(115) zum rohrförmigen Teil (126) im Bereich zwi
schen der äußeren Mantelfläche des rohrförmigen Tei
les (126) und dem kragenförmig eingezogenen Bereich
(96) des zweiten Kolbenteiles (115) wenigstens eine
Durchgangsöffnung (135) zur Verbindung des Kolben
rückraumes (133) mit einem im zweiten Kolbenteil
(115) gelegenen Federraum (134) angeordnet ist.
20. Relaisventileinrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung von einer
das Ventilglied (75) durchdringenden Durchgangsöff
nung (132) gebildet wird, die im Bereich zwischen dem
zweiten Ventilsitz (73) und dem ersten Ventilsitz
(74) des kombinierten Einlaß- und Auslaßventils (73,
74, 75) im Ventilglied (75) angeordnet ist.
21. Relaisventileinrichtung nach wenigstens einem der
vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß
das erste Kolbenteil (86) des zusätzlichen Kolbens
(86, 126, 115) als Membrankolben ausgebildet ist.
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Owner name: WABCO GMBH, 30453 HANNOVER, DE |
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R071 | Expiry of right |