DE2800662C2 - Reifendrucksteuerventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Reifendrucksteuerventil zur Anordnung zwischen einem Druckregelventil einer an einem Fahrzeug angeordneten Reifendfückregelänläge und einem Luftreifen des Fahrzeugs gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Reifendrucksteuerventil ist durch die DE-OS 2141087 bekanntgeworden. Das bekannte Reifendrucksteuerventil weist einen aus zwei Teilen bestehenden und in einem Zylinderraum angeordneten Kolben auf. Die Kolbenteile sind mit Hilfe von an ihnen ausgebildeten einander hintergreifenden Ringwülsten formschlüssig miteinander verbunden. Der eine Kolbenteil weist einen Innenraum auf, in dem eine Membran angeordnet ist, die mit am Kolben ausgebildeten Ventilsitzen ein Rückschlagventil und ein Oberströmventil bildet Ein mit einer Dichtung versehener radialer Flansch des Kolbens bildet mit einem gehäusefesten Ventilsitz ein Schließventil. Eine Druckfeder hält den Kolben in seiner Ausgangslage. Im Normalzustand ist das Reifendruckventil zur Atmosphäre hin entlüftet und sind das Rückschlagventil und das Oberströmventil unter der Eigenspannung der Membrane geschlossen. Das Schließventi! ist unter der Kraft der Druckfeder ebenfalls geschlossen. Beim Füllen des Fahrzeugreifens gelangt Druckluft über eine Steuerleitung in den Zylinderraum und beaufschlagt den Kolben. Ober eine Bohrung des Kolbens beaufschlagt die Druckluft die Membrane, wodurch das Rückschlagventil öffnet Ober das geöffnete Rückschlagventil gelangt die Druckluft in den Innenraum des Kolbens und beaufschlagt den einen Kolbenteil. Nach Oberwindung des Gegendruckes der Druckfeder bewegt sich der Kolben mit Membrane aus seiner Ausgangslage heraus, wodurch das Absperrventil geöffnet wird. Über das geöffnete Absperrventil gelangt dann Druckluft über eine Ausgangsleitung in die zu füllenden Reifen des Fahrzeugs. Während des Füllvorgangs ist das Überströmventil geschlossen. Nach Beendigung des Reifenfüllvorganges wird die Druckluftzufuhr unterbrochen und die Steuerleitung über eine Entlüftungsleitung mit der Atmosphäre verbunden. Das Rückschlagventil schließt sich, und der Zylinderraum wird über die Steuerleitung entleert Durch die Kraft der Druckfeder werden die Kolbenteile wieder in ihre Ausgangslage zurückbewegt und wird das Schließventil wieder geschlossen. Die im Innenraum des Kolbens befindliche Druckluft wölbt die Membran durch, öffnet dabei das Überströmventil und entweicht durch einen Entlüftungsraum, der mit dem Druckfederraum in Verbindung steht und ein Entlüftungsventil zur Atmosphäre.

Dieses bekannte Reifendruckstttierventil ist baulich

sehr aufwendig. Der Innenraum dieses Ventiles muß zusätzlich entlüftet werden, was bei dem großen

Schmutzanfall am Einbauort zu Betriebsstörungen

führen kann. Zur ordnungsgemäßen Funktion sind eine größere Zahl von Steuerelementen und Dichtungen vorgesehen. Es besteht auch die Gefahr, daß der Raum für die Druckfeder über die Entlüftung verschmutzt wird, wodurch das rteifendrucksteuerventil funktionsun tüchtig werden kann.

Durch die DE-AS 20 08 437 ist ein Reifendrucksteuerventil bekanntgeworden, bei dem ein federbelasteter Membrankolben als Ventilschließkörper vorgesehen ist der mit einem im Ventilgehäuse ausgebildeten Ventilsitz zusammenwirkt. Die über einen Steueranschluß einströmende Druckluft gelangt in einen Ringraum unterhalb der Membran und nach Abheben der Membran vom Ventilsitz über eine Drosseleinrichtung in den Reifen. Der Federraum ist über eine Entlüftungsbohrung mit μ der Atmosphäre verbunden. Nachteilig ist, daß der Reifendruck im Anschluß zum Reifen auf den Ventilschließkörper zurückwirkt, da diese Druckbelastung beim Steuerdruck berücksichtigt werden muß; diese Berücksichtigung gestaltet sich relativ kompliziert, da der Reifendruck unterschiedliche Druckhöhen aufweisen kann. Bei dieser bekannten Bauweise mit Druckbelastung von der Reifenseite her und bei Verwendung eines Membrankolbens als Ventilschließ-

körper darf der mit Steuerdruck beaufschlagte Ringraum nicht zu klein gewählt werden, um überhaupt ein sicheres Arbeiten des Reifendrucksteuerventiles zu gewährleisten.

Dieser größer zu wählende Raum hat aber auf der anderen Seite den Nachteil größerer Trägheit; der Druckabbau erfolgt relativ langsam, und das Ventil zeigt ein schlechtes Schließverhalten. Es besteht ferner die Gefahr, daß der Federraun) über die Entlüftangsbohrung verschmutzt wodurch die Gefahr von Betriebsstörungen besteht

Es ist auch schon ein Reifendrucksteuervemtil durch die der DE-OS 26 30 511 zugrunde liegende ältere Patentanmeldung vorgeschlagen worden, bei dem der vom Regelventil kommende Steuerdruck über einen Steueranschluß in das Reifendrucksteuerventil eintritt und über eine relativ kleine Kammer einen Kolben gegen die Kraft einer Feder verschiebt wodurch der Weg über einen Auslaßanschluß zum Reifen über eine Blende freigegeben wird. Ist der Sollwert erreicht wird das Regelventil auf Nullstellung gebracht und der Steueranschluß über ein Schneilöseventil entlüftet. Da der Auslaß in Abhängigkeit von der Blende gedrosselt wird, kann die relativ kleine Kammer vor der 3'iende schlagartig entlüftet werden, wodurch die Federkraft wieder überwiegt und der Kolben in die Absperrstellung verschoben wird. Durch die Drosselung ist jede beliebige Abschlußstellung realisierbar.

Die Nachteile dieses Reife ndrucksteuerventiiles liegen insbesondere in der groDen Hysterese, was einen gegenüber den gewünschten Druckschwellen erhöhten Steuerdruck erfordert, sowie im schlechten Temperaturverhalten, welches durch vier Abdichtelemente bedingt ist Außerdem ist da« beschriebene Reifendrucksteuerventil baulich relativ aufwendig, da der Innenraum des Ventiles zusätzlich entlüftet werden muß, was bei dem großen Schmutzanfall am Einbauort zu Betriebsstörungen führt Ferner sind mehrere Steuerkanäle und Dichtungen zur ordnungsgemäßen Funktion notwendig.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Reifendrucksteuerventil mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 so zu gestalten, daß bei Gewährleistung eines guten Ansprechverhaltens eine baulich einfache und verschmutzungssichere Ausbildung erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen G'estaltungsmerkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ergibt sich eine wesentlich einfachere Bauweise. Die Zahl der Dichtelemente kann reduziert werden, wodurch sich ein besseres Temperaturverhaken ergibt. Es kann auf die bei bekannten Reifendrucks;Umerventilen notwendigen Entlüftungsbohrungen bzw. Entlüftungskanäle zur Entlüftung von Ventitinnenräumen oder auf ein Entlüftungsventil verzichte, werden, wodurch das bei den bekannten Einrichtungen vorhandene Verschmutzungsproblem nicht mehr besteht und das erfindungsgemäße Reifendrucksteuerventil wesentlich funktionssicherer wird. Von Bedeutung ist auch, daß durch die erfindungsgemäße Ausbildung die Hysterese des Reifendrucksteuerventiles verringert wird, wodurch sich ein gutes Ansprechverhalten ergibt.

Eine vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ist im Anspruch 2 gekennzeichnet. Das Rückschlagventil verhindern, daß Leckagen, beispielsweise zwischen der Kammer und dem Ausgangsanschluß, durch die eine nicht vorgesehene Druckbeaufschlagung der Kammer erfolgen kann, zu einer Fehlfunktion des Reifendrucksteuerventils führen können, da über das Rückschlagventil in den Entlüftungsintervallen eine Entlüftung der Kammer in die entlüftete Steuerkammer erfolgen kann.

Zweckmäßige und vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen gekennzeichnet

Die Erfindung soll nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels, das ein erfindungsgemäß ausgebildetes Reifendrucksteuerventil im Schnitt zeigt näher erläutert werden.

Das Reifendrucksteuerventil besteht im wesentlichen aus zwei Gehäuseteilen 2 und 3, die eine Bohrung 4 aufweisen, in der ein Kolben 6 mit Hilfe nur einer Ringdichtung 8 verschieblich geführt ist Der Kolben 6 ist mit einer durchgehenden gestuften Innenlängsbohrung versehen, die einen Innenraum 10 bildet und die einen Steueranschluß 12 und eine Steuerkammer 13 mit einer über dem Kolben 6 angeordneten Kammer 14 relativ großei» Volumens verbindet Das untere Ende des Kolbens 6 ist als ringförmiger, integ· .irtsr Ventilsitz 16 ausgebildet der mit einem ringförmigen Ventiieiement 18 zusammenwirkt und mit diesem ein Schließventil 16,18 (EIN/AUS-Ventil) bildet

" Eine in der Kammer 14 angeordnete Feder 20 spannt den Kolt-on 6 gegen das Ventilelement 18 in Schließrichtung vor. Der hohle Kolben 6 weist im oberen Teil eine ringförmige Verengung 22 mit einem angeformten ringförmigen Ventilsitz 24 auf, der mit

i" einem Ventilkörper 26 ein Rückschlagventil bildet, wobei der Ventilkörper 26 in Schließrichtung vermittels einer Feder 28 vorgespannt ist die sich an einem in der Wand de:. Innenraumes 10 eingelassenen ringförmigen Gegenlager 30 abstützt. Das Schließventil 16, 18 trennt

Ji die Steuerkammer 13 von einer Auslaßkammer 32 und von einem zu den Reifen (nicht dargestellt) führenden Anschluß 34.

Die Zeichnung zeigt das Reifendrucksteuerventi! in der Abschlußstellung. Das Reifendrucksteuervemil arbeitet wie folgt.

Bei Pulsdruckbeaufschlagung — zwecks Belüftung der Keifen — des mit dem nicht dargestellten Regelventil über eine Steuerleitung (nicht dargestellt) verbundenen Steueranschlusses 12 verschiebt sich der

·»"■ Kolben 6 nach oben gegen die Kraft der Feder 20 und öffnet das Schließventil 16,18, so daß die eingesteuerte Druckluft über die Steuerkammer 13 und die Auslaßkammer 32 sowie den Ausgangsanschluß 34 in die Reifen strömen kann. Ist der am Regelventil eingestellte

"'" Sollwert erreicht, wird die zum Steueranschluß 12 führende Steuerleitung entlüftet, so daß der Kolben 6 unter der Kraft der Feder 20 wieder in die Abschlußstellung läuft

D-\s S.'hlieBventil 16,18 ist druckentlastet ausgebildet,

," und der durch die Kammer 14 gebildete Raum ist so groß dimensioniert, oaB der Druckaufbau in dieser Kammer als Folge des Hubes des Koibens 6 bei Druckeinsteuerung über den Steueranschluß 12 unter einer vorgegebenen Grenze bleibt, die die Funktion des Schließventiles 16, Ib nicht beeinflußt. Sollte beispielsweise aufgrund einer Leckage Druck aus den Reifen in diese Kammer 14 strömen, so verhindert das zusätzlich vorgesehene Rückschlagventil 24, 26, das die Kammer 14 von der Steuerkammer 13 und der Steuerleitung

> trennt, Feh^'inktionen des Ventils, da das Rückschlagventil so ausgelegt ist, daß der Leckagedruck in den Entlüftungsintervallen in dem Anschluß 12 über das Rückschlagventil 24,26 zum entlüfteten Steueranschluß

12 und in die entlüftete Steuerleitung abgelassen wird, so daß für die Belüftungsintervalle das Schließventil 16, 18 stets druckentlastet ist. Man erkennt, daß durch diese Ausbildung eine separate, zur Atmosphäre führende Entlüftungsleitung zur Entlüftung eines Innenraumes des Ventiles nicht mehr notwendig ist.

Beim Entlüftungsvorgang des Reifens arbeitet das Reifendrucksteuerventil genauso wie beim Belüftungsvorgang. Der Kolben wird durch Entlüftungsdruck nach oben verschoben, wodurch das Schließventil 16, 18 öffnet und die Reifen entlüftet werden, bis der vorgebbare Sollwert erreicht ist. Wird der im Anschluß 12 eingesteuerte Entlüftungsdruck weggenommen, bringt die Feder 20 den Kolben 6 mit dem Schließventil 16, 18 wieder in die Schließstellung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche: 28 OO 662

1. Rdfendrucksteuerventil zur Anordnung zwischen einem Druckregelventil einer an einem Fahrzeug angeordneten Reifendruckregelanlage und einem Luftreifen des Fahrzeugs, mit einem in einer Bohrung eines Gehäuses dichtend geführten, durch eine in einer Kammer angeordnete Feder vorgespannten Kolben, der mit Teilen seiner Stirnfläche als Ventilelement ausgebildet ist, das mit einem Ventilsitz ein zwischen einem Steueranschluß und einem AusgangsanschluB angeordnetes Scnließventil bildet, das eine mit dem Steueranschluß verbundene Steuerkammer ringartig umschließt, über die der Kolben mit Steuerdruck beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkammer (13) ständig mit dem Steueranschluß (12) direkt in Verbindung steht und daß die Kammer (14) bei Beaufschlagung des Kolbens (6) mit Steuerdruck von dem Steueranschluß (12) her luftdicht abgeschlossen ist

2. Reifendrucksteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Kammer (14) so groß ist, daß der in der Kammer (14) infolge des durch den Steuerdruck bewirkten Hubes des Kolbens (6) aufgebaute Druck gegenüber dem Steuerdruck vernachlässigbar klein ist.

3. Reifendrucksteuerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolben (6) ein mit der Steuerkammer (13) direkt verbundener Innenraum (10) ausgebildet ist, der mit der Kammer (14) über ein in Schließrichtung durch eine Feder (28) vorgespanntes Rückschlagventil (24, 26) verbunden ist, das vom Steuerdruck in Schüeßrichtung beaufschlagt ist

4. Reifendrucksteuerventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (24, 26) aus einem im Innenraum (10) des Kolbens (6) gebildeten ringförmigen Ventilsitz(24) und einem im Innenraum verschieblich geführten Ventilkörper (26) besteht

5. Reifendrucksteuerventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Feder (28) an einem in den Innenraum ragenden ringförmigen Vorsprung (30) abstützt.

6. Reifendrucksteuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (6) mit nur einer Ringdichtung (8) in der Bohrung (4) des Gehäuses (2) verschieblich geführt ist.

7. Reifendrucksteuerventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (8) die Kammer (14) gegen den in die Bohrung (4) mündenden Ausgangsanschluß (34) abdichtet.