DE2834019A1 - Druckregler von druckluftbremsanlagen in kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Hannover, den 19.7.1978 WP 3/78 - B./St

WABCO WESTINGHOUSE GmbH, HANNOVER

Druckregler von Druckluffbremsanlagen in Kraftfahrzeugen

Die Erfindung betrifft einen Druckregler zur selbständigen Regelung des Betriebsdruckes von Druckluftbremsanlagen in Kraftfahrzeugen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Druckregler dienen im allgemeinen der selbsttätigen Regelung des Betriebsdruckes von Druckluftbremsanlagen in Kraftfahrzeugen, indem diese das Durchströmen der vom Luftpresser geförderten Druckluft solange freigeben, bis eine am Druckregler eingestellte Druckhöhe in den Luftbtihältern des Kraftfahrzeugs erreicht ist, wobei diese Druckhöhe je nach Auslegung der Bremsanlage unterschiedliche Werte haben kann.

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Bei Erreichen des eingestellten Betriebsdruckes unterbricht der Druckregler den weiteren Druckaufbau in der Anlage und steuert die vom Luftpresser weiterhin erzeugte Druckluft ins Freie und schaltet somit den Luftpresser in Abhängigkeit vom Behälterdruck selbsttätig auf Leer- bzw. Lastlauf.

Ein Druckregler dieser Art ist in den Konstruktionsunterlagen (Europa-Katalog) der Firma Wabco Westinghouse GmbH in dem Bl. 975 300 900 3 der Kataloggruppe 6 beschrieben.

In der Regel schaltet der Druckregler wieder in Förderstellung, wenn der Druck in der Bremsanlage soweit gefallen ist, daß dieser Wert ca. 10 % unter der Abschaltdruckhöhe liegt. Diese sogenannte Schaltspanne unterliegt engen Toleranzen, da auf der einen Seite der Druckabfall nicht unter einen bestimmten Wert, welcher noch eine Abbremsung entsprechend Gesetzesvorschrift ermöglicht, fallen darf und auf der anderen Seite, bei einem bestimmten oberen Wert eine ausreichende Abkühlung des Luftpressers gewährleistet sein muß.

Nachteilig ist, daß bei den bisher bekannten Druckreglern die Schaltspanne durch Zusammenwirken von Federkräften, Reibkräften und wechselnden Wirkflächen erreicht wird, wobei ein großer Anteil dieser Einflußgrößen langzeitigen Veränderungen unterworfen ist, was zu Veränderungen der Schaltspanne führen kann. Damit diese Größen die Schaltspanne nicht unzulässig vergrößern oder verkleinern, ist man gezwungen, die Wirkflächen groß zu gestalten und die Töle ranzen der Einzelteile sehr eng zu halten, was die funktionelle Sicherheit sowie die Herstellungskosten in negativem Sinne beeinflußt.

Weiterhin ist von Nachteil, daß Druckregler, deren Einsatz in Hochdruckbremsanlagen vorgesehen sind, für hohe Abschaltdrücke von 15 ... 20 bar, mit großem Regelkolben, Regelfedern mit großen Abmessungen erfordert. Schaltspannen im 1O-^-Bereich sind in von den Kosten her vertretbaren Größe hier besonders schwierig realisierbar, so dann besonders hohe Anforderungen an Fertigungstoleranzen gestellt werdenden. _03Q008/0127

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Druckregler zu schaffen, dessen werkseitig eingestellte Schaltspanne sich über einen längeren Zeitraum hinweg nicht verändert und die Schaltspanne ohne größeren Fertigungsaufwand in kleinen Toleranzen gehalten werden kann.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die erfindungsgemäße Zuordnung eines den Abschaltkolben steuernden Vorsteuerraumes sowie die Anordnung eines diesen Vorsteuerraum-entlüftenden Auslaßventils im Abschaltkolben, dessen Ventilglied von einem mit dem Regelkolben ein Einlaßventil bildender Stößel in Wirkverbindung steht, bewirkt, daß die zum Umschalten erforderliche Druckabsenkung - also die Schaltspanne nunmehr in vorteilhafter Weise davon abhängig ist, weichen Weg der Regelkolben durchfahren muß, wenn der Abschaltkolben seine untere Stellung erreicht hat, bis das Auslaßventil geöffnet ist. Der das Einlaßventil mit dem Regelkolben bildende Stößel weist einen kleinstmöglichen, den am unteren Ende erforderlichen Durchtrittsquerschnitt angepaßten Außendurchmesser auf, so daß die Reibkraft, die sich an der Dichtung am Außendurchmesser des Stößels ergibt, vernachlässigbar klein ist.

Die die Schaltspanne unbestimmbar verändernden Einflußgrößen wurden ohne, größeren Fertigungsaufwand auf einen kleinstmöglichen Wert reduziert.

Durch die Einstellbarkeit des Abschaltkolbens ergibt sich der Vorteil, daß die Schaltspanne nur noch mittels Einstellung des Abschaltkolbenhubes festgelegt wird und

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unveränderbar ist und voa. Pfcderkeünwert der Regelfeder,der sich ebenfalls nicht verändert, abhängig ist.

Für den Einsatz in Hochdruckanlagen können nunmehr Regelkolben und Regelfedern kleiner gehalten werden, da die Schaltspanne vom Differenzdruckbetrag abhängig ist.

Anhand der Abbildungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 Druckregler, Membranausführung,

Fig. 2 Druckregler, Kolbenausführung.und

Fig. 3 ein vergrößerter Ausschnitt des der Vorsteuerkammer zugeordneten Auslaßventils.

Das Ventilgehäuse 1 besitzt Anschlüsse für den Drucklufteingang (Anschluß 2) vom Drucklufterzeuger und für den Druckluftausgang (Anschluß 3) in den oder die Druckluftbehälter, wobei im Stutzen des Anschlusses 3 ein in Strömungsrichtung öffnendes Rückschlagventil 4 angeordnet ist. Zwischen einem der Aufnahme einer Regelfeder 5 dienenden Gehäusedeckel 6 und dem Ventilgehäuse 1 ist eine Membran 7 als Regelkolben angeordnet, welche unter der mittels einem Gewindestift einstellbaren Spannung dieser Regelfeder 5 steht.

Unter der Membran 7 befindet sich eine Druckkammer 9, deren Druckbeaufschlagung über eine Bohrung 10 denselben Druckverhältnissen wie die der Druckluftbehälter unterliegt. Die untere Fläche der Membran 7 bildet mit der Ringfläche 11 eines koaxial unterder Membran 7 angeordneten, die obere Gehäusewand 12 abgedichtet durchdringenden Hohlstößels 13 ein Einlaßventil 7, 11, wobei dieser Stößel 13 mit seinem unteren Ende in eine von einem Abschaltkolben 14 und der oberen Wand 12 gebildeten Vorsteuerkammer 15 hineinragt. Dieser unter der nach oben

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gerichteten Spannung einer Feder 16 stehende als Hohlkolben ausgebildete Abschaltkolben 14 wird in einer zylindrischen Gehäuseausbildung 17 abdichtend geführt. Ein im Hohlraum 18 des Kolbens 14 angeordneter, unter der Spannung einer Feder 19 stehender Ventilkörper 20 bildet mit einem kolbenfesten Ventilsitz 21 ein Auslaßventil 20/21, welches die Vorsteuerkammer 15 über eine Bohrung 22 des Kolbens 4 und Auslaß 25 in die Atmosphäre entlüften läßt, dabei wird die gegen die Spannung der Feder 19 gerichtete Öffnungsbewegung des Ventilkörpers 20 mittels dem unteren die Bohrung 22 des Kolbens 14 durchdringenden Ende des Stößels 13 ausgelöst.

Das bei Erreichen des maximalen Betriebsdruckes in der Bremsanlage ins Freie entlüftende Auslaßventil wird durch einen kolbenfesten Ventilkörper 24 und einen gehäusefesten Ventilsitz 25 gebildet. Dieses Auslaßventil 24/25 öffnet den Durchgang der Druckluft aus der den beiden Anschlüssen 2 und 3 zugeordneten Kammer 26 ins Freie (Auslaß 23). Der Kolbenhub 27 ist durch Einlegen von Scheiben oder mittels einer von außen zugänglichen Schraubeinstellung verstellbar.

Die Funktion des Druckreglers entsprechend Fig. 1 ist wie folgt:

Die vom Luftpresser geförderte Druckluft strömt über Anschluß 2 in die Kammer 26. Nach Öffnen des Rückschlagventils 4 gelangt sie über die vom Anschluß 3 abgehende Leitung zu den Druckluftbehältern sowie über Bohrung 10 in den Raum 9·

Im Raum 9 baut sich nun eine Kraft auf, die auf die Unterseite der mittels Feder 5 auf den Abschaltwert eingestellte Membran 7 wirkt. Sobald diese Kraft größer ist als der Abschaltwert, wölbt sich die Membran 7

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nach oben und der Stößel 13 folgt dieser Bewegung infolge der Kraft der unter dem Ventilkörper 20 angeordneten Feder 19, so daß sich das Auslaßventil 20/21 schließt. Bei weiterem Druckaufbau in Raum 9 hebt sich auch die Ringfläche 11 des Stößels 13 von der unteren Fläche der Membran 7 ab, was eine Druckbeaufschlagung der Vorsteuerkammer 15 zur Folge hat.

Der sich in dieser Vorsteuerkammer 15 aufbauende Druck bewegt den Abschaltkolben 14 gegen die Kraft der Feder 16 nach unten und schaltet die Förderung über das sich dabei öffnende Auslaßventil 24/25 und über Auslaß 23 ins Freie.

Dieser Zustand bleibt solange erhalten, bis sich der Druck, der den Regelkolben (Membran 7) beaufschlagt, senkt und die sich nach unten zurückbildende Membran nach Schließen des Ventils 7/11 den Stößel 13 ebenfalls nach unten bewegt, was eine Öffnung des Ventils 20/21 gegen die Kraft der Feder 19 bewirkt, so daß der Vorsteuerraum 15 ins Freie entlüftet und die dadurch bedingte Entlastung des Abstufungskolbens 14 das Auslaßventil 24/25 schließt.

Der in Fig. 2 dargestellte Druckregler ist bei Gleichheit der Teile des in Fig. 1 dargestellten Reglers mit denselben Bezugszahlen versehen. Lediglich der anstelle der Membran 7 angeordnete Kolben hat das Bezugszeichen 7a, und anstelle des Gehäusedeckels 6 wird hier das entsprechende Gehäuseoberteil mit 6a gekennzeichnet.

Aufbau und Funktion ist ansonsten wie bezüglich Fig. 1 beschrieben.

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Claims (6)

283A019 Hannover, den 20.7.1978 WP 3/78 - B./St , HANNOVER Patentansprüche

1. Druckregler für die selbsttätige Regelung des Betriebsdruckes von Druckluftbremsanlagen in Kraftfahrzeugen, welcher von einer Drucklufterzeugeranlage geförderte Druckluft in Vorratsbehälter der Bremsanlage bis Erreichen eines maximalen Behälter- bzw. Betriebsdruckes durchströmen läßt mit einem auf den in einer Druckkammer aufgebauten maximalen Betriebsdruck ansprechenden Regelkolben, dessen maximale Hubstellung die Druckluftförderung in die Vorratsbehälter abschaltet, indem der Hub eines mit dem Maximaldruck über ein sich öffnendes Einlaßventil beaufschlagbarer Abschaltkolben ein in die Atmosphäre entlüftendes Auslaßventil öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß eine oberhalb des Abschaltkolbens (14)

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ORIGINAL INSPECTED

augeordnete Vorsteuerkammer (15) mit der unterhalb des Regelkolbens (7) gelegenen Druckkammer (9) über den Hohlraum eines Stößels (13), dessen oberes und unteres Ende in die jeweiligen Kammern (9 bzw. 15) hineinragt, in Verbindung steht, daß die obere Ringfläche (11) des Stößels (15) mit der unteren Fläche des Kolbens (7) ein die Verbindung zwischen Druckkammer (9) und Vorsteuerkammer (15) herstellendes Einlaßventil (7/11) bildet und daß das untere Stoßelende mit einem innerhalb des Abschal tkolbens (14) angeordneten beweglichen Ventilglied (20), welches mit einem kolbenfesten Ventilsitz (21) des Abachaltkolbens (14) ein die Vorsteuerkammer (15) entlüftendes Auslaßventil (20/21) bildet, in Wirkverbindung steht.

2. Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkolben aus einer Membran (7) besteht.

3. Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkolben aus einem zylindrischen Kolben (7a) besteht.

4. Druckregler nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlstößel (13) in der Gehäusewand druckdicht geführt ist.

5. Druckregler nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das im Abschaltkolben (14) beweglich, angeordnete, mit dem Hohlstößel· (13) in Wirkverbindung stehende Ventilglied (20) durch eine auf der Gegenseite des Stößels (13) angeordneten Feder (19) in Ventilschließrichtung gespannt ist.

6. Druckregler nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub (27) des Abschaltkolbens (14) einstellbar ist.

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