DE3240274C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Drucksteuerventil nach der Gattung
des Hauptanspruchs. Ein derartiges Drucksteuerventil ist bekannt
(DE-Anmeldung W 10 827 II/63c).
Solche bekannten Drucksteuerventile sind nur einkreisig ansteuerbar.
Das kann bei einem Defekt des Steuerkreises zu einem Ausfall der
Bremse führen. Ferner ist bei bekannten Bremsanlagen allgemein nach
teilig, daß die üblicherweise mechanische, pneumatische oder hydrau
lische Signalübertragung nicht schnell genug ist.
Schließlich ist durch die DE-OS 22 62 247 bereits ein Drucksteuer
ventil bekannt, bei dem ein Steuerkreis elektrische Schaltglieder
enthält, die stufenlos einstellbar sind.
Das erfindungsgemäße Drucksteuerventil mit den kennzeichnenden Merk
malen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß bei Aus
fall eines Steuerkreises der oder die anderen intakten Steuerkreise
das Drucksteuerventil noch voll wirksam steuern können. Auf diese
Weise erhöht sich die Sicherheit der Bremsanlage. Von Vorteil ist
weiterhin, daß die Ansteuerung des Drucksteuerventils mit einem
elektrischen und mit einem Druckmittelsignal erfolgen kann, wobei
mit Vorrang das elektrische Signal im Sinne einer sehr schnellen
Signalübertragung zur Wirkung kommt.
Schließlich ist noch vorteilhaft, daß der die elektrische Signal
übertragung beinhaltende Steuerkreis stufenlos stromabhängig ein
stellbar ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor
teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen erfindungsgemäßen Drucksteuerventils möglich. Besonders
vorteilhaft ist die Ausbildung des Schaltmittels, welches an einem
Knotenpunkt darüber entscheidet, ob die elektrischen oder die Druck
mittelsignale zur Auswirkung kommen und welches ein aktives und hier
wiederum vorzugsweise ein elektrisch aktives Schaltmittel ist, als
3/2-Wege-Elektromagnetventil.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen jeweils in einem die Funktion erkennbar machenden
Querschnitt
Fig. 1 ein Drucksteuerventil mit einem aktiven Schalt
element im Umschalt-Übergangsbereich zwischen elektrischer An
steuerung oder Druckmittelansteuerung eines Relaisventils,
Fig. 2
das Drucksteuerventil der Fig. 1, ergänzt durch die Einbeziehung von
eine zweikanalige ABS-Steuerfunktion ermöglichenden Schalt
mitteln und die
Fig. 3 und 4 analoge elektrische Pilotventile mit
kraftproportionaler bzw. wegproportionaler Drucksteuerung, wie
sie bei den Drucksteuerventilen der Fig. 1 und 2 zum Ausdruck
kommen.
Das in Fig. 1 gezeigte Drucksteuerventil 10 umfaßt ein zwischen
einem Druckmittel-Vorratsbehälter, im folgenden als Druckquelle
11 bezeichnet, und einem Bremszylinder 12 geschaltetes Relais
ventil 13. Für den Anschluß der Druckquelle 11 und des Brems
zylinders 12 sind jeweils ein Gehäuseanschluß 14 und 15 vorge
sehen. Das Relaisventil 13 verfügt über einen Relaiskolben oder
Hilfskolben 16, der als bewegliche Wand in Verbindung mit einer
Bohrung im Gehäuse des Drucksteuerventils eine Steuerkammer 17
begrenzt. Der Hilfskolben 16 dient mit einem kolbenstangenartigen
Ansatz 16a der Betätigung eines Ventilglieds 18 des Relaisventils
13, wobei dieses von einer Feder 19 auf seinen Sitz 20 gepreßte
Ventilglied 18 aufgrund einer mittleren Bohrung 21 gleichzeitig
eine Entlastungsstelle für den Bremszylinder bildet.
Ein aktives Schaltmittel 22 überwacht die mehrkreisige Ansteue
rung der Steuerkammer, so daß entweder ein erster Steuerkreis I
oder ein zweiter Steuerkreis II der Steuerkammer den zur Verschie
bung des Hilfskolbens 16 erforderlichen Steuerdruck zuführt.
Der Steuerkreis 1 hat elektrische Schaltglieder, die im folgenden
als druckproportionale oder wegproportionale analoge Pilotventile
25 oder 26 bezeichnet werden und die wahlweise bei dem in Fig. 1
sowie bei dem in Fig. 2 dargestellten Drucksteuerventil zum
Einsatz kommen können. Funktion und Aufbau der beiden analogen
Pilotventile werden weiter unten anhand der Darstellung der Fig. 3
und 4 im einzelnen erläutert.
Das analoge Pilotventil 25, 26 ist über einen Gehäusekanal 27
an die Druckquelle 11 angeschlossen, wodurch der erforderliche
Steuerdruck zu dem Pilotventil gelangt; ein weiterer Gehäusekanal
28 verbindet die Druckquelle 11 mit dem Relaisventil 13. Der Aus
laß des Pilotventils 25 oder 26 ist über einen Gehäusekanal 29
zum aktiven Schaltmittel 22 geführt. Das aktive Schaltmittel ist
als durch eine elektrische Signalgabe ansteuerbares Elektro-
Magnetventil ausgebildet, und zwar im Falle von zwei alternativ
auf das Relaisventil durchschaltbaren Steuerkreisen I und II als
3/2-Wege-Magnetventil, wobei der andere Steuerkreis II einen
Gehäuseeinlaß 29 umfaßt, über den ein pneumatischer Steuerdruck
zum Magnetventil 22 geführt ist.
Es ergibt sich dann folgende Wirkungsweise. Um bevorrechtigt
vor dem pneumatischen Steuersignal mit Hilfe elektrischer Sig
nale, die dem analogen Pilotventil 25, 26 zugeführt sind, vorwie
gend stufenlos Druck aus einem Energiespeicher zu den Brems
zylindern zu steuern, ist das die Umsteuerung zwischen dem
Steuerkreis I und dem Steuerkreis II bewirkende Magnetventil so
ausgelegt, daß im angesteuerten Zustand der dann angezogene
Anker 22a des Magnetventils 22 den Zulaß 29 für den pneuma
tischen Steuerdruck gegen den Druck einer Vorspannungsfeder 22b
absperrt. Bei intaktem elektrischen Kreis sperrt also das Magnet
ventil den pneumatischen Steuerdruck und läßt den vom Pilotventil
kraftproportional oder wegproportional angesteuerten Druck zum
Hilfskolben 16 des Relaisventils gelangen. Bei Ausfall der
Elektrik kann dann pneumatisch Druck zu den Bremszylindern
gesteuert werden, da das Umschalt-Magnetventil 22 automatisch
(hier unter Wirkung der Vorspannungsfeder 22b) den Steuerkreis II
an das Relaisventil anschaltet. Der Gehäusekanal 30 in Fig. 1 be
zeichnet noch eine Entlastungs- oder Entlüftungsstelle für das ana
loge Pilotventil.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist bei sonst weitgehender
Übereinstimmung, was durch die Verwendung gleicher Bezugs
zeichen für identische Schaltungskomponenten mit gleicher Funktion
kenntlich gemacht ist, ergänzend dahingehend erweitert, daß zwei
kanalige ABS-Steuerfunktionen in die Ansteuerung der Bremszylin
der einbezogen werden. Mit dem aufgeteilten Druckauslaß 15, 15′
des Relaisventils 13 sind nachgeschaltete, eine Haltefunktion bei
ABS-Ansteuerung erfüllende, druckbetätigte Hauptventile 31a, 31b
verbunden, deren Auslässe 15a, 15b zu zwei Bremsleitungen und
entsprechenden Bremszylindern führen, die daher unterschiedlich
angesteuert werden können. Zur Vorsteuerung der Hauptventile
31a, 31b sind 3/2-Wege-Vorsteuermagnetventile 32a, 32b vorge
sehen, die bei Ansteuerung den Druck der Druckquelle 11 den
Steuerkolben der Hauptventile 31a, 31b zuführen, im anderen
Falle diese zu Gehäuseauslässen 33a, 33b entlüften.
Hierdurch ergibt sich unter Einbeziehung von ABS-Steuerfunktionen
eine mehrkanalige Regelung des Bremsdrucks.
Das in Fig. 3 gezeigte analoge Pilotventil 25 umfaßt ein Ventil
glied 35, welches nach Aufbau, Lagerung und Funktion dem Ven
tilglied 18 des Druckventils der Fig. 1 ähnelt und dessen Ent
lüftungsbohrung 35a daher von einem stempelartig nach unten
vorspringenden Druckteil 36 am Anker 37 des elektromagnetischen
Teils 38 des Pilotventils verschließbar ist. Gleichzeitig hebt bei
weiterer Abwärtsbewegung die Druckstange 36 das Ventilglied 35
von seinem Sitz 39 und öffnet somit das Ventil 35/39, wodurch
Druck über den Gehäusekanal 27 in einen Druckraum 40 gelangt
und von diesem über den Auslaß 28′ zum Gehäuseteil des
Druckventils. Das Pilotventil 25 der Fig. 3 ist so ausgebildet,
daß durch stufenlose Ansteuerung des Elektromagneten 38, der
sich noch durch eine Wicklung 37′ vervollständigt, Druck aus dem
Vorrat zum Auslaß gesteuert wird, wobei die durch den Stromm er
zeugte Magnetkraft mit der Kraft ins Gleichgewicht gerät und sich
mit dieser daher auswiegt, die durch den angesteuerten Druck auf
die Kolbenfläche des Elektromagneten rückwirkt. Es ist daher noch
eine umlaufend im Gehäuse des Pilotventils, wie bei 41 angedeutet,
festgemachte Membran 42 vorgesehen, die den Druckraum 40 gegen
die obere Entlüftungsöffnung 30 abtrennt Eine Vorspannungsfeder
43 hält im nicht angesteuerten Zustand des Elektromagneten die
Druckstange 36 als Verschlußteil für die Entlüftung 35a zu dieser
im Abstand.
Die Drucksteuerung bei dem in Fig. 3 gezeigten analogen Pilot
ventil erfolgt daher kraftproportional, da die aufgebrachte Magnet
kraft sich mit dem auf den Kolben des Elektro
magneten rückwirkenden Druck ausgleicht. Insgesamt ergibt sich
daher bei den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Drucksteuerventilen
ein analoges Drucksteuerungsverhalten, elektrisch oder pneuma
tisch, unter Einschluß von mehrkanaligen ABS-Steuerfunktionen.
Im Prinzip ist auch, wie schließlich in Fig. 4 gezeigt, eine weg
proportionale Drucksteuerung durch das analoge Pilotventil 26
möglich. Die Druckstange 45 des Magnetteils 46, im wesent
lichen bestehend aus einem Anker 47 mit Wicklung 48, drückt
wiederum unter Verschluß einer Entlüftungsöffnung 49 ein Ventil
glied 50 abhängig vom Zusammendrückungsbetrag der Feder 43′
von seinem Sitz bei 51, wobei in diesem Fall der Sitz 51 je
doch gebildet ist von einem im Gehäuse des Pilotventils gegen
den Druck einer Vorspannungsfeder 53 gelagerten, ringförmigen
Kolben 52.
Daher ergibt sich die Funktion, daß der angesteuerte Druck selbst,
sobald er in den mit dem Auslaß 28′ verbundenen Druckraum 54
gelangt, den Kolben 52 wegproportional dem durch den Ventil
stößel oder die Druckstange 45 vorgegebenen Weg nachführt.
Claims (9)
1. Drucksteuerventil, welches ein Relaisventil enthält, für eine
Druckmittel-Bremsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß das Druck
steuerventil (10, 34) mehrkreisig ansteuerbar ist, derart, daß die
Steuerkreise (I, II) auf wenigstens ein aktives Schaltmittel (22)
einwirken, wobei wenigstens ein elektrischer Steuerkreis (I) vorge
sehen ist, der stufenlos stromabhängig einstellbare Schaltglieder
enthält.
2. Drucksteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das aktive Schaltmittel ein 3/2-Wege-Elektromagnetventil (22) ist,
mit einem ersten Einlaßanschluß, der mit dem Druckauslaß eines ana
logen Pilotventils verbunden ist, und einem zweiten Einlaßanschluß,
dem pneumatischer Steuerdruck zugeführt ist.
3. Drucksteuerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckmittel der Druckquelle (11) unmittelbar dem von einem
Hilfskolben (16) gesteuerten Ventil (18, 20) des Relaisventils (13)
sowie dem analogen, einen zum zugeführten elektrischen Strom
kraft- oder wegproportionalen Druckausgang aufweisenden Pilotventil
(25, 26) zugeführt ist.
4. Drucksteuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß das 3/2-Wege-Magnetventil als aktives Schaltmittel
(22) so ausgelegt ist, daß es bei Ausfall der elektrischen Versor
gung automatisch auf den pneumatischen Steuerkreis (II) unmschaltet.
5. Drucksteuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß das 3/2-Wege-Magnetventil als aktives Schaltmittel
(22) so ausgebildet ist, daß es nach jeder Bremsung auf den pneuma
tischen Steuerkreis (II) umschaltet.
6. Drucksteuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß durch gezielte Nichtansteuerung des 3/2-Wege-Mag
netventils als aktives Schaltmittel (22) der Durchgang des pneumati
schen Steuerkreises (II) überprüfbar ist.
7. Drucksteuerventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das einen kraftproportionalen Druckaus
gang zum aktiven Schaltmittel (22) erzeugende analoge Pilotventil
erster Art (25) einen eine Membran (42) enthaltenden, vom Anker (37)
des Magnetventils angetriebenen kolbenartigen Reaktionsteil auf
weist, der mit dem bei Öffnen des Pilotventils unter den Druck des
einströmenden Steuerdruckmittels gelangenden Druckraum derart in
Verbindung steht, daß die durch den elektrischen Strom erzeugte Mag
netkraft einen Gleichgewichtszustand mit dem auf die Kolbenfläche
rückwirkenden ausgesteuerten Druck erreicht.
8. Drucksteuerventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das einen wegproportionalen Druckausgang
aufweisende analoge Pilotventil zweiter Art (26) einen zusätzlichen
Hilfskolben (52) aufweist, der mit einem Ventilglied (50) zusammen
wirkend gleichzeigig den Sitz (51) des die Druckmittelzufuhr steu
ernden Ventils bildet und durch Verschiebung den Gegendruck des auf
gesteuerten Druckmittels aufnimmt, derart, daß sich mit ansteigendem
Gegendruck der Durchströmquerschnitt wieder verringert.
9. Drucksteuerventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckauslaß des Relaisventils min
destens zwei weitere, unter der Steuerung von zueinander unabhängi
gen Magnetventilen stehende Hauptventile (31a, 31b) nachgeschaltet
sind, derart, daß das Drucksteuerventil zweikanalig mit ABS-Steuer
funktionen ansteuerbar ist.
Priority Applications (1)
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DE19823240274 DE3240274A1 (de) | 1982-10-30 | 1982-10-30 | Mehrkreis-druckmittel-bremsanlage ii |
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ID=6177006
Family Applications (1)
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