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Die Erfindung betrifft ein Doppelsteuerventil für zwei einfach wirkende
Druckmittelverbraucher zur Versorgung mit Druckmittel aus je einer zugehörigen Druckmittelquelle
mit je einem in Schließrichtung federbelasteten Verschlußstück, das durch einen
zugehörigen Stößel geöffnet wird, mit gleichachsiger und konzentrischer Anordnung
der Ventilsitze, . der Verschlußstücke und der Stößel, mit Betätigung des zweiten
Stößels zum öffnen des zweiten Verschlußstückes durch das auf ein mit dem zweiten
Stößel verbundenes Antriebsmittel nach öffnen des ersten Verschlußstückes entgegen
einer Federkraft einwirkende Druckmittel und einem mit dem ersten Stößel verbundenen
Reaktionskolben, wobei mit dem zweiten Stößel ein konzentrisch zum Reaktionskolben
angeordneter äußerer Hohlkolben als Antriebsmittel vorgesehen ist, der durch eine
innere Leitung des ersten Stößels in Öffnungsrichtung des zweiten Verschlußstückes
druckbeaufschlagbar ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Doppelsteuerventil
in dieser Art die Druckzufuhr zu einem der Verbraucher wahlweise zu ändern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vor der Stirnseite
des Hohlkolbens ein Druckraum besteht, der wahlweise mit der Druckseite des zweiten
Verschlußstückes oder der Atmosphäre verbindbar ist.
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Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß das Druckverhältnis zwischen
den den beiden Verschlußstücken zugeordneten Anschlüssen an die beiden Verbraucher
in Abhängigkeit davon geändert wird, ob der Druckraum an die Druckseite des zweiten
Verschlußstückes oder an die Atmosphäre angeschlossen ist.
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Es sind zwar schon Zweikreisbremsventile bekannt, bei denen man das
Verhältnis der Bremsdrücke in beiden Bremskreisen ändern kann. Diese sind bisher
jedoch nur in Parallelanordnung mit Schwinghebel ausgeführt worden. Der Nachteil
dieser bekannten Anordnungen besteht darin, daß die Reaktionskräfte, die gefühlsmäßig
das Ausmaß der Bremswirkung erkennen lassen, von den Reaktionseinrichtungen aus
über Gelenke auf den Benutzer übertragen werden. Mit dem erheblichen Leerhub eines
Bedienungspedals war häufig das Fehlen des Überdruckes des strömenden Mediums in
einem der getrennten Systeme verbunden. Außerdem konnte die Steuerung der den beiden
Verbrauchern zugeordneten Systeme nicht aufeinander abgestimmt werden.
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Diese Nachteile der bekannten Zweikreisbremsventile werden mit dem
erfindungsgemäßen Doppelsteuerventil durch die zur Lösung der Aufgabe genannten
Merkmale und durch die Anwendung dieser Merkmale auf eine Anordnung, von welcher
die Erfindung ausgeht, vermieden.
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Da der Druckraum einerseits durch den Hohlkolben begrenzt wird, wird
er zweckmäßigerweise auf seiner anderen Seite durch den Reaktionskolben begrenzt,
wobei er einen Ringraum in diesem bilden kann. Hierzu ist zweckmäßigerweise zwischen
Hohlkolben und Reaktionskolben eine die Verbindung zwischen beiden Kolben abdichtende
Dichtung vorgesehen.
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Die Verbindung des Druckraumes mit der Druckseite des zweiten Verschlußstückes
bzw. der Atmosphäre kann über ein Mehrwegeventil erfolgen.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen
in der Zeichnung näher erläutert.
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F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Steuerventil
mit einer schematischen Darstellung des zugehörigen Rohrleitungs- und Betätigungssystems;
F i g. 2 ist ein Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform des Steuerventils mit
einer schematischen Darstellung des zugehörigen Rohrleitungs- und Betätigungssystems.
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F i g. 1 zeigt ein doppeltwirkendes Bremsbetätigungssystem 1 mit getrennten
Zweigen 2 und 3 für das Druckmittel. Der Zweig 2 enthält einen Vorratsbehälter 4
zur Speicherung eines Druckmittels. Er ist an einen zweier Einlässe eines Doppelsteuerventils
5 zur wahlweisen Einstellung eines Druckverhältnisses mit Hilfe eines Fußhebels
über eine Leitung 6 angeschlossen.
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Das Steuerventil 5 hat zwei voneinander getrennte Auslaßöffnungen.
Eine Leitung 7 verbindet eine der beiden Auslaßöffnungen mit Bremskammern 8, die
ihrerseits Einstellvorrichtungen 9 zum Ausgleich des toten Ganges besitzen und eine
nicht dargestellte Bremsanordnung auf den Achsen eines Fahrzeuges beeinflussen.
Der Zweig 3 enthält einen Vorratsbehälter 10 zur Speicherung des Druckmittels, der
mit der anderen der beiden Einlaßöffnungen des Steuerventils 5 durch eine Leitung
11 verbunden ist; außerdem besteht über eine zweite Leitung 12 eine Verbindung zu
der anderen der beiden Auslaßöffnungen des Steuerventils mit einem weiteren Satz
von Bremskammern 13, die mit einer Einstellvorrichtung 14 zum Ausgleich des toten
Ganges verbunden sind und die Betätigung einer zweiten nicht dargestellten Bremse
auf den Achsen des Fahrzeuges bewirken. Ein Kompressor 15 steht in Verbindung mit
beiden Vorratsbehältern 4 und 10 über eine Leitung 16, die sich in die beiden Leitungen
17 und 18 verzweigt. Auf diese Weise bildet der Kompressor zusammen mit den voneinander
getrennten Vorratsbehältern zwei getrennte -Druckmittelquellen. Zur Vervollständigung
des Systems 1 verbindet eine weitere Leitung 19 zwei Öffnungen in dem Steuerventil
s, in welche ein Mehrwegeventi120 für Handbetätigung mit Einlaß- und Auslaßöffnungen
eingeschaltet ist. Eine Bohrung 23 stellt in dem einen Schaltzustand eine freie
Druckmittelverbindung von den Öffnungen zu der Leitung 19 her. Im anderen Schaltzustand
wird durch Drehung im Uhrzeigersinn die Bohrung 23 zwischen den Auslaß 22 und eine
Auslaßöffnung 24 geschaltet und dadurch die Öffnung 39 mit der Atmosphäre verbunden.
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Das Steuerventil 5 hat ein oberes Gehäuse 25, welches an ein oberes
Ende oder an eine Wand 26 eines Zwischengehäuses oder an eine Trennplatte 27 mit
Hilfe von Kopfschrauben 28 angeschraubt ist. Ein unteres Gehäuse 29 ist lösbar mit
dem unteren Ende oder einem Wandungstei130 des Zwischengehäuses 26 durch Kopfschrauben
31 verbunden, und zwischen dem Zwischengehäuse und dem unteren Gehäuse liegt ein
Dichtungsring 32.
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Das obere Gehäuse 25 weist eine Bohrung 33 mit einer ringförmigen
Wand 34 auf, die in axialer Richtung zwischen eine abgesetzte Gegenbohrung 35 und
eine untere Gegenbohrung 36 geschaltet ist, so daß auf diese Weise ein Satz von
Auslaß- bzw. Einlaßkammern entsteht. Eine Einlaßöffnung 37 dient dem Anschluß der
Rohrleitung 6 und stellt die Verbindung
mit der abgesetzten Gegenbohrung
36 her, während eine Auslaßöffnung 38 zum Anschluß der Leitung 7 dient und die Verbindung
mit der Gegenbohrung 35 herstellt. Eine weitere öffnung 39 dient zum Anschluß der
Rohrleitung 19 und stellt die Verbindung mit der Gegenbohrung 35 her.
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In dem oberen Teil 26 des Zwischengehäuses 27 befindet sich eine Ausnehmung
40 unterhalb der Gegenbohrung 36 und bildet eine Auslaßkammer oder eine Auslaßöffnung.
Eine Ventilführung 41 befindet sich im unteren Ende der Gegenbohrung 36 und sitzt
normalerweise auf dem unteren Ende 26 des Zwischengehäuses 27. Die Ventilöffnung
41 weist eine Bohrung 42 auf, in welcher ein Verschlußstück 43 gleiten kann.
Entsprechende Dichtungen 44 und 45 befinden sich in der Ventilführung in
Dichtungseingriff mit der Gegenbohrung 36. Das Verschlußstück 43 hat eine Auslaßbohrung
46 und einen Dichtungskopf 47 mit einer Dichtungsscheibe 48. Zwischen der
Ventilführung 41 und dem Dichtungskopf 47 liegt eine Ventilfeder 49 und drückt normalerweise
die Scheibe 48 gegen einen Ventilsitz 50.
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Das untere Gehäuse 29 weist eine Bohrung 51 auf, die eine ringförmige
Wandung 52 begrenzt, die in axialer Richtung zwischen den Gegenbohrungen 53 und
54 liegt und eine Einlaßkammer bzw. eine Auslaßkammer bildet. Eine weitere Einlaßöffnung
55 dient zum Anschluß der Rohrleitung 11 und stellt die Verbindung mit der Gegenbohrung
53 her, während ein weiterer Auslaß 56 an die Leitung 12 angeschlossen und mit der
Gegenbohrung 54 verbunden ist. Eine weitere Ventilführung 57 ist gegen Verschiebung
in der Bohrung 53 durch einen Federring 58 gehalten, der in einer Nut 59 in der
Nähe des unteren Endes dieser Gegenbohrung untergebracht ist, während das untere
Ende der Gegenbohrung eine Auslaßöffnung 60 bildet. Die Ventilführung 57 weist eine
Bohrung 61 auf, in welcher ein weiteres Verschlußstück 62 hin- und hergleiten kann.
Dichtungen 64 und 63 werden von der Ventilführung in Dichtungseingriff mit der Gegenbohrung
53 bzw. dem Verschlußstück gehalten. Das Verschlußstück hat eine axiale Bohrung
und einen Dichtungskopf 66 mit einer Dichtungsscheibe 67. Eine Ventilfeder 68 ist
zwischen der Ventilführung 57 und dem Dichtungskopf 66 angeordnet und drückt normalerweise
die Scheibe 67 gegen einen Ventilsitz 69. Ein weiterer Auslaß 70 ist an das andere
Ende der Rohrleitung 19 angeschlossen und liegt in dem unteren Gehäuse 29; er stellt
die Verbindung zu der Gegenbohrung 54 her. Das Zwischengehäuse 27 weist eine zentral
angeordnete Bohrung 71 auf, die koaxial zu den Bohrungen 33 und 51 in dem oberen
bzw. unteren Gehäuse 25 bzw. 29 liegt.
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Ein Hohlkolben 72 mit einer Dichtung 73 zur Abdichtung gegen die Gegenbohrung
35 ist gleitbar in dieser untergebracht. Der Hohlkolben weist einen Stößel 74 mit
einem Ventilsitz 75 an seinem unteren Ende auf, der koaxial mit der Bohrung 33 verläuft
und normalerweise von dem Ventilsitz 48 des ersten Verschlußstückes 43 von einer
Feder 76 mit Abstand gehalten wird. Eine Bohrung 77 geht durch den Stößel 74 des
Hohlkolbens 72 hindurch und stellt die Verbindung mit einer abgestuften Gegenbohrung
78 her, die sich ebenfalls in dem Hohlkolben befindet. Ein abgestufter Reaktionskolben
79 ist ebenfalls gleitbar in der Gehäusebohrung 35 und in der Gegenbohrung des Hohlkolbens
72 untergebracht; er trägt die Dichtungen 80 und 81 zum Zweck der Abdichtung zwischen
den Gegenbohrungen 35 bzw. 78. Der Reaktionskolben 79 ragt koaxial in die Gegenbohrung
78 des Hohlkolbens 72 hinein und grenzt normalerweise an die Schulter an, die sich
zwischen der Gegenbohrung 78 und der Bohrung 77 des Relaiskolbens befindet. Der
Reaktionskolben 79 hat einen langen Stößel 82, der koaxial nach unten durch
die Hohlkolbenbohrung 77, die Auspufföffnung 46 des Einlaßventils 43, die Bohrung
71 des Zwischengehäuses 27 und in die Gegenbohrung 54 des unteren Gehäuses 29 geführt
ist. Der Stößel 82 ist gleitbar in der Hohlkolbenbohrung 77 und der Zwischengehäusebohrung
71 untergebracht und trägt Dichtungen 83 und 84 zur Abdichtung gegen die Hohlkolbenbohrung
und die Zwischengehäusebohrung. Ein Ventilsitz 85 befindet sich am freien Ende des
Stößels 82 in der Gegenbohrung 84 und arbeitet mit der Dichtungsscheibe 67 des zweiten
Verschlußstückes 62 zusammen. In dem Stößel 82 befindet sich ein Durchlaß 86, dessen
eines Ende in offener Verbindung mit der Gegenbohrung 54 und dessen anderes Ende
in offener Verbindung mit einem Druckraum 87 in der Gegenbohrung 78 des Hohlkolbens
72 zwischen dem Hohlkolben und dem Reaktionskolben 79 steht. Der Reaktionskolben
79 besitzt außerdem eine Bohrung 88 in seinem oberen Ende, die zur Aufnahme einer
Reaktionsfeder 89 dient, die eine Verschiebung einer Platte 90 verhindert, wozu
ein Sprengring 91 in einer Nut 92 in der Nähe des oberen Endes der Bohrung für die
Reaktionsfeder untergebracht ist. Ein weiterer Druckraum 93 in der Gegenbohrung
35 ist in dem oberen Gehäuse zwischen Hohlkolben 72 und Reaktionskolben 79 vorgesehen,
so daß eine offene Verbindung für das Druckmittel zu dem Auslaß 39 geschaffen ist.
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Im Betrieb bei einer Stellung der Bohrung 23 des Mehrwegeventils 20,
in welcher die Auslässe 39 und 70 in die Leitung 19 angeschlossen sind, wird beim
Anlegen einer äußeren Kraft durch den Bedienungsmann über den Fußhebel auf die Platte
90 des Reaktionskolbens 79 eine Kraft ausgeübt, so daß der Reaktionskolben zusammen
mit dem Hohlkolben 72 gegen die Wirkung der vernachlässigbar kleinen Kraft der Rückstellfeder
76 eine Kraft ausübt, um den Ventilsitz 85 am freien Ende des Stößels 82 mit der
Dichtscheibe 67 des zweiten Verschlußstückes 62 in Eingriff zu bringen, so daß der
Auslaß 65 geschlossen wird und die Auslaßkammer 54 gegen die Atmosphäre abgeschlossen
wird. Bei weiterer Bewegung des Reaktionskolbens 79 nach unten wird das Verschlußstück
62 von seinem Ventilsitz 69 an der Wandung 52 abgehoben, und es entsteht eine Druckmittelverbindung
zwischen der Einlaßöffnung 55 und der Auslaßöffnung 56. Das Druckmittel strömt jetzt
aus dem Vorratsbehälter 10 durch die Leitung 11, die Einlaßöffnung 55, die Einlaßkammer
53 und den Durchlaß oder die Bohrung 51 in die Auslaßkammer 54 und von da in die
Leitung 12, um die Bremsvorrichtung zu betätigen. Gleichzeitig strömt das Druckmittel,
welches in die Auslaßkammer 54 gelangt ist, durch den Durchlaß 86 in den Stößel
82 in den Druckraum 87, und außerdem durch die Öffnung 70, die Leitung 19, das Mehrwegeventil
20 und den Durchlaß 39 in den Druckraum 93. Der so erzeugte Überdruck des strömenden
Mediums, in dem Druckraum 87 einerseits und dem Druckraum 93 andererseits, wirkt
auf den Hohlkolben 72 ein und erzeugt in diesem eine Nutzkraft, die dazu dient,
den Hohlkolben unabhängig von dem Reaktionskolben 79 nach unten zu
bewegen,
so daß sein Ventilsitz 75 zusammen mit der Ventildichtung 48 des Verschlußstückes
43 die Auslaßöffnung 46 schließt 'und die Auslaßkammer 35 gegen die Atmosphäre abschließt.
Eine weitere Abwärtsbewegung des Hohlkolbens 72 hebt das Verschlußstück. 43 von
dem Sitz 50 in der Wandung 34 abr _um=@ eine Druckmittelverbindung zwischen der
Einla73öffnung 38 herzustellen. Das Druckmittel strömt jetzt aus dem Vorratsbehälter
4 durch die Leitung 6, die Einlaßöffnung 37, die Einlaßkammer 36, den Durchlaß oder
die Bohrung 33 und die Auslaßkammer 35 in die Auslaßöffnung 38 und von da durch
die Leitung 12 zum Zwecke der Betätigung der Bremskammern 13, versetzt die Einstellvorrichtung
14 in Umdrehung und betätigt die zugehörige Bremsvorrichtung. Es sei besonders
bemerkt, daß das zweite Verschlußstück 62 vor dem ersten Verschlußstück 43 geöffnet
wird.
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Ist die Reaktionskraft, die durch den Überdruck des Druckmittels in
den Druckräumen 87 und 93 erzeugt worden ist und zur Wirkung auf den Reaktionskolben
79 gelangt, gleich der von Hand ausgeübten Kraft, dann wird der Reaktionskolben
nach oben gegen die Kraft der Feder 89 bewegt, wodurch das Verschlußstück 62 in
Eingriff mit dem Ventilsitz 69 gebracht wird. Die Reaktionskraft, die über die Feder
89 gegen die Kraft zur Auswirkung kommt, die von dem Bedienungsmann von Hand auf
die Platte 90 ausgeübt wird, bewirkt, daß der Benutzer sich ein sehr genaues Bild
von der erforderlichen Bremswirkung machen und unmittelbar mit dem Fuß feststellen
kann, -in welchem Umfang eine Bremskraft ausgeübt werden soll. Wird andererseits
die Reaktionskraft als Folge des Überdruckes des Druckmittels in der Auslaßkammer
35, die auf den Hohlkolben 72 wirkende Kraft gleich der Kraft auf den Relaiskolben,
dann wird auf ähnliche Weise der Relaiskolben seinerseits ebenfalls nach oben bewegt,
wodurch das Verschlußstück 43 in schwache Berührung mit dem Ventilsitz 50 kommt,
während der Ventilsitz 75 des Hohlkolbens in schwache Berührung oder in Überdeckung
mit diesem Verschlußstück kommt. Ist diese Überdeckung hergestellt, dann ist die
Reaktionskraft, die auf den Hohlkolben 72 wirkt, praktisch gleich und entgegengesetzt
gerichtet der Kraft, die auf ihn ausgeübt wird. Wünscht man eine stärkere Bremswirkung
zu erzielen, dann wird auch von Hand eine höhere Kraft ausgeübt, so daß eine erhöhte
Antriebskraft entsteht, während die einzelnen Teile des Steuerventils 5 in genau
der gleichen Weise wirken, wie oben beschrieben, um die einzelnen Bauelemente zur
überdeckung zu bringen.
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Ist die gewünschte Bremswirkung erreicht, dann wird die von Hand auf
Reaktionskolben 79 ausgeübte Kraft aufgehoben, wodurch der Überdruck des strömenden
Mediums in den Druckräumen 87 und 93 den Reaktionskolben nach oben in seine ursprüngliche
Stellung bewegt und die Ventilfeder 68 das Verschlußstück 62 zum Dichtungseingriff
mit dem Ventilsitz 79 führt. Am Anfang führt diese Aufwärtsbewegung zu einem erneuten
Dichtungseingriff der Dichtscheibe 67 des Verschlußstückes mit dem Ventilsitz 69,
um erneut die Verbindung für das strömende Medium zwischen der Einlaßöffnung 55
und der Auslaßöffnung 56 zu unterbrechen; bei fortgesetzter Aufwärtsbewegung des
Reaktionskolbens wird der Sitz 85 des Stößels 82 von der Dichtscheibe 67 des zweiten
Verschlußstückes abgehoben, um die Verbindung zwischen dem Auslaß 56 und der Atmosphäre
wieder herzustellen und die Bremsvorrichtung dadurch zu lösen, daß der überdruck
des strömenden Mediums aus den Bremskammern 13 durch die Leitung 12 und den Auslaß,
die Auslaßkammer 54, den Auslaß 65 und den Auslaß 60 in dem unteren Gehäuse
29 herausgelassen wird. Auch der Überdruck wird aus dem Druckraum 87 über
den Durchlaß 86 in dem Stößel 82 des Reaktionskolbens in die Auslaßkammer 54 und
von da in die Atmosphäre herausgelassen. Gleichzeitig wird der Druck aus dem Druckraum
93, dem Auslaß 39, der Leitung 19, dem Mehrwegeventil 20 und dem Auslaß
70 in die Auslaßkammer 54 und von da in die Atmosphäre abgelassen. Auf diese Weise
wird die Druckentlastung aus den Druckräumen 87 bzw. 93
dazu benutzt,
die eigentliche Betriebskraft wegzunehmen, die auf den Hohlkolben 72 wirkt. Nach
Wegnahme der angelegten Kraft bewegen die Rückstellfedern 49 und 76 das Verschlußstück
43 und den Hohlkolben 72 nach oben in ihre Ausgangsstellungen. Anfangs bewirkt diese
Aufwärtsbewegung ein erneutes Schließen der Dichtscheibe 48 mit dem Ventilsitz
50, um erneut die Verbindung für das Druckmittel zwischen dem Einlaß 37 und
dem Auslaß 38 zu unterbrechen. Bei weiterer Aufwärtsbewegung des Hohlkolbens
72 wird der Ventilsitz 75 von der Dichtscheibe 48 abgehoben,
um den Durchlaß 46
des Verschlußstückes nach außen zu öffnen und die Verbindung
zwischen dem Auslaß 38 und der Atmosphäre wieder herzustellen, so daß die Bremse
dadurch gelöst wird, daß der Druck von den Bremskammern 38 weggenommen wird und
sich durch die Leitung 7 und den Auslaß sowie durch die Auslaßkammer 35 und den
Auslaß 46 und von da durch den Auslaß 40 und das Zwischengehäuse 27 in die Atmosphäre
entspannt.
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Da die zusätzlichen wirksamen Flächen des Hohlkolbens 72 in den Druckräumen
87 und 93 gleich groß und entgegengesetzt den wirksamen Flächen des Hohlkolbens
in der Auslaßkammer 35 sind, ergibt sich ohne weiteres, daß sich die Bremswirkung
in den Zweigen 2 und 3 im Verhältnis 1: 1 auswirkt. Der Überdruck des strömenden
Mediums innerhalb der Strömung in dem Zweig 3, der auf die Räume 87 und 93 einwirkt,
wirkt also auch auf den Hohlkolben 72, um eine Strömung in dem Zweig 2 hervorzurufen,
deren Überdruck gleich demjenigen in dem Zweig 3 ist. Wünscht der Benutzer den Überdruck
der Strömung in dem Zweig 2 zu verringern, so daß das Druckverhältnis in den Zweigen
2 und 3 kleiner ist als 1: 1, dann wird das Mehrwegeventil 20 im Gegenuhrzeigersinne
in eine Stellung gedreht, in der die Bohrung 23 mit der Auslaßöffnung 22 und der
Auslaßöffnung 24 fluchtet. Dadurch wird die Verbindung für das Druckmittel zwischen
den Auslässen 39 und 70 unterbrochen, und der Druckraum 93 wird mit der Atmosphäre
verbunden. Eine von dem Benutzer von Hand auf den Reaktionskolben 79 ausgeübte Kraft
betätigt das Verschlußstück 62, um einen Überdruck der Strömung in dem Zweig 3 hervorzurufen,
der seinerseits einen Überdruck in der Auslaßkammer 54 erzeugt, der dazu dient,
die Bremskammern 13 zu betätigen. Da jetzt das Mehrwegeventi120 sich in einer Stellung
befindet, in der eine Verbindung zwischen dem Auslaß 70 und dem Auslaß 38 unterbrochen
ist, während der Druckraum 93 entleert wird, gelangt die erzeugte Strömung lediglich
aus
der Auslaßkammer 54 durch den Durchlaß 86 in den Druckraum 87. Der Überdruck des
Strömungsmittels, der auf diese Weise in dem Raum 87 aufgebaut wird, wirkt auf den
Kolben 72 und erzeugt in diesem eine nutzbare Kraft, die dazu dient, den Hohlkolben
nach unten zu bewegen und damit das Verschlußstück 43 zu betätigen und einen Überdruck
in dem Zweig 2 entstehen zu lassen; da aber die wirksame Fläche des Hohlkolbens
72 in der Auslaßkammer 35 größer ist als in dem Druckraum 87, wird ein verhältnismäßig
kleinerer Überdruck in der Auslaßkammer 35 erzeugt, um auf die größere wirksame
Fläche des Hohlkolbens einzuwirken und in diesem eine Reaktionskraft zu erzeugen,
die der Betriebskraft bzw. der nutzbaren Kraft entgegengesetzt gerichtet ist und
die Bremskammern 13 beaufschlagt. Da der kleinere Überdruck der Strömung in dem
Zweig 2 auf die größere Fläche des Hohlkolbens 72 in der Auslaßkammer 35 durch den
größeren überdruck in demjenigen Zweig kompensiert wird, der auf die kleinere Fläche
des Hohlkolbens in dem Druckraum 87 einwirkt, heben sich diese beiden Kräfte gegeneinander
auf, und der Benutzer spürt infolgedessen nur die Reaktionskraft des Überdruckes
des strömenden Mediums in dem Zweig 3, der auf den Reaktionskolben 79 in dem Druckraum
87 wirkt.
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Für den Fall eines Fehlers in der Zweigleitung 3, der zur Folge hat,
daß der Druck in dem Vorratsbehälter 10 abfällt, wird die von Hand auf den Reaktionskolben
79 ausgeübte Kraft dadurch direkt auf den Hohlkolben 72 übertragen, daß der Reaktionskolben
mit seiner Schulter zwischen der Bohrung 77 und der Gegenbohrung des Hohlkolbens
zum Eingriff kommt und das Verschlußstück 43 direkt betätigt wird. Dadurch wird
der Reaktionskolben 79 entsprechend der Größe der Expansionskraft nach unten bewegt,
um das Verschlußstück 62 zu betätigen, jedoch wird der Aufbau eines Überdruckes
des strömenden Mediums in diesem Zweig verhindert. Die angelegte Kraft wird unmittelbar
auf den Hohlkolben 72 übertragen; infolgedessen bewirkt eine weitere Abwärtsbewegung
des Reaktionskolbens 79 und des Hohlkolbens 72 eine Betätigung des Verschlußstückes
43 mit der Wirkung, daß ein Überdruck in dem Zweig 2 aufgebaut wird. Der überdruck
in der Auslaßkammer 35 wirkt auf den Hohlkolben 72 und erzeugt eine Reaktionskraft,
die der angelegten Kraft entgegenwirkt, den Benutzer das Ausmaß der Bremswirkung
wahrnehmen läßt. Der Leerhub muß natürlich beim Ausfallen der Zweigleitung 3 auf
einem Mindestwert gehalten sein, d. h., der Leerhub stellt ausschließlich die Bewegung
des Reaktionskolbens 79 nach Abheben des Verschlußstückes 2 dar und nur bis zu dem
Zeitpunkt, zu dem der Hohlkolben 72 das Verschlußstück 43 anhebt.
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Für den Fall eines Fehlers in dem Zweig 2 mit der Folge eines Druckabfalles
in dem Vorratsbehälter 4 bewirkt die Nutzkraft auf den Reaktionskolben 79, daß das
Verschlußstück 62 eine Strömung in dem Zweig 3 verursacht. Dadurch wird ein Überdruck
in der Auslaßkammer 54 und in den Bremskammern 8 erzeugt, und der Druck pflanzt
sich auch durch den Kanal 86 in dem Stößel 82 des Reaktionskolbens bis in den Druckraum
87 fort. Wird das Mehrwegeventil 20 so eingestellt, daß sich der Druck des strömenden
Mediums von der Auslaßkammer 54 in den Druckraum 93 fortpflanzt, dann entsteht auch
gleichzeitig in diesem Raum ein Überdruck des strömenden Mediums. Der Druck in den
Räumen 87 und 93 bewegt den Hohlkolben 72 so, daß er das Verschlußstück 43 betätigt;
jedoch wird jetzt infolge des Fehlers die Einleitung einer Strömung verhindert.
Trotzdem wirkt aber der Überdruck in den Druckräumen 87 bzw. 93 auf den Reaktionskolben
79 im Sinne einer Reaktionskraft, die der angelegten Kraft entgegengesetzt ist und
damit den Benutzer die Bremskraft wahrnehmen läßt. Beim Ausfallen des Zweiges 2
wird ein Leerhub verhindert, weil der Benutzer die Reaktionskraft deutlich wahrnimmt,
sobald das Verschlußstück 62 abgehoben worden ist.
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Die Ausführungsform nach F i g. 2, die als Ganzes mit 100 bezeichnet
ist, weist einen Ventilsitz 101 auf, der gleitend in der Bohrung 71 des Zwischengehäuses
untergebracht ist und dessen obere und untere freie Enden 102 und 103 in die Ausnehmung
40 des Zwischengehäuses und in die Gegenbohrung 54 des unteren Gehäuse ragen. Außerdem
befindet sich eine kreisrunde Ringdichtung 104 in dem Ventilsitz, die dazu dient,
die Abdichtung gegen die Bohrung in dem Zwischengehäuse herbeizuführen. Eine Rück'
führfeder 105 mit vernachlässigbar kleiner Druckkraft liegt zwischen der Wandung
52 in der Gegenbohrung 54 und dem Ventilsitz 101 -und dient dazu,
diesen gegen das untere Ende 30 des Zwischengehäuses 27 zu pressen. Eine Dichtscheibe
106 liegt in dem oberen freien Ende 102 des Ventilsitzes 101;
und ein
vertikaler Durchlaß 107 ragt koaxial durch die Dichtscheibe 106 hindurch
und stellt eine freie Verbindung für das Druckmittel mit der Ausnehmung
40 in dem Zwischengehäuse her, während sein unteres Ende an Querkanäle 108
angeschlossen ist, die eine offene Verbindung mit der Gegenbohrung 54
herstellen.
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Der Reaktionskolben 79 hat einen Stößel 109, der gleitend. in der
Bohrung 77 des Hohlkolbens untergebracht ist und koaxial durch die Austrittsöffnung
46 des ersten Verschlußstückes 43 hindurchgreift und dessen unteres freies Ende
110 in der Ausnehmung 40 des Zwischengehäuses endet. Auch diese Verlängerung trägt
eine Ringdichtung 111 zur Abdichtung gegen die Bohrung des Hohlkolbens. Am freien
Ende 110 des Stößels 109 befindet sich ein Ventilsitz 112, der dazu dient, eine
Abdichtung mit der Dichtscheibe 106 herbeizuführen. Außerdem ist in dem Stößel eine
Bohrung 113 vorgesehen, deren eines Ende die Verbindung mit dem Druckraum
87 herstellt, während das andere Ende koaxial durch den Ventilsitz 112 hindurchgreift
und eine offene Druckmittelverbindung mit der Ausnehmung 40 in dem Zwischengehäuse
herstellt. Ein Verschlußstück 114
für eine einzige Strömungsrichtung befindet
sich in der unteren Gehäusebohrung 53 und normalerweise im Dichtungseingriff mit
dem Sitz 69 in der Wandung 52 infolge der Wirkung des einen Endes einer Rückführfeder
115, die dazu dient, die Verbindung zwischen dem Auslaß 55 und dem Auslaß 56 zu
unterbrechen. Das andere Ende der Rückführfeder 115 steht in Verbindung mit
einem Stopfen 116, der sich am unteren Ende der Gegenbohrung 53 befindet
und von einem Sprengring 58 gesichert ist. In dem Stopfen 116 ist eine Ringdichtung
117 untergebracht; sie dient zur Abdichtung gegen die Gegenbohrung 53.
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Beim Betrieb des Steuerventils nach F i g. 2 bewegt die an den Reaktionskolben
79 angelegte äußere Kraft den Sitz 112 zum Dichtungseingriff mit der Dichtscheibe
106 und unterbricht die Druckmittelverbindung
zwischen Auslaßkammer
54 und Druckraum 87 einerseits und der Atmosphäre andererseits und verbindet diese
beiden Räume über den Ventilsitz und die Durchlässe 107,108 und 113 miteinander.
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Eine weitere Abwärtsbewegung des Reaktionskolbens 79 bewegt den Ventilsitz
101 gegen die Kraft der Rückführfeder 105, wodurch das untere freie
Ende 103 des Ventilsitzes mit dem Verschlußstück 114 in Eingriff kommt und das Verschlußstück
114 von seinem Sitz 69 an der Wandung 52 abgehoben wird. Dadurch wird eine Druckmittelverbindung
zwischen dem Einlaß 55 und dem Auslaß 56 hergestellt und die Bremskammern 83 betätigt.
Der überdruck des strömenden Mediums in der Auslaßkammer 54
pflanzt sich durch
den Durchlaß in dem Ventilsitz und die Querkanäle 107 und 108 sowie
den Durchlaß 113 bis in den Druckraum 87 fort und gelangt auch durch den Auslaß
70, die Rohrleitung 19 und das Mehrwegeventil 20 sowie den Auslaß
39 in den Druckraum 93. Der überdruck des strömenden Mediums; der auf diese
Weise in den Druckräumen 87 bzw. 93 aufgebaut wird, wirkt auf die
wirksamen Flächen des Hohlkolbens 72, um den Hohlkolben in Eingriff mit dem Verschlußstück
43 zu bringen und auf diese Weise die Druckmittelverbindung zwischen Einlaß 37 und
Auslaß 38 herzustellen, so daß die Bremskammern 8 betätigt werden.
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Ist die gewünschte Bremswirkung erreicht und wird die von Hand auf
den Reaktionskolben 79 ausgeübte Kraft aufgehoben, dann dient der überdruck des
strömenden Mediums in den Druckräumen 87
und 93 dazu, den Reaktionskolben
nach oben in seine Ausgangsstellung zu bewegen, und die Rückführfedern
68 und 105 bewegen das Verschlußstück 114
und den Ventilsitz
101 nach oben in ihre Ausgangsstellung. Am Anfang führt die Aufwärtsbewegung
zu einem erneuten Auftreffen des Verschlußstückes 114
auf den Ventilsitz 69,
um nochmals die Verbindung zwischen Einlaß 55 und Auslaß 56 zu unterbrechen, und
bringt außerdem den Ventilsitz 101 zum Anschlag an das untere Wandungsende
30 des Zwischengehäuses 27. Bei weiterer Aufwärtsbewegung des Reaktionskolbens
79 erfolgt die Abhebung des Sitzes 112 des Stößels 109 von der Dichtscheibe
106,
um den überdruck in dem Druckraum 87 durch den Durchlaß 114 in
die Auslaßkammer 40 und in die Atmosphäre zu entspannen. Zum gleichen Zeitpunkt
wird auch der Druck aus dem Druckraum 93 durch den Auslaß 39, die Leitung 19 und
das Mehrwegeventil 20 und ferner durch den Auslaß 70 in die Auslaßkammer
54 und von da durch den Durchlaß und die Querbohrungen 107 und
108 in dem Ventilsitz 101 in die Auslaßkammer 40 auf Atmosphärendruck
entspannt. Nach dem Abblasen des Überdruckes aus den Druckräumen 87 und 93 bewegen
die Rückstellfedern 49 und 76 das Verschlußstück 43 und den
Hohlkolben 72 nach oben in ihre Ausgangsstellungen, in denen eine freie Druckmittelverbindung
zwischen dem Einlaß 37 und dem Auslaß 38 erneut unterbrochen und eine Verbindung
zwischen diesem Auslaß und der Atmosphäre über die Auslaßöffnung 46 des Verschlußstückes
43 wieder hergestellt wird. Die Wirkung der Rückführfeder 76 hat auch zur
Folge, daß der Hohlkolben 72 wieder an den Reaktionskolben 79 anstößt, um diese
beiden Kolben in ihren ursprünglichen Stellungen festzuhalten, in denen der Ventilsitz
an dem Stößel 109 des Reaktionskolbens von der Dichtscheibe 106 abgehoben
ist um die Druckräume 87 und 93 direkt an die Auslaßkammer 40 in dem Zwischengehäuse
27 anzuschließen. Eine Änderung der Druckverhältnisse kann auch dadurch herbeigeführt
werden, daß lediglich das Mehrwegeventil 20 zurückgestellt wird.
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Für den Fall des Ausfallens eines der beiden Zweige 2 oder 3, wobei
der überdruck des Druckmittels in dem Vorratsbehälter 4 bzw. 10 abfällt,
betätigt der Stößel 109 des Reaktionskolbens den Ventilsitz 101 in
Öffnungsrichtung des Verschlußstückes 114, wobei der Hohlkolben
72 das Verschlußstück 43 betätigt und infolgedessen das Druckmittel entweder
unter überdruck durch den Zweig 2 oder durch den Zweig 3 fließt.