DE2650701A1 - Mit mindestens zwei in entgegengesetzte richtungen wirksamen steuerkraeften beaufschlagbares ventil - Google Patents

Description

• Mit mindestens zwei in entgegengesetzte Richtungen wirk-
• samen Steuerkräften beaufschlagbares Ventil Die Erfindung betrifft ein mit mindestens zwei in entgegengesetzte Richtungen wirksamen Steuerkräften beauSschlagbares Ventil mit einem Ventilkörper, der gegen Federdruck beweglich im Ventilgehäuse gelagert ist.
• Ein derartiges Ventil ist in der Ausbildung als Kippventil im Anwendungsfall einer automatisch impulsgesteuerten Frostschutzmittelpumpe beispielsweise aus der DT-OS 1 655 449 bekannt. Der den Schaft des Kippventils betätigende Stößel kann durch eine Steuerkraft in der einen oder durch eine andere Steuerkraft, beispielsweise Federkraft, in der anderen Richtung bewegt werden. In beiden Fällen wird eine Uffnung bzw. ein Kippen des Ventils erreicht. Nur in der Mittelstellung, in der der Schaft des Kippventils nicht betätigt ist, ist die Schließstellung gegeben. Bei einem derartigen Kippventil steht die Achse des Schaftes des Kippventiles senkrecht auf der Achse des Betätigungsstößels.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs beschriebenen Art möglichst einfach auszubilden, und zwar derart, daß es für zahlreiche Anwendungsfälle eingesetzt werden kann, in denen zwei Steuerkräfte, die entgegengesetzt gerichtet sind, wirksam werden können, um einen Steuervorgang herbeizuführen. Dabei ist zunächst an eine Oder-Funktion gedacht, d.h. eine Steuerfunktion soll erreicht werden, wenn entweder das eine Kraftsignal oder aber das andere Kraftsignal eintrifft bzw. seine Wirkung hat. Ein derartiges Ventil soll insbesondere auf dem Gebiete des Bremsenbaues Anwendung finden können.
• Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Ventilkörper als Ring ausgebildet ist und mit zwei relativ zu ihm beweglichen Teilen zwei Einlaßventile bildet. Damit ist sichergestellt, daß die Schließstellung nur in einer mittleren Ausgangslage erreicht wird. Wirkt eine Steuerkraft in der einen oder in der anderen Richtung auf dieses Ventil ein, dann wird der eine oder das andere Einlaßventil geöffnet, so daß sich aus der Schließstellung heraus nach beiden Richtungen Öffnungsstellungen ergeben. Mit diesem Ventil läßt sich in einfacher Weise eine Oder-Funktion erfüllen. Auch eine Und-Oder-Funktion ist möglich, wenn berücksichtigt worden ist, daß die beiden Steuerkräfte nicht gleichgroß sein können. Das erfindungsgemäße Ventil kann als Zwei/Drei-Wegeventil und auch als Drei/Drei-Wegeventil eingesetzt werden.
• Der als Ring ausgebildete Ventilkörper ist an seinem inneren und seinem äußeren Umfang mit Spiel gelagert, so daß er auf beiden Seiten umströmt werden kann, so daß also die beiden Einlaßventile gebildet sind.
• Der Ventilkörper ist gegen zwei Federn beweglich gelagert, die als Rückführfedern aus den beiden beschriebenen Öffnungsrichtungen heraus wirken.
• Das eine Einlaßventil kann von dem VentilkörDer mit einem Gehäuserand und das andere Einlaßventil mit einem Sitz an einer gegenüber dem Gehäuse beweglich gelagerten Ventilstange gebildet sein. Wesentlich ist, daß die drei Teile relativbeweglich zueinander ausgebildet sind. Die Ventilstange ist dichtend im Gehäuse geführt, damit in verschiedener Weise Druckräume ausgebildet bzw. angeordnet werden können. Die Ventilstange kann auch hohl ausgebildet sein und somit einen Leitungsteil bilden, um Räume miteinander zu verbinden und dgl.
• Die Ventilstange kann außer dem einen Einlaßsitz noch zwei Auslaßsitze tragen, was für manche Anwendungsfälle von Vorteil ist1 beispielsweise bei der Ausbildung dieses Ventils als Anhängerbremsventil oder auch als Anhängersteuerventil.
• Zur kraftmäßigen Beaufschlagung der Ventilstange können ein oder zwei Steuerkolben vorgesehen sein. An sich ist es dem Konstrukteur freigegeben, auf welche Weise er die beiden Steuerkräfte zur Einwirkung kommen läßt0 Die Kräfte können mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch übertragen bzw. aufgebracht oder freigegeben werden.
• Bei der Abstützung des Ventilkörpers auf den beiden Federn ist die eine Feder am Gehäuse und die andere Feder an der Ventilstange abgestützt, d.h. je eine Feder ist Je einem Teil, der den zugehörigen Einlaßsitz trägt, zugeordnet.
• Der oder die Steuerkolben können mit der Ventilstange Auslaßventile bilden, beispielsweise um zuerst ein Auslaßventil zu schließen, ehe in der verlängerten Schließbewegung dann ein Einlaßventil geöffnet wird.
• Zur Erreichung einer Und-Funktion sind die entgegengesetzt wirkenden Steuerkräfte unterschiedlich groß zu bemessen, was beispielsweise durch im Durchmesser unterschiedliche Steuerkolben bei gleichen Steuerdrücken erreichbar ist.
• Die Erfindung wird anhand einiger Ausführungsbeispiele weiter beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch das Ventil in einer ersten Ausfuhrungsfonm, Fig. 2 ein Fnnktions-SchaltbiL:d des Ventiles gemäß Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt durch das Ventil in einer weiteren Aus führungs form, Fig. 4 ein Funktions-Schaltbild des Ventiles gemäß Fig. 5 und Fig. 5 einen Schnitt durch ein Anhängerbremsventil mit der erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe.
• Das in Fig. 1 dargestellte Ventil weist ein Gehäuse 6 auf, in dem die Ventilstange 7 dichtend und gleitend geführt ist. Im Gehause 6 ist ein Raum 8 angeordneB, der mit dem Anschluß 1 Verbindung hat, Ebenso ist ein naum g vorgesehen, der über den Anschluß 2 erreichbar ist. Zwischen den Räumen 8 und 9 ist der Ventilkörper 10 angeordnet, der über eine erste Feder 11 am Gehäuse 6 und über eine zweite Feder 12 an der Ventilstange 7 abgestützt ist.
• Der Ventilkörper 10 bildet mit einem eingezogenen Rand 13 des Gehäuses 6 ein erstes Einlaßventil 10, 13 und mit einem Rand 14 an der Ventilstange 7 ein zweites Einlaßventil 10, 14.
• Die Steuerkräfte werden bei diesem Ventil penumatisch bzw0 hydraulisch aufgebracht. Der Druckraum 15 ist über den Anschluß 4 erreichbar, während die andere Steuerkraft über den Anschluß 5 in dem Druckraum 16 aufgebaut werden kann.
• Das Ventil gemäß Fig. 1 stellt ein Zwei/Drei-Wegeventil dar, dessen Sinnbild in Fig. 2 wiedergegeben ist. Sind die beiden Durchmesser an der Ventilstange 7 gleichgroß und werden in den Anschlüssen 4 und 5 auch gleichgroße Steuerdrücke verwendete dann ergibt sich eine reine Oder-Funktion für das Ventil, d.h. eine Verbindung zwischen den Anschlüssen 1 und 2 tritt nur dann auf, wenn entweder der Druckraum 15 über den Anschluß 4 oder aber der Druckraum 16 über den Anschluß 5 beaufschlagt ist. Bei Beaufschlagung des Druckraumes 15, nicht aber des Druckraumes 16, öffnet das Einlaßventil 10, 14, während das erste Einlaßventil 10, 13 geschlossen bleibt. Umgekehrt öffnet das Einlaßventil 10, 13 dann, wenn eine Kraft im Druckraum 16 wirksam wird, während dann gleichzeitig das zweite Einlaßventil 10, 14 geschlossen bleibt. Jedes Einlaßventil bildet gleichsam einen Anschlag für das andere Eiriaßventil, d.h. nur über ein geschlossenes Einlaßventil kann das andere Einlaßventil geöffnet werden. Treten beide Steuerkolben in den Anschlüssen 4 und 5 gleichzeitig auf, so zeigt das Ventil keine Reaktion, d.h. es verbleibt in der Schließstellung. Wird neben der Oder-Funktion auch eine Und-Funktion gewünscht, dann muß durch eine geeignete Maßnahme der Kraftüberschuß einer Seite herbeigeführt werden, beispielsweise dadurch, daß die Ventilstange 7 auf der einen Seite einen größeren Wirkdurchmesser erhält als auf der anderen Seite.
• Das in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ventil besitzt noch einen weiteren Anschluß 3. Darüber hinaus sind in den Druckräumen 15 und 16 Steuerkolben 17, 18 vorgesehen.
• Die Steuerstange 7 besitzt eine Bohrung 19 und verbindet damit den Raum 9 mit dem Raum 20 bzw. dem Anschluß 5. Der Steuerkolben 17 besitzt einen Sitz 21, der mit der Ventilstange 7 ein erstes Auslaßventil 7, 21 bildet. Analog weist der Steuerkolben 18 einen Sitz 22 auf, so daß hier das zweite Auslaßventil 7, 22 gebildet ist. Der Ventilkörper 10 ist auch hier als Ring ausgebildet und kann an seinem inneren und äußeren Umfang umströmt werden, so daß die beiden Einlaßventile gebildet sind.
• Funktion und Wirkungsweise sind analog bzw. aus Fig. 4 ersichtlich.
• Das erfindungsgemäße Ventil läßt sich in zahlreichen speziell ausgestalteten Ventilen einsetzen, beispielsweise in dem Anhängerbremsventil gemäß Fig. 5. Mit dem Anschluß 5 ist dort die Bremsleitung verbunden, während die Vorratsleitung an den Anschluß 4 angeschlossen ist.
• Anschluß 1 führt zu dem Druckluftvorratsbehälter, während mit dem Anschluß 2 die Bremszylinder verbunden sind.
• Anschluß 3 stellt den Entlüftungsanschluß der Atmosphäre dar. Die eine Steuerkraft wird über die Bremsleitung und den Anschluß 5 durch Beaufschlagung des Steuer kolbens 18 herbeigeführt. Dabei wird zunächst das eine Auslaßventil 7, 22 geschlossen und sodann das eine Einlaßventil 10, 13 geöffnet, so daß Druckluft unter Relaiswirkung von dem Vorratsbehälter über den Anschluß 1, den Raum 8, den Raum 9, den Anschluß 2 zu den Bremszylindern strömt.
• Im anderen Falle, also bei einem Ansprechen der Notbremse, wird der andere Steuerdruck wirksam, der hier indirekt ausgebildet ist. Der Steuerkolben 17 stellt den Notbremskolben dar. Eine Entlüftung des Anschlusses 4 bzw. des Druckraumes 15 führt dazu, daß die Federkraft den Steuerkolben 17 verschieben kann, so daß zunächst das andere Auslaßventil 7, 21 geschlossen und in der Folge das Einlaßventil 10, 14 geöffnet wird, so daß auch damit die Bremszylinder betätigt werden können.

Claims (11)

1. Patentansprüche: mit Mit mindestens zwei in entgegengesetzte Richtungen rksamen Steuerkräften beaufschlagbares Ventil mit einem Ventilkörper, der gegen Federdruck beweglich im Ventilgehäuse gelagert ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Ventilkörper (10) als Ring ausgebildet ist und mit zwei relativ zu ihm beweglichen Teilen (1), 14) zwei Einlaßventile (10, 13; 10, 14) bildet.
2. 2. Ventil nach Anspruch 1, d a du r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der als Ring ausgebildete Ventilkörper (10) an seinem inneren und seinem äußeren Umfang mit Spiel gelagert ist.
3. 3. Ventil nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Ventilkörper (io) gegen zwei Federn (11> 12) beweglich gelagert ist.
4. 4. Ventil nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h ne t, daß das eine Einlaßventil (10, 13) von dem Ventilkörper (10) mit einem Gehäuserand (13) und das andere Einlaßventil (10, 14) mit einem Sitz (14) an einer gegenüber dem Gehäuse (6) beweglich gelagerten Ventilstange (7) gebildet ist.
5. 5. Ventil nach Anspruch 1 bis 4, d a dur c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Ventilstange (7) dichtend im Gehäuse (6) geführt ist.
6. 6. Ventil nach Anspruch 1 bis 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h-n e t, daß die Ventilstange (7) hohl ausgebildet ist und einen Leitungsteil bildet.
7. 7. Ventil nach Anspruch 1 bis 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h ne t, daß die Ventilstange (7) außer dem einen Einlaßsitz (14) noch zwei Auslaßsitze trägt.
8. 8. Ventil nach Anspruch 1 bis 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t> daß zur kraftmäßigen BeauSschlagung der Ventilstange (7) ein oder zwei Steuerkolben (17, 18) vorgesehen sind.
9. 9. Ventil nach Anspruch 3 und 4, d a durch g e -k e n n z e ich ne t, daß die eine Feder (11) am Gehäuse (6) und die andere Feder (12) an der Ventilstange (7) abgestützt ist.
10. 10. Ventil nach Anspruch 1 bis 9, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der oder die Steuerkolben (17, 18) mit der Ventilstange (7) Auslaßventile (7, 2i; 7> 22) bilden,
11. 11. Ventil nach Anspruch 1 bis 10, d a d u r zu e h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die entgegengesetzt wirkenden Steuerkräfte unterschiedlich groß, z.B. durch im Durchmesser unterschiedliche Steuerkolben (17, 18), bemessen sind.