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Die Erfindung betrifft ein pneumatisches Zwei-Kreis-Regelventil, insbesondere einen Zwei-Kreis-Bremswertgeber oder ein Zwei-Kreis-Fußbremsventil in einem Druckluftbremssystem eines Fahrzeugs zum Ausregeln von einer gewünschten Bremswirkung entsprechenden unterschiedlichen Bremsdrücken in einem ersten Bremskreis und einem zweiten Bremskreis, aufweisend ein in einem oberen Gehäusebereich und in einem mittleren Gehäusebereich eines Gehäuses angeordnetes erstes Ventilsystem sowie ein in einem unteren Gehäusebereich angeordnetes zweites Ventilsystem, das erste Ventilsystem bestehend aus einem pedalbetätigbaren Ventilkolben und einem damit zusammenwirkenden ersten ringförmigen Plattenventil, das zweite Ventilsystem bestehend aus einem koaxial zum ersten Ventilsystem angeordneten, pneumatisch und/oder mechanisch durch das erste Ventilsystem betätigbaren Relaiskolben sowie einem damit zusammenwirkenden zweiten ringförmigen Plattenventil, wobei der Relaiskolben als Stufenkolben mit unterschiedlich großen Wirkdurchmessern ausgebildet ist, wobei der Relaiskolben am kleineren Wirkdurchmesser einen erste Dichtring und am größeren Wirkdurchmesser einen zweiten Dichtring sowie einen axial beabstandeten dritten Dichtring aufweist, wobei an dem Relaiskolben zwischen dem zweiten Dichtring und dem dritten Dichtring wenigstens ein radialer Beatmungskanal angeordnet ist, der zu einem Entlüftungsauslass führt, und wobei eine Oberseite des Relaiskolbens mit einem durch das erste Ventilsystem und den Relaiskolben gesteuerten Bremsdruck für den ersten Bremskreis sowie eine Unterseite des Relaiskolbens mit einem durch das zweite Ventilsystem und den Relaiskolben gesteuerten Bremsdruck für den zweiten Bremskreis beaufschlagbar sind.
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In der
DE 42 32 146 A1 ist ein solcher Zwei-Kreis-Bremswertgeber offenbart, der zur Steuerung des Druckes in einem ersten Bremskreis einen ersten Kolben, welcher zur Betätigung eines ersten kombinierten Einlass- und Auslassventils dient, und zur Steuerung des Druckes in einem zweiten Bremskreis einen zweiten Kolben aufweist, dem der erste Bremsdruck als Steuerdruck zugeführt wird, und welcher zur Betätigung eines zweiten kombinierten Einlass- und Auslassventils dient. Um eine gleichzeitige Betätigung des ersten kombinierten Einlass- und Auslassventils sowie des zweiten kombinierten Einlass- und Auslassventils zu erreichen, ist zwischen dem ersten Kolben und dem zweiten Kolben eine Druckfeder angeordnet, über die der erste Kolben und der zweite Kolben miteinander in Wirkverbindung sind. Durch diesen Aufbau wird bei einer Betätigung des Bremswertgebers zunächst eine Druckdifferenz von Δp annähernd Null zwischen dem Druck im ersten Bremskreis und dem Druck im zweiten Bremskreis erreicht. Um die Druckdifferenz Δp ab einem definierten Bremsdruck erhöhen zu können, ist ein dritter Kolben vorhanden, der vom Bremsdruck für den ersten Bremskreis derart beaufschlagt wird, dass der dritte Kolben bei Erreichen einer definierten Druckhöhe im ersten Bremskreis die Druckfeder zusammendrückt, wodurch die Wirkverbindung zwischen dem ersten Kolben und dem zweiten Kolben aufgehoben wird.
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Zwischen dem ersten kombinierten Einlass- und Auslassventil sowie dem zweiten kombinierten Einlass- und Auslassventil dieses Bremswertgebers ist koaxial zu diesen der als Relaiskolben dienende zweite Kolben in Richtung seiner Längsachse mit drei Dichtringen abgedichtet verschiebbar angeordnet. Dieser hohl ausgebildete Relaiskolben begrenzt mit seiner als Reaktionsfläche dienenden Unterseite eine zweite Arbeitskammer.
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In seinem von dem zweiten kombinierten Einlass- und Auslassventil abgewandten Bereich ist der Relaiskolben abgestuft ausgebildet. Mit seiner als erste Wirkfläche ausgebildeten kleinen Stufenfläche begrenzt der Relaiskolben eine erste Steuerkammer und mit seiner als zweite Wirkfläche ausgebildeten großen Stufenfläche begrenzt der Relaiskolben eine zweite Steuerkammer. Die beiden Wirkflächen sind der als Reaktionsfläche dienenden dritten Wirkfläche des Relaiskolbens entgegengerichtet. Der Außendurchmesser der zweiten Wirkfläche ist dem Außendurchmesser der als Reaktionsfläche dienenden dritten Wirkfläche gleich.
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Der Relaiskolben ist an seinem Außenumfang mit dem Durchmesser der ersten Wirkfläche und in der Nähe der zweiten Wirkfläche an seinem Außendurchmesser mit dem Durchmesser der zweiten Wirkfläche mittels der erwähnten umlaufenden Dichtringe gegenüber der Innenwand des Gehäuses abgedichtet. Zwischen dem in der Nähe der Reaktionsfläche angeordneten Dichtring und dem in der Nähe der zweiten Wirkfläche angeordneten Dichtring weist der Relaiskolben eine Atmungsbohrung auf, die mit einer zum zweiten Auslassventil führenden Durchgangsöffnung im Relaiskolben verbunden ist.
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Die erste Arbeitskammer ist mit der ersten Steuerkammer über einen Gehäusekanal, der als Steueranschluss für die erste Steuerkammer dient, verbunden. Die zweite Steuerkammer wird von der zweiten Wirkfläche des Relaiskolbens und einer Gehäusewand begrenzt. Die zweite Steuerkammer ist über einen Steueranschluss mit einem von einem achslastabhängigen Bremskraftregler kommenden Druck beaufschlagbar.
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Es ist möglich, bei Verzicht auf die Beeinflussung des Druckes im zweiten Bremskreis durch den von einem achslastabhängigen Bremskraftregler ausgesteuerten Druck den Druckmittelanschluss für einen von einem achslastabhängigen Bremskraftregler ausgesteuerten Druck zu verschließen oder diesen ganz wegzulassen. In diesem Fall ist die zweite Wirkfläche des Relaiskolbens wirkungslos.
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Dieses bekannte pneumatische Zwei-Kreis-Regelventil ist konstruktiv dazu eingerichtet, den ersten und den zweiten Bremskreis zunächst mit gleichen Bremsdrücken zu beaufschlagen und nach Beginn der Bremsbetätigung eine durch die Größe der Wirkflächen auf der Oberseite und der Unterseite des Relaiskolbens bewirkte Druckdifferenz Δp zwischen den ersten und dem zweiten Bremskreis aufzubauen. Dies gilt aber nur für einige, durch einen Auftraggeber für das pneumatische Zwei-Kreis-Regelventil vorgegebene Anwendungsfälle, während normalerweise die Bremsdrücke für die beiden Bremskreise gleich sind und folglich die Wirkflächen des Relaiskolbens ebenfalls gleich sind, der dann nicht als Stufenkolben ausgebildet ist und dementsprechend auch nur zwei Dichtungen benötigt, zwischen denen die genannte Atmungsbohrung verläuft. Hieraus ergibt sich, dass Zwei-Kreis-Regelventile konstruktiv unterschiedlich gebaut sind, je nachdem, ob sie für Bremskreise mit gleichen oder unterschiedlichen Bremsdrücken vorgesehen sind. Dies führt zu einem erhöhten Fertigungsaufwand und einer größeren Vorratshaltung derartiger Zwei-Kreis-Regelventile, was die Kosten für diese Zwei-Kreis-Regelventile erhöht.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein pneumatisches Zwei-Kreis-Regelventil vorzustellen, das sowohl für gleiche als auch für unterschiedliche Bremsdrücke in den beiden Bremskreisen geeignet ist, und dass sich durch einfache Maßnahmen für den jeweiligen Anwendungsfall einrichten lässt.
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Diese Aufgabe ist durch ein Regelventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.
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Demnach geht die Erfindung aus von einem pneumatischen Zwei-Kreis-Regelventil, insbesondere von einem Zwei-Kreis-Bremswertgeber oder einem Zwei-Kreis-Fußbremsventil in einem Druckluftbremssystem eines Fahrzeugs, zum Ausregeln von einer gewünschten Bremswirkung entsprechenden unterschiedlichen Bremsdrücken in einem ersten Bremskreis und einem zweiten Bremskreis, aufweisend ein in einem oberen Gehäusebereich und in einem mittleren Gehäusebereich eines Gehäuses angeordnetes erstes Ventilsystem sowie ein in einem unteren Gehäusebereich angeordnetes zweites Ventilsystem, das erste Ventilsystem bestehend aus einem pedalbetätigbaren Ventilkolben und einem damit zusammenwirkenden ersten ringförmigen Plattenventil, das zweite Ventilsystem bestehend aus einem koaxial zum ersten Ventilsystem angeordneten, pneumatisch und/oder mechanisch durch das erste Ventilsystem betätigbaren Relaiskolben sowie einem damit zusammenwirkenden zweiten ringförmigen Plattenventil, wobei der Relaiskolben als Stufenkolben mit unterschiedlich großen Wirkdurchmessern ausgebildet ist, wobei der Relaiskolben am kleineren Wirkdurchmesser einen ersten Dichtring und am größeren Wirkdurchmesser einen zweite Dichtring sowie einen axial beabstandeten dritten Dichtring aufweist, wobei an dem Relaiskolben zwischen dem zweiten Dichtring und dem dritten Dichtring wenigstens ein radialer Beatmungskanal angeordnet ist, der zu einem Entlüftungsauslass führt, und wobei eine Oberseite des Relaiskolbens mit einem durch das erste Ventilsystem und den Relaiskolben gesteuerten Bremsdruck für den ersten Bremskreis sowie eine Unterseite des Relaiskolbens mit einem durch das zweite Ventilsystem und den Relaiskolben gesteuerten Bremsdruck für den zweiten Bremskreis beaufschlagbar sind.
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Gemäß der Erfindung ist bei diesem Regelventil zusätzlich vorgesehen, dass der erste Dichtring im Bereich des kleineren Wirkdurchmessers oder der dritte Dichtring im Bereich des größeren Wirkdurchmessers wahlweise alternativ vor der Montage des Regelventils in die zugeordnete Nute eingesetzt ist, um wahlweise eine durch den kleineren Wirkdurchmesser definierte Wirkfläche oder eine durch den größeren Wirkdurchmesser definierte Wirkfläche auf der Oberseite des Relaiskolbens mit dem Bremsdruck für den ersten Bremskreis zu beaufschlagen, um dadurch zu ermöglichen, dass der erste Bremskreis und den zweite Bremskreis wahlweise mit unterschiedlichen oder gleichen Bremsdrücken beaufschlagt werden
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Hieraus ergibt sich, dass alle Bauteile dieses pneumatischen Zwei-Kreis-Regelventils für die beiden Anwendungsfälle mit unterschiedlichen und gleichen Bremsdrücken für die Bremskreise gleich sind, und dass nur zwei Dichtungen wahlweise in entsprechende Aufnahmenuten am Relaiskolben einzusetzen sind, um das Zwei-Kreis-Regelventils für den jeweiligen Anwendungsfall zu verwirklichen. So lassen sich Werkzeugkosten und damit Fertigungskosten einsparen, lässt sich die Teileanzahl vermindern, und ist es gegebenenfalls sogar möglich, das erfindungsgemäße Zwei-Kreis-Regelventil bei Bedarf nachträglich auf einfache Weise für den jeweils anderen Anwendungsfall mit gleichen oder unterschiedlichen Bremsdrücken in den beiden Bremskreisen umzurüsten.
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Aus konstruktiven Gründen ist bevorzugt vorgesehen, dass der kleinere Wirkdurchmesser des Relaiskolbens dem ersten Ventilsystem und der größere Wirkdurchmesser des Relaiskolbens dem zweiten Ventilsystem zugeordnet sind, um den ersten Bremskreis bei eingesetztem ersten Dichtring und entferntem dritten Dichtring mit einem höheren Bremsdruck zu beaufschlagen, sowie um den zweiten Bremskreis mit einem niedrigeren Bremsdruck und den ersten Bremskreis sowie den zweiten Bremskreis bei entferntem ersten Dichtring und eingesetztem dritten Dichtring mit gleichen Bremsdrücken zu beaufschlagen.
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Die umgekehrte Anordnung der Wirkdurchmesser des Relaiskolbens ist ebenfalls möglich, wenn der Bremsdruck im ersten Bremskreis niedriger als im zweiten Bremskreis sein soll. Das lässt sich auch erreichen, indem die Anschlüsse für den ersten Bremskreis und den zweiten Bremskreis am Zwei-Kreis-Regelventil vertauscht werden.
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Gemäß einer Ausführungsform des Zwei-Kreis-Regelventils weist der Relaiskolben an seiner zum Gehäusedeckel weisenden Oberseite einen mit Spiel in eine Ausnehmung des mittleren Gehäusebereichs ragenden zylindrischen Fortsatz auf, in dessen radiale Außenfläche größeren Durchmessers der dritte Dichtring in eine zugeordnete Nut einsetzbar ist, und in dessen radiale Innenfläche kleineren Durchmessers der erste Dichtring in eine zugeordnete Nut einsetzbar ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Zwei-Kreis-Regelventils ist vorgesehen, dass der Relaiskolben an seiner Oberseite einen in eine Ausnehmung des mittleren Gehäusebereichs mit Spiel ragenden abgesetzten zylindrischen Fortsatz aufweist, in dessen abgesetzte radiale Außenfläche größeren Durchmessers der dritte Dichtring in einer zugeordneten Nut angeordnet ist, und dessen abgesetzte radiale Innenfläche kleineren Durchmessers zusammen mit einem Gehäuseabsatz eine Aufnahme für den ersten Dichtring bildet.
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Außerdem ist bevorzugt vorgesehen, dass der schon erwähnte radiale Beatmungskanal im Relaiskolben nach radial innen zu einen an der Unterseite des Relaiskolbens ausgebildeten Ringraum führt, der mit dem Entlüftungsauslass in Strömungsverbindung ist.
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Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass ein Fahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug, das Zwei-Kreis-Regelventil mit der vorstehend Konstruktion aufweist. Außerdem ist die Verwendung eines Zwei-Kreis-Regelventils der vorstehend definierten Bauform in einem Druckluftbremssystem eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, vorteilhaft.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von zwei in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt
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1 einen schematischen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Zwei-Kreis-Regelventil in einer ersten Ausführungsform mit Einrichtung für gleiche Bremsdrücke in den beiden Bremskreisen,
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2 einen vergrößerten Ausschnitt des Zwei-Kreis-Regelventils gemäß 1 mit einer Einrichtung zur Erzeugung gleicher Bremsdrücke in den beiden Bremskreisen,
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3 einen vergrößerten Ausschnitt des Zwei-Kreis-Regelventils gemäß 1 mit einer Einrichtung zum Erzeugen unterschiedlicher Bremsdrücke in den beiden Bremskreisen,
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4 eine ausschnittweise Längsschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Zwei-Kreis-Regelventils ähnlich dem der 1 bis 3 in einer zweiten Ausführungsform mit Einrichtung zur Erzeugung gleicher Bremsdrücke in den beiden Bremskreisen, und
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5 eine ausschnittweise Längsschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Zwei-Kreis-Regelventils ähnlich dem der 1 bis 3 in einer zweiten Ausführungsform zum Erzeugen unterschiedlicher Bremsdrücke in den beiden Bremskreisen.
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Das in
1 dargestellte pneumatische Zwei-Kreis-Regelventil stimmt hinsichtlich seiner Funktionsweise im Wesentlichen mit derjenigen des in der
GB 2 181 803 A beschriebenen Regelventils überein. Die genaue Funktionsweise des Zwei-Kreis-Regelventils ist nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung und daher im Einzelnen nicht beschrieben. Ein ähnliches Steuerventil ist auch aus der
DE 33 43 172 C2 bekannt. Die Funktionsweise des in
1 der vorliegenden Anmeldung dargestellten Regelventils lässt sich aus diesen beiden Druckschriften entnehmen, deren diesbezügliche Inhalte hier vollständig zum Gegenstand der Offenbarung gemacht sind.
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Das Zwei-Kreis-Regelventil 1 gemäß 1 ist als ein mittels eines Pedals betätigbarer Bremswertgeber oder Zwei-Kreis-Fußbremsventil ausgeführt und weist ein aus einem oberen Gehäusebereich 2a, einem mittleren Gehäusebereich 2c und einem unteren Gehäusebereich 2b bestehendes hohlzylindrisches Gehäuse 2 auf, das einstückig und materialeinheitlich, zusammen mit einem gehäusefesten, unverschiebbaren, ringförmigen, im mittleren Gehäusebereich 2c angeordneten Dichtsitz 16, als Kunststoff-Spritzgussteil oder als Metall-Druckgussteil hergestellt sein kann.
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Ein Raum 17, 17a im oberen Gehäusebereich 2a dient zur Aufnahme eines ersten Ventilsystems 10. Zu diesem ersten Ventilssystem 10 gehört eine vormontierte Baueinheit, aufweisend einen oberen Federteller 5, ein Druckfederpaket 4, 4a und einen in einen Ventilkolben 3 eingesetzten unteren Federteller 22. Das Druckfederpaket 4, 4a ist zwischen dem oberen Federteller 5 sowie den unteren Federteller 22 angeordnet und weist eine radial äußere Druckfeder 4 sowie eine radial innere Druckfeder 4a auf, welche koaxial zueinander angeordnet sind. Der obere Federteller 5 weist einen mit einem Innengewinde versehenen zylindrischen Fortsatz 7 auf, in den eine Spannschraube 24 eingeschraubt ist, welche eine zentrische Bohrung 23 in dem unteren Federteller 22 durchgreift. Der untere Federteller 22 ist mit Spiel im Ventilkolben 3 eingesetzt.
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Das dargestellte Zwei-Kreis-Regelventil 1 hat einen Gehäusedeckel 6, der mit dem Gehäuse 2 mittels Befestigungsschrauben 9 verbunden ist und eine axiale Führung in Form eines Gehäusedeckeleinsatzes 6a trägt. In dieser Führung ist ein von einem Bremspedal betätigbarer Stößelkolben 8 axial verschiebbar eingesetzt. Es besteht auch die Möglichkeit, den Gehäusedeckel 6 mit dem Gehäusedeckeleinsatz 6a mittels einer bekannten, nicht dargestellten Rastverbindung, insbesondere einer Bajonettverbindung, am oberen Gehäusebereich 2a zu befestigen. Der Gehäusedeckel 6 und der Gehäusedeckeleinsatz 6a können auch als ein einziges Bauteil einstückig hergestellt sein. Der Ventilkolben 3 ist mittels zweier Dichtringe 3a, 3b im oberen Gehäusebereich 2a abgedichtet geführt und weist in einem zylindrischen Kolbenfortsatz 12 eine Entlüftungsbohrung 28 auf.
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Die vormontierte Baueinheit bestehend aus den erwähnten Elementen 4, 4a, 5, 22, 24 wird nach Einsetzen einer Gegendruckfeder 20 und des Ventilkolbens 3 in den erwähnten Raum 17, 17a eingeführt und mittels des Gehäusedeckels 6 sowie des Gehäusedeckeleinsatzes 6a im oberen Gehäusebereich 2a gehalten. Die Gegendruckfeder 20 stützt sich axial einerseits an einem unterem Gehäuseabsatz 17b im Raum 17a und andererseits an der deckelfernen Unterseite 11 des Ventilkolbens 3 ab. Dieser Raum 17a steht über einen Druckluftauslass mit einem nicht dargestellten ersten Kreis eines Zwei-Kreis-Druckluftbremssystems eines Fahrzeugs in Verbindung.
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Der untere Gehäuseabsatz 17b in dem mittleren Gehäusebereich 2c geht in den ersten, unverschiebbaren, ringförmigen Dichtsitz 16 über, der mit einer radialen Dichtfläche 15 eines ersten ringförmigen Plattenventils 14 zusammenwirkt.
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Am Ventilkolben 3 ist der zylindrische Fortsatz 12 ausgebildet, der in einem ringförmigen Dichtsitz 13 endet. Dieser mit dem Ventilkolben 3 axial bewegliche ringförmige Dichtsitz 13 weist einen kleineren Durchmesser auf als der gehäusefeste, ringförmige Dichtsitz 16. Der axial bewegliche ringförmige Dichtsitz 13 wirkt ebenfalls mit der radialen Dichtfläche 15 des ersten, ringförmigen Plattenventils 14 zusammen.
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Das erste ringförmige Plattenventil 14 ist gegen die Kraft einer Druckfeder 21 axial verschiebbar und abgedichtet auf einer ersten hohlzylindrischen Führung 25a und einer zweiten hohlzylindrischen, koaxialen Führung 25b, zwischen denen die Druckfeder 21 angeordnet ist, eines Trägers 25 für das erste Plattenventil 14 angeordnet. Dieser Träger 25 dient außerdem radial innen als Führung für ein in Richtung Gehäusedeckel 6 ragendes erstes Rohr 31 an einem Teil eines zweiten Ventilsystems 29, mit einem in einer zylindrischen Aufnahme 49 im unteren Gehäusebereich 2b angeordneten axial beweglichen Relaiskolben 30.
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Das nach oben, in Richtung zum Gehäusedeckel 6 ragende Rohr 31 am Relaiskolben 30 und ein zweites, nach unten ragendes Rohr 41 am Relaiskolben 30 bilden zusammen einen Entlüftungsdurchlass 18 für den erwähnten Raum 17a im oberen Gehäusebereich 2a.
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Ein im mittleren Gehäusebereich 2c um das erste, ringförmige Plattenventil 14 herum gebildeter erster Ringraum 19 ist über einen Drucklufteinlass mit einem nicht dargestellten Vorratsdruckbehälter verbunden.
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Koaxial und axial beabstandet zum ersten Ventilsystem 10 ist das zweite Ventilsystem 29 angeordnet, das sich pneumatisch durch das erste Ventilsystem 10 betätigen lässt. Das zweite Ventilsystem 29 umfasst den erwähnten Relaiskolben 30, aus dessen Oberseite 30c das erste Rohr 31 herausragt, welches axial durch das ringförmige Plattenventil 14 des ersten Ventilsystems 10 hindurch bis in den Bereich des ringförmigen Ventilsitzes 13 geführt ist.
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An einer Unterseite 30d des Relaiskolbens 30 sind ein zylindrischer Fortsatz 35 mit einem ringförmigen Dichtsitz 36 und konzentrisch dazu das, einen zweiten Ringraum 42 begrenzende zweite Rohr 41 angeordnet. Das erste Rohr 31 und das zweite Rohr 41 können gemäß einer ersten Variante spielfrei und fest in eine axiale zentrische Bohrung des Relaiskolbens 30 eingesetzt sein, oder gemäß einer zweiten Variante mit diesem, wie dargestellt, materialeinheitlich und einstückig hergestellt sein.
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Der zwischen dem zweiten Rohr 41 und dem zweiten ringförmigen Plattenventil 37 ausgebildete zweite Ringraum 42 bildet einen Entlüftungsdurchlass für das zweite Ventilsystem 29, welcher am Ende des zweiten Rohres 41 über den ringförmigen Entlüftungsdurchlass 40 im zweiten ringförmigen Plattenventil 37 in einen gemeinsamen Entlüftungsdurchlass 43 für das erste Ventilsystem 10 und das zweite Ventilsystem 29 übergeht.
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Konzentrisch zum ringförmigen Dichtsitz 36 des Relaiskolbens 30 ist ein weiterer unverschiebbarer ringförmiger Dichtsitz 39 größeren Durchmessers angeordnet, der ebenfalls mit einer radialen Dichtfläche 38 des zweiten ringförmigen Plattenventils 37 zusammenwirkt. Dieser erstgenannte Dichtsitz 39 ist Teil eines in den unteren Gehäusebereich 2b eingeschobenen Dichtsitzträgers 52, der eine definierte Position im unteren Gehäusebereich 2b einnimmt. Zwischen dem unteren Gehäusebereich 2b und dem Dichtsitzträger 52 ist die zylindrische Aufnahme 49 gebildet, die in der in 1 gezeigten Stellung über den Ringraum 42, den Entlüftungsdurchlass 40, den gemeinsamen Entlüftungsdurchlass 43 und einen Schalldämpfer 46, der am unteren Gehäusebereich 2b mittels Rastnasen 46a befestigt ist, mit der Umgebung in Verbindung steht.
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Das zweite ringförmige Plattenventil 37 ist analog zum ersten ringförmigen Plattenventil 14 aufgebaut und im Dichtsitzträger 52 befestigt. Das zweite ringförmige Plattenventil 37 braucht daher im Einzelnen nicht beschrieben zu werden. Ein Drucklufteinlass 48 verbindet einen nicht dargestellten Druckluftvorratsbehälter mit einem vierten Ringraum 51 radial außerhalb des zweiten ringförmigen Plattenventils 37.
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Die in den 1 bis 3 dargestellte erste Ausführungsform des Relaiskolbens 30 weist an seiner Oberseite 30c einen zylindrischen Fortsatz 30e auf, der in eine Ausnehmung 17c des mittleren Gehäusebereichs 2c mit Spiel ragt. Eine radiale Innenfläche 57 kleineren Durchmessers des zylindrischen Fortsatzes 30e weist eine Nut 53 auf, in die ein erster Dichtring 26 einsetzbar ist. Des Weiteren weist der Relaiskolben 30 in dessen radiale Außenfläche 56 größeren Durchmessers eine Nut 54 zur Aufnahme eines zweiten Dichtrings 27 sowie zwischen den beiden erstgenannten Nuten 53, 54 eine Nut 55 zur Aufnahme eines dritten Dichtrings 45 auf. Die Nuten 53, 54, 55 für diese drei Dichtringe 26, 27, 45 sind demnach axial voneinander beabstandet, und zwischen den Nuten mit den Bezugsziffern 54 und 55 verläuft wenigstens ein radialer Beatmungskanal 32, der in den zweiten Ringraum 42 mündet und dementsprechend eine Entlüftungsmöglichkeit zur Atmosphäre hin bildet. Diese Entlüftung ist erforderlich, um über die Dichtungen 26, 27, 45 hindurchtretende Leckageluft zur Atmosphäre hin abzuführen.
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1 und 2 zeigen eine erste Verwendungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Zwei-Kreis-Regelventils 1, bei dem auf die Oberseite 30c und auf die Unterseite 30d des Relaiskolbens 30 die gleichen Bremsdrücke wirken. Hierzu sind die zweite Dichtung 27 und die dritte Dichtung 45 in der Bauart von O-Ringen in die zugeordneten Nuten 54, 55 im Relaiskolben 30 eingesetzt, während die dritte Nut 53 keinen Dichtring aufnimmt. Die gleichen Bremsdrücke wirken, weil auf die Oberseite 30c der gleiche, im dritten Ringraum 50 herrschende Druck und auf die Unterseite 30d des Relaiskolbens 30 der gleiche in der zylindrischen Aufnahme 49 herrschende Druck wirkt.
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Davon abweichend ist in 3 erkennbar, dass der erste Dichtring 26 und der zweite Dichtring 27 in den ihnen zugeordneten Nuten 53, 54 eingesetzt sind, während der dritte Dichtring 45 aus der zugeordneten Nut 55 entfernt ist. In diesem Fall ergibt sich für die Oberseite 30c des Relaiskolbens 30 eine einem kleineren Wirkdurchmesser 30a entsprechende Wirkfläche mit dem im dritten Ringraum 50 aufgebauten Druck, während auf die Unterseite 30d des Relaiskolbens 30 weiterhin ein in der zylindrischen Aufnahme 49 aufgebauter Druck mit einer Wirkfläche, die dem größeren Wirkdurchmesser 30b des Relaiskolbens 30 entspricht, wirkt. Dies hat zur Folge, dass ein kleinerer, in der zylindrischen Aufnahme 49 mittels des zweiten ringförmigen Plattenventils 37 aufgebauter Druck mit einem größeren, auf die Oberseite 30c mit dem kleineren Wirkdurchmesser 30a wirkenden, durch das erste, ringförmige Plattenventil 14 aufgebauten Druck ein Gleichgewicht bildet, und so unterschiedliche Bremsdrücke für den ersten und den zweiten Bremskreis hervorruft.
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Die in den 4 und 5 gezeigte Ausführungsform des Relaiskolbens 30' unterscheidet sich von der in den 1 bis 3 dargestellten Variante dadurch, dass der Relaiskolben 30' an seiner Oberseite 30c' einen in eine Ausnehmung 17c' des mittleren Gehäusebereichs 2c mit Spiel ragenden, abgesetzten, zylindrischen Fortsatz 30e' aufweist. Gemäß 4 ist in dessen abgesetzte radiale Außenfläche 56' größeren Wirkdurchmessers 30b' der dritte Dichtring 45 in der zugeordneten, axial mittleren Nut 55 angeordnet. Dies bedeutet, dass auf die Oberseite 30c' und auf die Unterseite 30d' des Relaiskolbens 30' gleiche Drücke wirken und somit auch im ersten sowie im zweiten Bremskreis gleiche Drücke herrschen. Eine radial nach innen abgesetzte Innenfläche 57' kleineren Wirkdurchmessers 30a' des Relaiskolbens 30' bildet mit einem Gehäuseabsatz 58 eine Aufnahme 59 für den ersten Dichtring 26. In diesem Fall stützt sich der Dichtring 26 bei einer Druckbeaufschlagung des dritten Ringraumes 50 am Gehäuseabsatz 58 ab und nur der zylindrische Fortsatz 30e' bewegt sich zusammen mit dem Dichtring 27 und dem Relaiskolben 30'.
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Sofern der erste Dichtring 26, wie in 5 dargestellt, in der Dichtringaufnahme 59 montiert ist und der Dichtring 45 nicht in die axial mittlere Dichtnut 55 eingesetzt ist, ergeben sich, wie mit Bezug auf die 1 bis 3 beschrieben, unterschiedliche Bremsdrücke in dem ersten und dem zweiten Bremskreis, wobei der Bremsdruck im ersten Bremskreis höher ist, als im zweiten Bremskreis.
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Die kreuzweise schraffierten Bauteile des erfindungsgemäßen Bremswertgebers 1 können aus einem thermoplastischen Kunststoff und/oder einem Elastomer bestehen, welche sich als Spritzgussteile herstellen lassen, die keiner zusätzlichen mechanischen Bearbeitung bedürfen. Auch der nicht kreuzweise schraffierte Relaiskolben 30, 30' kann auch einem Kunststoff hergestellt sein.
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In diesem Fall ist wird es bevorzugt, wenn bei der Ausführungsform gemäß den 1 bis 3 der obere Abschluss der Nut 53 für den ersten Dichtring 26 getrennt vom Relaiskolben 30 als Spritzgussring hergestellt und anschließend mit dem Relaiskolben 30, beispielsweise mittels Reibschweißen oder Ultraschallschweißen, fest verbunden wird. Dies ist bei der Ausführungsform gemäß den 4 und 5 nicht erforderlich, da hier die Aufnahme für den Dichtring 26 keine Hinterschneidung aufweist.
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Auch die schräg schraffierten, vorzugsweise aus Metall-Druckguss-Teile herstellbaren Bauteile des erfindungsgemäßen Regelventils 1 bedürfen keiner oder nur einer geringen mechanischen Bearbeitung, so dass sich dieses Regelventil 1 aus wenigen Teilen kostengünstig herstellen und kostengünstig für die beiden beschriebenen Anwendungsfälle zusammensetzen lässt, wodurch eine bedeutende Kostenersparnis bei der Herstellung des Regelventils 1 erzielt wird.
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Alle in der vorstehenden Figurenbeschreibung, in den Ansprüchen und in der Beschreibung genannten Merkmale sind sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander einsetzbar. Die Erfindung ist somit nicht auf die beschriebenen und beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt, vielmehr sind alle Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bremswertgeber, Zwei-Kreis-Regelventil, Fußbremsventil
- 2
- Gehäuse
- 2a
- Oberer Gehäusebereich
- 2b
- Unterer Gehäusebereich
- 2c
- Mittlerer Gehäusebereich
- 3
- Ventilkolben
- 3a
- Erster Dichtring am Ventilkolben 3
- 3b
- Zweiter Dichtring am Ventilkolben 3
- 4
- Radial äußere Druckfeder des Druckfederpakets
- 4a
- Radial innere Druckfeder des Druckfederpakets
- 5
- Oberer Federteller
- 6
- Gehäusedeckel
- 6a
- Gehäusedeckeleinsatz
- 7
- Fortsatz an dem oberen Federteller 5
- 8
- Stößelkolben
- 9
- Befestigungsschrauben
- 10
- Erstes Ventilsystem
- 11
- Unterseite des Ventilkolbens 3
- 12
- Zylindrischer Fortsatz
- 13
- Ringförmiger Dichtsitz
- 14
- Erstes, ringförmiges Plattenventil
- 15
- Radiale Dichtfläche
- 16
- Erster unverschiebbarer, ringförmiger Dichtsitz
- 17
- Erster Raum, Aufnahme
- 17a
- Raum unter dem Ventilkolben 10, Aufnahme
- 17b
- Gehäuseabsatz
- 17c
- Ausnehmung
- 17c'
- Ausnehmung
- 18
- Entlüftungsdurchlass
- 19
- Erster Ringraum
- 20
- Gegendruckfeder, Rückstellfeder
- 21
- Druckfeder, Ventilfeder
- 22
- Unterer Federteller
- 23
- Zentrische Bohrung
- 24
- Spannschraube
- 25
- Träger für das erste Plattenventil 14
- 25a
- Erste zylindrische Führung
- 25b
- Zweite zylindrische Führung
- 26
- Erster Dichtring, erste Dichtung
- 27
- Zweiter Dichtring, zweite Dichtung
- 28
- Entlüftungsbohrung
- 29
- Zweites Ventilsystem
- 30
- Relaiskolben
- 30'
- Relaiskolben
- 30a
- Kleinerer Wirkdurchmesser
- 30a'
- Kleinerer Wirkdurchmesser
- 30b
- Größerer Wirkdurchmesser
- 30b'
- Größerer Wirkdurchmesser
- 30c
- Oberseite des Relaiskolbens 30
- 30c'
- Oberseite des Relaiskolbens 30'
- 30d
- Unterseite des Relaiskolbens 30
- 30d'
- Unterseite des Relaiskolbens 30'
- 30e
- Zylindrischer Fortsatz am Relaiskolben 30
- 30e'
- Zylindrischer Fortsatz am Relaiskolben 30'
- 31
- Erstes Rohr am Relaiskolben 30
- 32
- Beatmungskanal zum Entlüftungsdurchlass 18 über zweitem Ringraum 42
- 35
- Zylindrischer Fortsatz am Relaiskolben 30
- 36
- Ringförmiger Dichtsitz am Relaiskolben 30
- 37
- Zweites ringförmiges Plattenventil
- 38
- Radiale Dichtfläche
- 39
- Zweiter, unverschiebbarer, ringförmiger Dichtsitz
- 40
- Ringförmiger Entlüftungsdurchlass
- 41
- Zweites Rohr am Relaiskolben 30
- 42
- Zweiter Ringraum (an Unterseite des Relaiskolben 30, 30' ausgebildet)
- 43
- Gemeinsamer Entlüftungsdurchlass
- 45
- Dritter Dichtring, dritte Dichtung
- 46
- Schalldämpfer
- 46a
- Rastnasen
- 48
- Drucklufteinlass zum vierten Ringraum 51
- 49
- Zylindrische Aufnahme, an die Unterseite 30d des Relaiskolbens 30 angrenzend
- 50
- Dritter Ringraum an die Oberseite 30c des Relaiskolbens 30 angrenzend
- 51
- Vierter Ringraum radial außerhalb des zweites ringförmigen Plattenventils 37
- 52
- Dichtsitzträger
- 53
- Nut für den ersten Dichtring 26
- 54
- Nut für den zweiten Dichtring 27
- 55
- Nut für den dritten Dichtring 45
- 56
- Außenfläche größeren Durchmessers am Relaiskolben 30
- 56'
- Abgesetzte Außenfläche größeren Durchmessers am Relaiskolben 30'
- 57
- Innenfläche kleineren Durchmessers am Relaiskolben 30
- 57'
- Abgesetzte Innenfläche kleineren Durchmessers am Relaiskolben 30'
- 58
- Gehäuseabsatz
- 59
- Aufnahme für den ersten Dichtring 26
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4232146 A1 [0002]
- GB 2181803 A [0026]
- DE 3343172 C2 [0026]