PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102004001370B3 18.08.2005
Titel Kombiniertes Druckregel-Schaltventil
Anmelder Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH, 80809 München, DE
Erfinder Huber, Jürgen, 81549 München, DE
DE-Anmeldedatum 09.01.2004
DE-Aktenzeichen 102004001370
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 18.08.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.08.2005
IPC-Hauptklasse F16K 1/44
IPC-Nebenklasse F15B 13/01   B60T 13/10   B60T 15/00   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Druckregel-Schaltventil (1) zum Einregeln eines ungeregelten Primärdrucks (R) auf einen Senkundärdruck (C), insbesondere zum Einregeln eines ungeregelten Vorratsdrucks (R) auf einen Soll-Bremsdruck (C) eines Schienenfahrzeugs, sowie zum Durchschalten des geregelten Sekundärdrucks (C) an einen Verbraucheranschluss (6) oder zum Verbinden des Verbraucheranschlusses (6) mit einer Drucksenke (84), insbesondere zum Durchschalten des Soll-Bremsdrucks (C) an wenigstens einen Bremszylinder, oder zum Verbinden des wenigstens einen Bremszylinders mit der Drucksenke (84). Die Erfindung sieht vor, dass
a) ein einziges Doppelsitzventil (2) vorgesehen ist, welches in einer ersten Schaltstellung einen Anschluss (4) für den ungeregelten Primärdruck (R) mit dem Verbraucheranschluss (6) und in einer zweiten Schaltstellung den Verbraucheranschluss (6) mit der Drucksenke (84) verbindet,
b) ein mit dem Doppelsitzventil (2) zusammenwirkender erster Kolben (10) vorgesehen ist, der einerseits durch den Sekundärdruck (C) n die erste Schaltstellung und durch die Federkraft einer Federeinrichtung (12) in die zweite Schaltstellung des Doppelsitzventils (2) belastbar ist,
c) die Federeinrichtung (12) an einem zweiten, durch Druckmittel oder elektromagnetisch betätigbaren Kolben (14) derart abgestützt ist, dass eine Betätigung des zweiten Kolbens (14) eine Änderung der auf den ersten Kolben (10) wirkenden Federkraft bewirkt,
d) ein durch eine ...

Beschreibung[de]
Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem kombinierten Druckregel-Schaltventil zum Einregeln eines ungeregelten Primärdrucks auf einen Sekundärdruck sowie zum Durchschalten des geregelten Sekundärdrucks an einen Verbraucheranschluss oder zum Verbinden des Verbraucheranschlusses mit einer Drucksenke, nach der Gattung des Patentanspruchs 1.

Solche aus der Praxis, insbesondere aus dem Schienenfahrzeugbereich bekannten kombinierten Druckregel-Schaltventile beinhalten ein separates Druckregelventil mit einem durch eine Federeinrichtung federbelasteten Stellkolben, der mit einem Doppelsitzventil zusammenwirkt. Durch mechanische Einstellung der Federvorspannung kann die Größe des einzuregelnden Drucks bestimmt werden, insbesondere um einen Vorratsdruck auf einen Bremsdruck einer Bremseinrichtung des Schienenfahrzeugs einzuregeln.

Das gegenüber dem Druckregelventil separate, aber in manchen Fällen mit diesem verblockte Schaltventil des kombinierten Druckregel-Schaltventils dient demgegenüber dazu, den Bremsdruck auf einen oder mehrere Bremszylinder weiter zu schalten, oder diese zu entlüften. Hierzu steht eine unter dem Bremsdruck stehende Kammer des Druckregelventils über einen Druckkanal mit einem Doppelsitzventil eines Schaltventils in Verbindung, welches ebenfalls durch einen federbelasteten Kolben gesteuert wird, welcher wiederum durch den aus einem Vorsteuermagnetventil ausgesteuerten Druck betätigt wird. Der Aufbau des bekannten kombinierten Druckregel-Schaltventils ist aufgrund der Vielzahl von Einzelteilen komplex und relativ teuer.

Die DE 81 08 750 U1 beschreibt ein Doppelsitzventil, welches elektromagnetisch betätigt ist. In der DE 199 33 481 A1 wird eine druckmittelbetätigte Fahrzeugbremsanlage mit Wegeventilen offenbart, die durch Magnetventile vorgesteuert sind.

Ein Druckregel-Schaltventil gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 ist aus der DE 33 21 566 A1 bekannt. Bei dem bekannten Druckregelventil ist der erste Kolben in einer gestuften Bohrung des zweiten Kolbens um eine Weglänge verschiebbar, welche durch einen Kopf einer einstellbaren Schraube begrenzt ist. Durch Verstellen dieser Schraube ist die Spannung der Federeinrichtung einstellbar, welche sich einerseits am ersten Kolben und andererseits am zweiten Kolben abstützt. Für den zweiten Kolben ist weiterhin ein gehäusefester Anschlag vorgesehen, gegen welchen dieser anschlagbar ist, wenn der zweite Kolben durch einen Steuerdruck beaufschlagt wird. Mit diesen Maßnahmen kann der Wert des maximal ausgesteuerten Sekundärdrucks verschiedenen Verhältnissen angepasst werden.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein kombiniertes Druckregel-Schaltventil der eingangs erwähnten Art derart weiter zu bilden, dass die Höhe des maximalen Sekundärdrucks durch einfache, alternative Maßnahmen einstellbar ist.

Vorteile der Erfindung

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, das bei kombinierten Druckregel-Schaltventilen des Stands der Technik mehrfache Vorhandensein von Bauteilen, wie beispielsweise von Doppelsitzventilen und Federeinrichtungen zu vermeiden, um durch Funktionsvereinigung mehrerer Funktionen in einem Bauteil eine Reduzierung der Zahl der Bauteile zu erreichen, um die Fertigungskosten für das kombinierte Druckregel-Schaltventil zu senken.

Indem

  • a) ein einiges Doppelsitzventil vorgesehen ist, welches in einer ersten Schaltstellung den Verbraucheranschluss mit der Drucksenke und in einer zweiten Schaltstellung einen Anschluss für den ungeregelten Primärdruck mit dem Verbraucheranschluss verbindet,
  • b) ein mit dem Doppelsitzventil zusammenwirkender erster Kolben vorgesehen ist, der einerseits durch den Sekundärdruck in die erste Schaltstellung und durch die Federkraft einer einzigen Federeinrichtung in die zweite Schaltstellung des Doppelsitzventils belastbar ist,
  • c) die Federeinrichtung an einem zweiten, durch Druckmittel oder elektromagnetisch betätigbaren Kolben derart abgestützt ist, dass eine Betätigung des zweiten Kolbens eine Änderung der auf den ersten Kolben wirkenden Federkraft bewirkt,
  • d) ein durch eine Stelleinrichtung einstellbarer Anschlag für den zweiten Kolben zur Begrenzung der auf den ersten Kolben wirkenden Federkraft vorgesehen ist,
wird anstatt zwei Doppelsitzventilen und zwei Federeinrichtungen jeweils nur eines dieser Baugruppen verwendet, um dieselben Funktionen wie bei einem kombinierten Druckregel-Schaltventil des Stands der Technik zu realisieren. Dies fällt umso mehr ins Gewicht, als die an enge Toleranzen gebundene Fertigung von Dichtflächen der Ventilsitze eines Doppelsitzventils relativ aufwändig und teuer ist.

Demgegenüber ist der bauliche Mehraufwand durch Vorsehen des stellbaren Anschlags vernachlässigbar gering, welcher beispielsweise durch eine kostengünstige Schraubspindel realisiert werden kann.

Gegenüber der gattungsbildenden DE 33 21 566 A1 wird eine Einstellbarkeit des Werts des maximal ausgesteuerten Sekundärdrucks durch andere Maßnahmen realisiert, nämlich indem durch eine Stelleinrichtung ein einstellbarer Anschlag für den zweiten Kolben zur Begrenzung der auf den ersten Kolben wirkenden Federkraft vorgesehen ist. Hieraus ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau, weil kein zusätzlicher fester Anschlag für den zweiten Kolben mehr vorgesehen werden muss.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung möglich.

Die bereits vorhandene Druckluftversorgung kann vorteilhaft genutzt werden, wenn der zweite Kolben in einem Ventilgehäuse geführt und durch einen in einer ihm zugeordneten Steuerkammer anstehenden Steuerdruck betätigbar ist. Dieser Steuerdruck kann beispielsweise durch einen der Steuerkammer mittels eines Vorsteuermagnetventils zuschaltbaren Vorratsdruck gebildet werden, welcher bei einem Schienenfahrzeug ohnehin meist vorhanden ist. Alternativ kann der zweite Kolben auch elektrisch betätigt werden, beispielsweise über ein Proportionalmagnetventil.

Ein äußerst einfacher Aufbau des kombinierten Druckregel-Schaltventils ergibt sich, wenn der erste Kolben in demselben Ventilgehäuse geführt ist und ein Kolbenrohr aufweist, welches eine mit dem Verbraucheranschluss in Verbindung stehende Kammer durchragt und endseitig mit einem ersten Ventilsitz des Doppelsitzventils zusammenwirkt. Dabei ist das Kolbenrohr in der ersten Schaltstellung des Doppelsitzventils vom ersten Ventilsitz abgehoben. Im weiteren kann das Doppelsitzventil ein gegen einen zweiten Ventilsitz federbelastetes und durch den ersten Kolben von diesem abhebbares Ventilschließglied beinhalten, welches in der zweiten Schaltstellung des Doppelsitzventils vom zweiten Ventilsitz abgehoben ist.

Eine einfache Lösung für die Stelleinrichtung ergibt sich, wenn sie eine in dem Ventilgehäuse verschraubbare und in einer beliebigen Schraubposition festlegbare Spindel beinhaltet, deren Stirnfläche bei nicht betätigtem zweiten Kolben von diesem beabstandet ist. Zur Festlegung der Spindel in einer bestimmten Anschlagposition kann sie beispielsweise ein mit einem Gewinde versehenes Durchgangsloch des Ventilgehäuses durchragen und von außen durch eine Mutter konterbar sein.

Vorteilhaft ist auch, wenn der zweite Kolben eine zentrische Ausnehmung als Anschlagfläche für die Spindel aufweist, deren freies Ende dann beim Kontakt mit dem zweiten Kolben zentriert wird. Besonders bevorzugt durchragt die Spindel das Doppelsitzventil, das Kolbenrohr, den ersten Kolben und die Federeinrichtung koaxial und zentrisch, was Bauraum spart und eine einfache Montage und Fertigung ermöglicht.

Zeichnungen

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur eine Querschnittsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines kombinierten Druckregel-Schaltventils gemäß der Erfindung.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels

In der bevorzugten Ausführungsform dient das in der Figur gezeigte kombinierte Druckregel-Schaltventil 1 zum Belüften eines Volumens eines Schienenfahrzeugs mit einem bestimmten Solldruck und zum Entlüften dieses Volumens, beispielsweise zum Be- und Entlüften wenigstens eines Bremszylinders des Schienenfahrzeugs.

Genauer soll das kombinierte Druckregel-Schaltventil 1 einen ungeregelten Vorratsdruck R auf einen Soll-Bremsdruck C einregeln und letzteren an den Bremszylinder durchschalten bzw. den Bremszylinder entlüften.

Hierzu beinhaltet das kombinierte Druckregel-Schaltventil 1 folgende Bauteile bzw. Baugruppen

  • – ein Doppelsitzventil, welches in einer ersten Schaltstellung einen Bremszylinder-Anschluss 6 mit einem Entlüftungs-Anschluss 8 und in einer zweiten Schaltstellung einen Vorratsdruck-Anschluss 4 mit dem Bremszylinder-Anschluss 6 verbindet,
  • – einen mit dem Doppelsitzventil 2 zusammenwirkenden ersten Kolben 10, der einerseits durch den Bremsdruck C in die erste Schaltstellung und durch die Federkraft einer Federeinrichtung 12 in die zweite Schaltstellung des Doppelsitzventils 2 belastet ist, wobei
  • – die Federeinrichtung 12 an einem zweiten, durch Druckmittel oder elektromagnetisch betätigbaren Kolben 14 derart abgestützt ist, dass eine Betätigung des zweiten Kolbens 14 eine Änderung der auf den ersten Kolben 10 wirkenden Federkraft bewirkt, sowie
  • – einen durch eine Stelleinrichtung 16 einstellbaren Anschlag 18 für den zweiten Kolben 14 zur Begrenzung der auf den ersten Kolben 10 wirkenden Federkraft.

Alle diese Bauteile bzw. Baugruppen sind in einem einzigen becherförmigen, nach oben offenen Ventilgehäuse 20 untergebracht, welches durch einen Deckel 22 verschlossen ist. Kopfseitig ist in das Ventilgehäuse 20 eine Laufbuchse 24 für den ersten Kolben 10 und den zweiten Kolben 14 eingesetzt. Zwischen dem Deckel 22 und dem zweiten Kolben 14 ist eine Steuerkammer 26 für den zweiten Kolben 14 ausgebildet, welche durch eine am zweiten Kolben 14 radial außen angeordnete Dichtung 28 gegenüber einem auf der von der Steuerkammer 26 abgewandten Seite des zweiten Kolbens 14 angeordneten Zwischenraum 30 abgedichtet ist.

Der Steuerdruck für den zweiten Kolben 14 wird vorzugsweise durch einen mittels eines Vorsteuermagnetventils 32 zuschaltbaren Vorratsdruck R gebildet, der über einen im Deckel 22 ausgebildeten Druckmittelkanal 34 zugeführt wird.

In dem mittels einer nicht gezeigten Entlüftung mit der Umgebung in Verbindung stehenden Zwischenraum 30 ist die Federeinrichtung 12 untergebracht, welche vorzugsweise durch zwei ineinander gesteckte Schraubenfedern 36 gebildet wird, die sich einerseits am ersten Kolben 10 und andererseits am zweiten Kolben 14 abstützen.

Der erste Kolben 10 beinhaltet vorzugsweise eine Kolben-Membraneinheit, welche ein zentrales Kolbenteil 38 mit einem verlängerten, in Richtung des Doppelsitzventils 2 weisendes Kolbenrohr 40 mit zentrischer Durchgangsbohrung 42, ein in der Laufbuchse 24 geführtes, scheibenförmiges Kolben-Außenteil 44 sowie eine mit ihrem radial inneren Rand am zentralen Kolbenteil 38 und mit ihrem radial äußeren Rand zwischen einer Stirnfläche der Laufbuchse 24 und einer oberen Wandung 46 eines Einsatzes 48 des Ventilgehäuses 20 geklemmte Ringmembran 50 beinhaltet. Hierbei durchragt das zentrale Kolbenteil 38 mit seinem Kolbenrohr 40 eine Durchgangsbohrung des Kolben-Außenteils 44 und die Ringmembran 50 stützt sich an der vom zweiten Kolben 14 weg weisenden Bodenfläche des Kolben-Außenteils 44 ab.

Das Kolbenrohr 40 durchragt weiterhin eine mit dem seitlich im Ventilgehäuse 20 ausgebildeten Bremszylinder-Anschluss 6 in Verbindung stehende und beispielsweise zwischen der oberen Wandung 46 und einer mittleren Wandung 52 des Einsatzes 48 des Ventilgehäuses 20 ausgeformte Arbeitskammer 54 und wirkt endseitig mit einem ersten Ventilsitz 56 des Doppelsitzventils 2 zusammen. Genauer ist eine zum Doppelsitzventil 2 weisende ringförmige Stirnfläche 58 des Kolbenrohres 40 als Dichtfläche gegenüber einem scheibenförmigen Ventilschließglied 60 ausgebildet, das mit einem radial inneren Abschnitt den zugeordneten ersten oder inneren Ventilsitz 56 darstellt. In der gezeigten ersten Schaltstellung des Doppelsitzventils 2 ist das Kolbenrohr 40 vom ersten Ventilsitz 56 abgehoben. Die Arbeitskammer 54 steht über einen Druckmittelkanal 66 in der oberen Wandung 46 des Einsatzes 48 mit der Unterseite des ersten Kolbens 10 in Verbindung.

Das scheibenförmige Ventilschließglied 60 ist gegen einen zweiten, äußeren Ventilsitz 62 federbelastet, der am wulstförmigen radial inneren Rand einer Durchgangsbohrung 64 der mittleren Wandung 52 des Einsatzes 48 des Ventilgehäuses 20 ausgebildet ist. Dieses Ventilschließglied 60 ist durch die Wirkung einer in einem Ringhohlraum 68 einer in einem unteren Abschnitt 70 des Einsatzes 48 geführten Schiebehülse 72 untergebrachten und gegen einen Absatz des Einsatzes 48 abgestützten Schraubenfeder 74 gegen den zweiten Ventilsitz 62 gedrängt und durch das Kolbenrohr 40 des ersten Kolbens 10 in der zweiten Schaltstellung des Doppelsitzventils 2 vom zweiten Ventilsitz 62 abhebbar, wenn der erste Kolben 10 eine entsprechende Bewegung auf das Ventilschließglied 60 zu macht. Das Ventilschließglied 60 ist mit der Schiebehülse 72 verbunden und zusammen mit dieser bewegbar. Dann gibt das Ventilschließglied 60 einen Strömungsquerschnitt frei, der aufgrund des Druckgradienten eine Strömung von einer mit dem Vorratsdruck-Anschluss 4 in Verbindung stehenden Vorratsdruck-Kammer 76 in die Arbeitskammer 54 ermöglicht, um den Bremszylinder zu belüften.

Bei vom zweiten Ventilsitz 62 abgehobenem Ventilschließglied 60 tritt die mit dem Bremszylinder-Anschluss 6 in Verbindung stehende Arbeitskammer 54 mit der Vorratsdruck-Kammer 76 in Strömungsverbindung, welche von der Arbeitskammer 54 durch die mittlere Wandung 52 des Einsatzes 48 getrennt ist und durch den Vorratsdruck-Anschluss 4 unter Vorratsdruck R steht. Um das Vorsteuermagnetventil 32 ebenfalls mit Vorratsdruck R zu versorgen, kann in der Wandung des Ventilgehäuses 20 ein Druckmittelkanal 78 zwischen der Vorratsdruck-Kammer 76 und einem weiteren, kopfseitigen Vorratsdruck-Anschluss 80 für das Vorsteuermagnetventil 32 ausgebildet sein.

Damit am Ventilschließglied 60 lediglich die Federkraft bzw. die Öffnungskraft des ersten Kolbens 10, nicht aber die Druckschwankungen unterworfenen Brems- und Vorratsdrücke C, R wirken, ist in dem Ventilschließglied 60 eine Durchgangsbohrung 82 vorgesehen, die dazu führt, dass in dem Ringhohlraum 68 der Schiebehülse 72 der Bremsdruck C ansteht. Die geometrischen Verhältnisse sind dann so gewählt, dass die obere, der Arbeitskammer 54 zugewandte Ringfläche des Ventilschließglieds 60 gleich groß ist wie dessen untere, den Ringhohlraum 68 stirnseitig begrenzende Ringfläche, so dass sich die entgegengerichteten, jeweils aus dem Bremsdruck C resultierenden Druckkräfte gegenseitig aufheben.

Der unter dem jeweiligen Bremsdruck C stehende Ringhohlraum 68 der Schiebehülse 72 ist durch O-Ringe 83 gegenüber der Vorratsdruck-Kammer 76 und gegenüber einer Entlüftungskammer 84 abgedichtet, welcher vermittels einer zentralen Durchgangsöffnung 86 der Schiebehülse 72 bei vom Ventilschließglied 60 abgehobenem Kolbenrohr 40 mit der Arbeitskammer 54 in Strömungsverbindung kommt.

Die Stelleinrichtung beinhaltet eine ein Durchgangsloch mit Innengewinde im Boden 88 des Ventilgehäuses 20 durchragende und in diesem axial verschraubbare Spindel 16, deren Stirnfläche 18 bei nicht betätigtem zweiten Kolben 14 von diesem beabstandet ist, wie die Figur zeigt. Die Spindel 16 durchragt die zentrischen Durchgangsbohrungen 86, 64, 42 der Schiebehülse 72, der mittleren Wandung 66 des Einsatzes 48 sowie des Kolbenrohres 40 und ist koaxial zu dem Doppelsitzventil 2 und seinen Teilen, zum ersten Kolben 10, zum zweiten Kolben 14, zu den Schraubenfedern 36, 74 und zu dem Einsatz 48 angeordnet.

Die Spindel 16 ist in einer beliebigen Schraubposition mittels einer außen angeordneten Mutter 90 konterbar. Um bei Kontakt eine Zentrierung der frei endenden Spindel 16 am zweiten Kolben 14 zu realisieren, weist dieser eine zentrische Ausnehmung 92 als Anschlagfläche für die Spindel 16 auf. Folglich ist das erfindungsgemäße kombinierte Druckregel-Schaltventil 1 lediglich aus folgenden Bauteilen aufgebaut: Der Spindel 16, der Schiebehülse 72, dem Ventilschließglied 60 dem Einsatz 48, dem ersten Kolben 10, dem zweiten Kolben 14 und den beiden Federeinrichtungen 12, 74. Das Vorsteuermagnetventil 32 bildet eine eigene Baueinheit und ist lediglich an das kombinierte Druckregel-Schaltventil 1 angeflanscht.

Vor diesem Hintergrund ist die Funktionsweise des kombinierten Druckregel-Schaltventils 1 wie folgt:

Falls das Vorsteuermagnetventil 32 so geschaltet wird, dass kein Vorratsdruck R in die Steuerkammer 26 des kombinierten Druckregel-Schaltventils 1 eingeleitet wird, ist die Steuerkammer 26 drucklos bzw. steht unter Umgebungsdruck. Weil auch der Zwischenraum 30 zwischen dem ersten Kolben 10 und dem zweiten Kolben 14 unter Umgebungsdruck steht, heben sich die Druckkräfte gegenseitig auf. Im drucklosen Zustand der Steuerkammer 26 ist die Federeinrichtung 12 entspannt, so dass auch keine Federkraft vom zweiten Kolben 14 auf den ersten Kolben 10 übertragen wird. Falls in der Arbeitskammer 54 ein Bremsdruck C ansteht, so bewirkt dieser, dass die aus diesem Druck resultierenden Kräfte an der Unterseite des ersten Kolbens 10, also an der Ringmembran 50 größer sind als die aus dem Umgebungsdruck in dem Zwischenraum 30 resultierende Druckkraft an der Oberseite des ersten Kolbens 10, so dass sich der erste Kolben 10 mit dem Kolbenrohr 40 unter Mitnahme der Federeinrichtung 12 und des zweiten Kolbens 14 nach oben bewegt. Hierdurch gelangt das kombinierte Druckregel-Schaltventil 1 in die in der Figur gezeigte erste Schaltstellung, in welcher der Bremszylinder-Anschluss 6 mit dem in die Umgebung führenden Entlüftungs-Anschluss 8 in Strömungsverbindung steht. Aufgrund des Druckgefälles kann dann Druckluft aus dem Bremszylinder über die Arbeitskammer 54 durch die Entlüftungskammer 84 nach draußen strömen.

Falls das Vorsteuermagnetventil 32 dagegen so ansteuert wird, dass die Steuerkammer 26 unter Vorratsdruck R steht, wird der zweite Kolben 14 nach unten gedrängt, wobei diese Bewegung durch die Federeinrichtung 12 auf den ersten Kolben 10 übertragen wird, dessen Kolbenrohr 40 am Ventilschließglied 60 zur Anlage kommt und die Strömungsverbindung zwischen der Arbeitskammer 54 und der Entlüftungskammer 84 unterbrochen wird. Der steigende Druck in der Steuerkammer 26 bewirkt schließlich, dass das Kolbenrohr 40 weiter nach unten bewegt und das Ventilschließglied 60 vom zweiten Ventilsitz 62 abgehoben wird und ein Strömungsquerschnitt zwischen der Vorratsdruck-Kammer 76 und der Arbeitskammer 54 freigegeben wird. Durch das Druckgefälle strömt dann Druckluft in die Arbeitskammer 54 und von dort in den Bremszylinder. Dieser steigende Bremsdruck C steht auch an der Unterseite des ersten Kolbens 10 an und erzeugt dort eine Druckkraft, welche der Betätigungs-Druckkraft am zweiten Kolben 14 entgegenwirkt, woraufhin die Schraubenfedern 36 der Federeinrichtung 12 komprimiert werden. Eine weitere Bewegung des zweiten Kolbens 14 in Richtung des ersten Kolbens 10 findet dann an der Stirnfläche 18 der Spindel 16 ein Ende, so dass sich nach einiger Zeit ein Gleichgewichtszustand und mit diesem ein Druck in der Arbeitskammer 54 einstellt, welcher abhängig von der Einschraubtiefe der Spindel 16 in das Ventilgehäuse 20 bzw. von der Lage der einen Anschlag für den zweiten Kolben 14 bildenden Stirnfläche 18 der Spindel 16 ist. Dieser sich dann einstellende Druck in der Arbeitskammer 54 stellt dann den von der Positionierung der Stirnfläche 18 der Spindel 16 abhängigen, mechanisch-pneumatisch eingeregelten Bremsdruck C dar.

1Kombiniertes Druckregel-Schaltventil 2Doppelsitzventil 4Vorratsdruck-Anschluss 6Bremszylinder-Anschluss 8Entlüftungs-Anschluss 10erster Kolben 12Federeinrichtung 14zweiter Kolben 16Spindel 18Stirnfläche 20Ventilgehäuse 22Deckel 24Laufbuchse 26Steuerkammer 28Dichtung 30Zwischenraum 32Vorsteuermagnetventil 34Druckmittelkanal 36Schraubenfedern 38zentrales Kolbenteil 40Kolbenrohr 42Durchgangsbohrung 44Kolben-Außenteil 46Obere Wandung 48Einsatz 50Ringmembran 52mittlere Wandung 54Arbeitskammer 56erster Ventilsitz 58Stirnfläche 60Ventilschließglied 62zweiter Ventilsitz 64Durchgangsbohrung 66Druckmittelkanal 68Ringhohlraum 70unterer Abschnitt 72Schiebehülse 74Schraubenfeder 76Vorratsdruck-Kammer 78Druckmittelkanal 80Vorrats-Anschluss 82Durchgangs-Bohrung 83O-Ring 84Entlüftungskammer 86Duchgangsbohrung 88Boden 90Mutter 92Ausnehmung

Anspruch[de]
  1. Kombiniertes Druckregel-Schaltventil (1) zum Einregeln eines ungeregelten Primärdrucks (R) auf einen Sekundärdruck (C) sowie zum Durchschalten des geregelten Sekundärdrucks (C) an einen Verbraucheranschluss (6) oder zum Verbinden des Verbraucheranschlusses (6) mit einer Drucksenke (84), wobei

    a) ein einziges Doppelsitzventil (2) vorgesehen ist, welches in einer ersten Schaltstellung den Verbraucheranschluss (6) mit der Drucksenke (84) und in einer zweiten Schaltstellung einen Anschluss (4) für den ungeregelten Primärdruck (R) mit dem Verbraucheranschluss (6) verbindet,

    b) ein mit dem Doppelsitzventil (2) zusammenwirkender erster Kolben (10) vorgesehen ist, der einerseits durch den Sekundärdruck (C) in die erste Schaltstellung und durch die Federkraft einer Federeinrichtung (12) in die zweite Schaltstellung des Doppelsitzventils (2) belastbar ist,

    c) die Federeinrichtung (12) an einem zweiten, durch Druckmittel oder elektromagnetisch betätigbaren Kolben (14) derart abgestützt ist, dass eine Betätigung des zweiten Kolbens (14) eine Änderung der auf den ersten Kolben (10) wirkenden Federkraft bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass

    d) ein durch eine Stelleinrichtung (16) einstellbarer Anschlag (18) für den zweiten Kolben (14) zur Begrenzung der auf den ersten Kolben (10) wirkenden Federkraft vorgesehen ist.
  2. Kombiniertes Druckregel-Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kolben (14) in einem Ventilgehäuse (20) geführt und durch einen in einer Steuerkammer (26) anstehenden Steuerdruck betätigbar ist.
  3. Kombiniertes Druckregel-Schaltventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerdruck durch einen der Steuerkammer (26) mittels eines Vorsteuermagnetventils (32) zuschaltbaren Vorratsdruck (R) gebildet wird.
  4. Kombiniertes Druckregel-Schaltventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kolben (10) in dem Ventilgehäuse (20) geführt ist und ein Kolbenrohr (40) aufweist, welches eine mit dem Verbraucheranschluss (6) in Verbindung stehende Arbeitskammer (54) durchragt und endseitig mit einem ersten Ventilsitz (56) des Doppelsitzventils (2) zusammenwirkt.
  5. Kombiniertes Druckregel-Schaltventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbenrohr (40) in der ersten Schaltstellung des Doppelsitzventils (2) vom ersten Ventilsitz (56) abgehoben ist.
  6. Kombiniertes Druckregel-Schaltventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Doppelsitzventil (2) im weiteren ein gegen einen zweiten Ventilsitz (62) federbelastetes und durch den ersten Kolben (10) von diesem abhebbares Ventilschließglied (60) beinhaltet.
  7. Kombiniertes Druckregel-Schaltventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilschließglied (60) in der zweiten Schaltstellung des Doppelsitzventils (2) vom zweiten Ventilsitz (62) abgehoben ist.
  8. Kombiniertes Druckregel-Schaltventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung eine in dem Ventilgehäuse (20) verschraubbare und in einer beliebigen Schraubposition festlegbare Spindel (16) beinhaltet, deren Stirnfläche (18) bei nicht betätigtem zweiten Kolben (14) von diesem beabstandet ist.
  9. Kombiniertes Druckregel-Schaltventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (16) ein mit einem Gewinde versehenes Durchgangsloch des Ventilgehäuses (20) durchragt und von außen durch eine Mutter (90) konterbar ist.
  10. Kombiniertes Druckregel-Schaltventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kolben (14) eine zentrische Ausnehmung (92) als Anschlagfläche für die Stirnfläche (18) der Spindel (16) aufweist.
  11. Kombiniertes Druckregel-Schaltventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (16) das Doppelsitzventil (2), das Kolbenrohr (40), den ersten Kolben (10) und die Federeinrichtung (12) koaxial und zentrisch durchragt.
  12. Kombiniertes Druckregel-Schaltventil nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (12) bei unbetätigtem zweiten Kolben (14) entspannt und bei betätigtem zweiten Kolben (14) gespannt ist.
  13. Kombiniertes Druckregel-Schaltventil nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung (12) durch wenigstens eine zwischen dem ersten Kolben (10) und dem zweiten Kolben (14) abgestützte Schraubenfeder (36) gebildet wird.
  14. Kombiniertes Druckregel-Schaltventil nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Deckel (22) ein Anschlag für den zweiten Kolben (14) vorgesehen ist, mit dem ein minimaler Druck einstellbar ist.
  15. Kombiniertes Druckregel-Schaltventil nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zum Einregeln eines ungeregelten Vorratsdrucks (R) auf einen Soll-Bremsdruck (C) eines Schienenfahrzeugs und zum Durchschalten des Soll-Bremsdrucks (C) an wenigstens einen Bremszylinder oder zum Verbinden des wenigstens einen Bremszylinders mit der Drucksenke (84) dient.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com