DE1175049B - Druckmittelventil, insbesondere Druckluftbremsventil - Google Patents

Description

• Druckmittelventil, insbesondere Druckluftbremsventil Die Erfindung bezieht sich auf ein Druckmittelventil, insbesondere ein Druckluftbremsventil mit elektromagnetischem Antrieb, dessen Stößel beim axial gerichteten Öffnungshub einen quer vor ihm angeordneten, auf einem Sitz im Ventilgehäuse liegenden Ventilteller aufstößt, welcher in der Schließstellung von einer Feder und dem zu steuernden Druckmittel gegen seinen Sitz gedrückt ist.
• Es ist bekannt, daß der durch den Gegendruck und die Federbelastung am Schließkörper (Ventilteller) hervorgerufene Schließdruck einen öffnungswiderstand des Ventils ergeben kann, der das feinfühlige Öffnen oder Schließen des Ventils mindestens sehr erschweren oder ohne besondere, das Ventil verteuernde und vergrößernde Hilfsmittel unmöglich machen kann. Es ist deshalb in einer Druckschrift bereits vorgeschlagen worden, am Ventil eine Einrichtung vorzusehen, die den Ventilkörper beim Abhebebeginn einseitig ankippt und daran anschließend den restlichen Öffnungshub machen läßt. Solche Einrichtungen sind beispielsweise durch die bekannten Kippventile mit Querantrieb des Ventilkörpers angeregt. Bei Ventilen jedoch, bei denen das Verschlußstück durch einen gleichachsig zu dessen Hubrichtung beweglichen Stößel geöffnet oder geschlossen wird, also insbesondere bei Druckmittelventilen mit elektromagnetischem Antrieb, läßt sich der bekannte Vorschlag nicht ohne weiteres verwirklichen.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei Ventilen der vorgenannten Art das Öffnen des Ventilverschlußstückes in möglichst einfacher und billiger Weise zu erleichtern.
• Nach der Erfindung besteht eine weitere sehr einfache Lösung der Aufgabe darin, daß zum Entlasten die bei geöffnetem Ventil plan aufeinanderliegenden Gegenflächen von Stößel und Ventilteller in der Schließlage unter einem spitzen Winkel geringer Größe gegeneinander geneigt sind.
• Zwei Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in der Zeichnung (F i g. 1 und 2) im Schnitt skizziert.
• In einer mehrstufig abgesetzten Axialbohrung 1 eines Ventilgehäuses 2 ist ein Ventilstößel 3 mit Hilfe eines an ihm befestigten Führungstellers 4 und einer Stulpdichtung 5 axial beweglich geführt. Eine am Teller 4 angreifende Feder 6 hält den Stößel mit seinem oberen Ende am axial beweglichen Anker 7 eines Elektromagneten B. Der über der Stulpdichtung 5 liegende Teil der Bohrung 1 ist durch eine Bohrung 9 und ein diese Bohrung abdeckendes Filter 10 mit der Außenluft verbunden. Vom Bohrungsraum unter der Stulpdichtung führt ein Querkanal 1l zum nicht dargestellten Arbeitszylinder, beispielsweise einem Bremszylinder. Der Ventilstößel hat eine Axialbohrung 12, von der aus Querbohrungen 13 zu der Außenluftkammer über dem Stulp 5 führen. Das offene untere Ende 15 des Stößels 3 ragt in einen verengten Teil 14 der Bohrung 1 hinein und ist über seine ganze Stirnfläche wenig geneigt gegen die Ventilachse angeschrägt. Der Abschrägungswinkel kann beispielsweise 0,3° betragen. Die schräge Stirnfläche 15 des Stößels ist im übrigen plan gehalten. Am unteren Ende der Bohrung 14 ist ein nach unten gerichteter Ventilsitz 16 vorgesehen, an dem bei angehobenem Stößel 3 ein Ventilteller 17 mit einer Feder 18 gehalten ist. Das untere Ende der Feder 18 ist an einer Verschlußschraube 19 für den unteren Teil 20 der Bohrung 1 abgestützt. Die Ventilsitzfläche 16 und die Anlagefläche des Ventiltellers 17 sind ebenfalls plan und liegen senkrecht zur Ventilachse. In den Raum 20 unter dem Ventilsitz 16 mündet eine Querbohrung 21, an die ein nicht dargestellter Druckluftvorratsbehälter einer Druckluftbremsanlage angeschlossen sein kann.
• Während bei den bekannten Ventilbauarten zum Öffnen des Ventils der Magnetanker über den axial vor ihm liegenden Stößel den Ventilteller zentral erfassen und senkrecht zur Sitzfläche entgegen der Feder und Druckluftbelastung vom Sitz abheben muß, braucht er bei der neuen Ausführung den Ventilteller nur mit Hilfe des vorstehenden Teils des angeschrägten Ventilstößels klappenartig um einen an der gegenüber liegenden Sitzseite sich bildenden Stützpunkt etwas zu schwenken, wozu nur ein Bruchteil der bisherigen Magnetkraft erforderlich ist. Außerdem gelangt schon nach geringfügigem Anheben der einen Tellerseite Druckluft aus dem Raum 20 rasch hinter den Ventilteller und führt dort einen teilweisen Druckausgleich herbei. Den restlichen Öffnungshub führt dann der Ventilteller in der üblichen Weise auf dem Ventilstößel aufliegend aus. Versuche haben gezeigt, daß mit Hilfe der Abschrägung die für das Öffnen des Ventils notwendigen Magnetkräfte um etwa 30% vermindert sind. Da die Anschrägung des Ventilstößels nur klein ist, liegt der Stößel mit seiner planen Ringfläche im Augenblick des öffnens des Ventiltellers auch schon gut abschließend an der gegenüberliegenden Dichtfläche des Ventiltellers an. Dies trifft insbesondere für die Ventile zu, bei denen der dichtende Teil des Ventiltellers aus etwas nachgiebigem Stoff, z. B. synthetischem Gummi, hergestellt ist. Nennenswerte Druckluftverluste beim Öffnungsbeginn sind also nicht zu befürchten.
• Die Abschrägung kann vom Stößel auch an den Sitz des Ventiltellers verlegt werden, so daß der Ventilstößel mit einer zur Ventilachse senkrechten Stirnfläche ausgeführt werden kann. Ein Ausführungsbeispiel dieser Art ist in F i g. 2 dargestellt. Dort ist die zur Hubrichtung des Stößels senkrechte Stirnfläche mit 15' und die hierzu geneigte Ventilsitzfläche mit 16' bezeichnet. Im übrigen entspricht die Ausführung nach F i g. 2 der nach F i g. 1, so daß hier die gleichen Bezugszeichen verwendet sind und eine Beschreibung des Aufbaus und der Wirkungsweise nicht erforderlich ist.
• Wenn es erwünscht ist, sowohl die Stirnfläche des Stößels, als auch die Sitzfläche für den Ventilteller am Ventilgehäuse je rechtwinklig zur Hubrichtung des Stößels, also rechtwinklig zur Ventilachse auszuführen, kann die dem Ventilstößel gegenüberliegende Seite des Ventiltellers mit einer keilförmig verlaufenden Ansatzfläche versehen werden. Da in diesem Fall der Ventilstößel beim Öffnungshub auf den vorstehenden Teil der Keilfläche trifft, bleibt auch hier bei Öffnungsbeginn des Ventils die klappenförmige Tellerbewegung erhalten.
• Von der Erfindung kann mit gutem Erfolg insbesondere auch bei Ventilen mit undurchbohrtem Ventilstößel Gebrauch gemacht werden, wo der Ventilteller nur eine Durchgangsbohrung überwachen muß.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Druckmittelventil, insbesondere Druckluftbremsventil mit elektromagnetischem Antrieb, dessen Stößel beim axial gerichteten Öffnungshub einen quer vor ihm angeordneten, auf einem Sitz im Ventilgehäuse liegenden Ventilteller aufstößt, welcher in der Schließstellung von einer Feder und dem zu steuernden Druckmittel gegen seinen Sitz gedrückt ist, dadurch gekennzeichn e t, daß zum Entlasten die bei geöffnetem Ventil plan aufeinanderliegenden Gegenflächen von Stößel (3) und Ventilteller (17) in der Schließlage unter einem spitzen Winkel geringer Größe gegeneinander geneigt sind.
2. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die plane Stirnfläche (15) des Stößels (3) zu dessen Hubrichtung geneigt ist und die plane Sitz- und Dichtfläche (16) im Ventilgehäuse (2) für den Ventilteller (17) zur Hubrichtung des Stößels senkrecht liegt.
3. 3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die plane Stirnfläche (15') des Stößels (3) zu dessen Hubrichtung senkrecht verläuft und die plane Sitz- und Dichtfläche (16') im Ventilgehäuse (2) für den Ventilteller (17) zur Hubrichtung des Stößels geneigt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 68 077, 553 249, 802 300; USA.-Patentschriften Nr. 2 534 509, 2 738 946.