DE19519695C1 - Ventil für Kraftfahrzeug-Bremsanlagen, insbesondere Betriebsbremsventil oder Anhängersteuerventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil für Kraftfahrzeug- Bremsanlagen, insbesondere Betriebsbremsventil oder Anhänger­ steuerventil, mit einem in einer zylindrischen Bohrung in einem Gehäuse verschiebbar geführten Kolben, dem mindestens eine Dichtung in Form eines O-Rings zugeordnet ist, die eine steuer­ druckseitige Wirkfläche oder eine abströmseitige Wiegefläche begrenzt. Das Ventil kann grundsätzlich als Relaisventil einer­ seits oder auch als Ventil durchsteuernder Bauart ausgebildet sein. Die Erfindung ist bei einer Vielzahl von Ventilen insbe­ sondere in Verbindung mit Kraftfahrzeug-Bremsanlagen, aber auch beispielsweise bei Steuerungsanlagen einsetzbar, und zwar immer dann, wenn es darauf ankommt, steuerdruckseitige Wirkflächen und/oder abströmseitige Wiegeflächen ohne große Umrüstarbeiten und mit minimalem Aufwand zu verändern. Die Erfindung kann ohne weiteres bei einem Ventil auch in mehrfacher Weise Anwendung finden, also beispielsweise steuerdruckseitig und abströmseitig.

Ein Ventil der eingangs beschriebenen Art ist aus der DE 25 48 973 B1 bekannt. Diese Druckschrift zeigt und beschreibt eine Zwei­ kreisbremsanlage mit lastabhängiger Regelung für Kraftfahrzeuge und einem Betriebsbremsventil als wesentlichen Bestandteil der Zweikreisbremsanlage. Der pneumatische Teil des Betriebsbrems­ ventils besitzt einen als Relaiskolben ausgebildeten Kolben, der mit einem im Gehäuse federnd aufgehängten Doppelventilkörper nach Relaisart zusammenwirkt. Der Kolben besitzt anströmseitig zwei Wirkflächen. Die innere Wirkfläche wird von dem ausge­ steuerten Bremsdruck des ersten Bremskreises beaufschlagt. Die zweite anströmseitige Wirkfläche in Form einer Kreisringfläche wird durch den über einen automatisch lastabhängigen Bremskraft­ regler modulierten ausgesteuerten Bremsdruck des ersten Brems­ kreises beaufschlagt. Dieser modulierte Bremsdruck ist gleich oder kleiner als der ausgesteuerte Bremsdruck des ersten Brems­ kreises. Der Kolben ist auch wiegekammerseitig unterteilt, jedoch besitzt er im Anschluß an die abströmseitige Wiegekammer nur eine einzige, in ihrer Größe nicht veränderbare Wiegefläche. Anströmseitig ist ein Einsatz und ein Distanzring vorgesehen, die die Dichtung des Kolbens umgeben. Der Einsatz wird gehäuse­ fest eingebaut. Er besitzt auf seiner dem Distanzring zugekehr­ ten inneren Oberfläche eine Nut, in der eine Dichtung ortsfest gelagert ist. Der Innendurchmesser dieser Dichtung und damit der Außendurchmesser des Distanzrings legen eine zylindrische Trenn­ ebene fest, die zwischen Distanzring und Einsatz gebildet ist. Die Einheit aus Distanzring und Einsatz ist unter Beibehaltung des Kolbens gegen eine andere Einheit aus Distanzring und Ein­ satz austauschbar, bei denen die Trennebene auf einem abweichen­ den Radius vorgesehen ist. So kann über den Austausch dieser Einheit Einfluß auf die Größe der anströmseitigen Wirkflächen genommen werden, wobei das Gehäuse des Ventils und die übrigen Teile einschließlich des Kolbens beibehalten bleiben. Es muß also lediglich die Einheit aus Distanzring und Einsatz neu gefertigt und dann ausgetauscht werden. Wenn auf die beiden anströmseitigen Wirkflächen gleichzeitig gleich große Steuer­ drücke einwirken, läßt sich zwar durch den Austausch der Einheit aus Distanzring und Einsatz das Verhältnis der anströmseitigen Wirkflächen zueinander verändern, jedoch nicht die auf den Steuerkolben anströmseitig einwirkende resultierende Kraft, die zum Öffnen des Doppelventilkörpers einwirkt.

Aus der DE 30 32 097 A1 ist ein Anhängerbremsventil bekannt, welches über die Bremsleitung zum Anhänger ansteuerbar ist. Dieses Anhängerbremsventil ist zweikreisig aussteuernd ausge­ bildet. Der dem zweiten Aussteuerkreis zugeordnete Kolben ist als Stufenkolben ausgebildet und besitzt anströmseitig zwei voneinander getrennte Wirkflächen. Der Kolben ist von einem Einsatz umgeben, der eine Lauffläche für eine Dichtung des Kolbens bildet. Auch hier ist der Einsatz ortsfest im Gehäuse gelagert. Die Einheit aus Kolben und Einsatz ist im Gehäuse des Anhängerbremsventils austauschbar vorgesehen, um durch die Änderung des Durchmessers der Lauffläche am Einsatz ein anderes Kräfteverhältnis zwischen den Bremskreisen wählen zu können. Der Herstellungs- und Austauschaufwand ist hier jedoch bereits vergrößert, weil u. a. der gesamte Kolben ausgetauscht werden muß. Vorteilhaft kann allerdings das Kräfteverhältnis bzw. das Flächenverhältnis in einem vergleichsweise größeren Bereich geändert werden.

Aus der DE 28 25 559 C2 ist ein Zweikreis-Bremsventil bekannt, dessen dem zweiten Kreis zugeordneter Steuerkolben anströmseitig als gestufter Kolben ausgebildet ist und eine Mehrzahl von Nuten auf unterschiedlichen Durchmessern zur wahlweisen Aufnahme von mehreren Dichtungen trägt. Die Nuten werden wahlweise mit Dich­ tungen belegt, wobei andere Nuten frei von Dichtungen bleiben.

Auf diese Weise ist es möglich, das Flächenverhältnis der anströmseitigen beiden Wirkflächen zueinander zu verändern, was nur dann Sinn macht, wenn auf den beiden jeweils gebildeten anströmseitigen Wirkflächen unterschiedliche Steuerdrücke zur Einwirkung gelangen, insbesondere der erste ausgesteuerte Bremsdruck des ersten Bremskreises auf der einen Wirkfläche und der modulierte ausgesteuerte Bremsdruck des ersten Bremskreises auf der zweiten Wirkfläche. Eine einzelne anströmseitige Wirk­ fläche kann für sich allein, also ohne zwangsläufige Veränderung der Größe der zweiten anströmseitigen Wirkfläche, nicht verän­ dert werden. Weiterhin ist nachteilig, daß der gestufte Kolben eine relativ große Bauhöhe erfordert, die die Gesamtbauhöhe des Bremsventils vergrößert. Vorteilhaft aber ist, daß nur Dichtun­ gen ausgetauscht werden müssen, wenn das anströmseitige Flächen­ verhältnis geändert werden soll. Dieser Aufwand ist gering.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß eine steuerdruckseitige Wirkfläche oder eine abströmseitige Wiege­ fläche mit geringem Umrüstaufwand hinsichtlich der Größe der Fläche veränderbar ist.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Ventil der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, daß der Dichtung bzw. den Dichtungen zwei wahlweise nutzbare Laufflächen zugeordnet sind, wobei die eine Lauffläche mit dem Innendurchmesser eines O-Rings oder die andere Lauffläche mit dem Außendurchmesser eines O-Rings zusammenarbeitet, daß ein Stützring vorgesehen ist, der im wesentlichen die Breite des O-Rings bzw. der O-Ringe überbrückt, und daß Abstützmittel für die wahlweise Kupplung des Stützrings, und damit der Dichtung oder der Dichtungen, am Kolben oder an der zylindrischen Bohrung des Gehäuses vorgesehen sind.

Die Erfindung geht damit von dem Gedanken aus, mehrere wahlweise nutzbare Durchmesser in Verbindung mit Laufflächen für die Realisierung der unterschiedlichen großen Wirkflächen heranzu­ ziehen. Die besondere Bedeutung liegt in der geringen Umrüst­ arbeit. Es muß in der Regel nur ein einziger Sicherungsring eingesetzt oder entfernt werden. Dies gilt jedenfalls dann, wenn die Druckverhältnisse vor und hinter der Dichtung eindeutig festgelegt sind, dergestalt, daß der höhere Druck immer an gleicher Stelle in der betreffenden Steuerkammer auftritt. Wenn mit unterschiedlich hohen, auch wechselnden Drücken gerechnet werden muß, ist es sinnvoll, die gleichen Verhältnisse bezüglich der beiden möglichen Wirkrichtungen zu wählen. In diesem Falle müssen in der Regel zwei Sicherungsringe eingesetzt bzw. ausge­ tauscht werden, um die Wirkflächenveränderung herbeizuführen. Der Stützring ist auf jeden Fall ein bewegliches Teil, welches durch den Sicherungsring ortsfest am Gehäuse festgelegt oder aber beweglich mit dem Kolben freigegeben wird. Statt eines Sicherungsrings kann dann auch eine Stufe am Kolben als Abstützmittel Verwendung finden. Die Erfindung läßt sich an Ventilen beliebiger Art, und zwar sowohl bei Ventilen nach Relaisbauart wie auch in durchsteuernder Bauart einsetzen. Oft ist es möglich, die Erfindung an einem Ventil nicht nur einmal, sondern auch mehrmals zu verwirklichen, um damit die Anzahl der möglichen Wirkflächen noch zu erhöhen.

Gewisse Bedeutung kommt dem Merkmal zu, daß der Stützring und die Abstützmittel auf der Seite der Dichtung vorgesehen sein müssen, auf der der vergleichsweise niedrigere Druck herrscht. Damit werden eindeutige Verhältnisse an der Dichtung und somit auch hinsichtlich des bestimmenden Durchmessers für die Wirk­ fläche geschaffen.

Die Abstützmittel können aus einer Stufe am Kolben oder an der zylindrischen Bohrung des Gehäuses oder auch aus Sicherungs­ ringen bestehen, die mit dem Kolben oder dem Gehäuse verbindbar sind. Für viele Anwendungsfälle reicht es aus, wenn bezüglich einer Steuerkammer wahlweise zwei unterschiedlich große Wirkflächen verwirklicht werden können. In einer besonderen Ausführungsform ist es jedoch möglich, die Anzahl der möglichen unterschiedlich großen Wirkflächen noch zu vergrößern und drei nutzbare Wirkflächen zu schaffen, die mit geringem Umrüstaufwand wahlweise nutzbar sind. Dies ist dann der Fall, wenn für den mit einer Dichtung in Form eines O-Rings versehenen Kolben ein im wesentlichen zylindrischer Distanzring vorgesehen ist, der eine erste Lauffläche für die Dichtung des Kolbens bildet, wobei der Distanzring von einer zweiten Dichtung in Form eines O-Rings und einem Stützring umgeben ist. Dabei sind Abstützmittel für die wahlweise Freigabe oder Verbindung des Stützrings alleine oder des Stützrings und des Distanzrings gemeinsam am Kolben oder an der zylindrischen Bohrung des Gehäuses vorgesehen. Sicherlich erhöht sich durch die Verwendung des Distanzrings die Anzahl der Teile. Der Distanzring stellt jedoch ein Teil dar, welches selbst im Ventil nicht ausgetauscht wird, sondern dort ver­ bleibt. Auch hier wird nur der Sicherungsring bzw. zwei unter­ schiedlich bemessene Sicherungsringe gegeneinander ausgetauscht. So können die Abstützmittel aus zwei wahlweise in eine Nut im Gehäuse einsetzbaren Sicherungsringen bestehen, die einen gemeinsamen Außendurchmesser aufweisen und sich lediglich im Innendurchmesser unterscheiden.

Die Dichtung des Kolbens kann auch auf beiden Seiten von je einem Stützring eingeschlossen sein, wobei dann je zwei Siche­ rungsringe für die wahlweise Festlegung der Dichtung am Kolben oder am Gehäuse vorgesehen sind. Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen gemeinsamen Stützring vorzusehen und diesem zwei zugeordnete Dichtungen zuzuordnen, wobei dann immer nur der Innendurchmesser der einen Dichtung und der Außendurchmesser der anderen Dichtung jeweils mit einer Lauffläche zusammenarbeiten.

Die Erfindung wird anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die für die Erfindung prinzipiell wichtigen Teile eines ersten Ausführungsbeispiels mit vergleichsweise kleiner Wirkfläche,

Fig. 2 das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, jedoch umge­ rüstet auf eine vergleichsweise größere Wirkfläche,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit vergleichsweise größerer Wirkfläche,

Fig. 4 das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3, umgerüstet auf eine kleinere Wirkfläche,

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit vergleichsweise größerer Wirkfläche,

Fig. 6 das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5, umgerüstet auf eine kleinere Wirkfläche,

Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit vergleichsweise größerer Wirkfläche,

Fig. 8 das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7, umgerüstet auf eine kleinere Wirkfläche,

Fig. 9 einen Schnitt durch ein Betriebsbremsventil mit Anwendung der Erfindung auf der Anströmseite des Kolbens,

Fig. 10 einen Druckuntersetzer oder auch ein zweikreisig ansteuerbares Relaisventil mit Anwendung einer besonderen Ausführungsform der Erfindung mit einer mittelgroßen anströmseitigen Wirkfläche,

Fig. 11 das Ventil gemäß Fig. 10, umgerüstet auf eine vergleichsweise vergrößerte anströmseitige Wirkfläche,

Fig. 12 das Ventil gemäß Fig. 10, umgerüstet auf eine vergleichsweise kleinere anströmseitige Wirkfläche,

Fig. 13 ein Ventil ähnlich demjenigen in Fig. 10, jedoch mit anströmseitiger und abströmseitiger Anwendung der Erfindung und

Fig. 14 das Ventil gemäß Fig. 13 mit anströmseitig und abströmseitig geänderten Wirkflächen, also einem geänderten Übersetzungsverhältnis.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 ist ein Kolben 1 in einem Gehäuse 2 eines Ventiles in der üblichen Art und Weise verschiebbar geführt. Kolben 1 und Gehäuse 2 sind rota­ tionssymmetrisch zu einer gemeinsamen Mittellinie 3 ausgebildet. Dem Kolben 1 bzw. dem Gehäuse 2 ist eine Dichtung 4 in Form eines O-Rings zugeordnet. Weiterhin ist ein Stützring 5 vorge­ sehen, der im wesentlichen die Breite der Dichtung 4 überbrückt. Im Gehäuse 2 ist eine Nut 6 vorgesehen, in die gemäß Fig. 1 ein Sicherungsring 7 eingesetzt ist, der zur Umrüstung herausnehmbar ist (Fig. 2). Auch die Dichtung 4, der Stützring 5, die Nut 6 und der Sicherungsring 7 sind rotationssymmetrisch zu der Mittellinie 3 ausgebildet und angeordnet. Zwischen dem Kolben 1 und dem Gehäuse 2 ist eine erste Steuerkammer 8 und eine zweite Steuerkammer 9 gebildet. Die erste Steuerkammer 8 begrenzt eine kreisförmige Wirkfläche. Die Steuerkammer 9 begrenzt eine kreisringförmige Wirkfläche. Der Kolben 1 weist eine Stufe 10 auf, die als Abstützung für den Stützring 5 dient, wenn der Sicherungsring 7 nicht in die Nut 6 eingesetzt ist (Fig. 2).

Zur Vereinfachung der Erläuterung der Wirkungsweise sei zunächst angenommen, daß in der ersten Steuerkammer 8 bei entsprechender Einsteuerung ein pneumatischer Steuerdruck wirksam wird, der größer als der Atmosphärendruck ist. Die Steuerkammer 9 möge mit der Atmosphäre verbunden sein. Wenn der Sicherungsring 7 in die Nut 6 eingesetzt ist, wie dies Fig. 1 zeigt, wird eine ver­ gleichsweise kleine Wirkfläche auf seiten der Steuerkammer 8 genutzt, die durch den Durchmesser 11 entsprechend dem Innendurchmesser der Dichtung 4 begrenzt ist. Die Einheit aus Dichtung 4, Stützring 5 und Sicherungsring 7 ist damit gleichsam auf der Seite des Gehäuses 2 festgelegt, so daß die Lauffläche 12 des Kolbens 1 mit dem Innendurchmesser der Dichtung 4 zusammenarbeitet. Soll der Kolben 1 bezüglich der Steuerkammer 8 auf eine vergleichsweise größere Wirkfläche umgerüstet werden, so ist es lediglich erforderlich, den Sicherungsring 7 aus der Nut 6 zu entfernen bzw. das Ventil ohne Verwendung des Siche­ rungsrings 7 zu montieren, wie dies Fig. 2 zeigt. In diesem Falle wird die der Steuerkammer 8 zugeordnete Wirkfläche des Kolbens 1 von dem Durchmesser 13 festgelegt bzw. bestimmt, und die Lauffläche 14 am Gehäuse 2 arbeitet mit dem Außendurchmesser der Dichtung 4 zusammen. Hinsichtlich der Steuerkammer 8 wird also ohne Sicherungsring 7 (Fig. 2) eine größere Wirkfläche an dem Kolben 1 verwirklicht als bei eingesetztem Sicherungsring 7 (Fig. 1) mit der vergleichsweise kleineren Wirkfläche.

Die gleichen Verhältnisse ergeben sich dann, wenn in der Steuer­ kammer 9 ein zweiter Steuerdruck eingesteuert wird und dieser Steuerdruck höher als der atmosphärische Druck, jedoch kleiner oder allenfalls gleich dem Steuerdruck in der ersten Steuer­ kammer 8 ist. Es versteht sich, daß die beiden anströmseitig am Kolben 1 verwirklichten Steuerdrücke in den Steuerkammern 8 und 9 immer gleichzeitig oder im wesentlichen gleichzeitig auftreten bzw. eingesteuert werden, wie dies bei einem zweikreisig ansteuerbaren Ventil üblicherweise der Fall ist. Es können also auch in diesem Anwendungsfall wahlweise zwei unterschiedlich große Wirkflächen entsprechend den Durchmessern 11 oder 13 hinsichtlich der Steuerkammer 8 genutzt werden.

Lediglich für den weiteren Anwendungsfall, bei welchem in der zweiten Steuerkammer 9 ein höherer Steuerdruck als in der ersten Steuerkammer 8 auftreten möge, ergibt sich eine andere Wirkungs­ weise, die aber im speziellen Anwendungsfall durchaus nicht als nachteilig betrachtet werden muß. Wenn zunächst der Sicherungs­ ring 7 eingesetzt ist, wie dies Fig. 1 zeigt, ist die Dichtung 4 auf seiten des Gehäuses 2 festgelegt, und die Wirkfläche des Kolbens 1 bezüglich der Steuerkammer 8 wird durch den Durch­ messer 11 bestimmt. Auch ein vergleichsweise höherer auftreten­ der Steuerdruck in der zweiten Steuerkammer 9 kann hieran nichts ändern. Ist jedoch die Umrüstung gemäß Fig. 2 erfolgt, also der Sicherungsring 7 aus der Nut 6 entfernt, so wird die der Steuerkammer 8 zugeordnete Wirkfläche durch den Durchmesser 13 bestimmt, soweit und solange in der zweiten Steuerkammer 9 kein höherer Steuerdruck als in der Steuerkammer 8 auftritt. Tritt aber dieser höhere Steuerdruck in der zweiten Steuerkammer 9 zu dem vergleichsweise einwirkenden niedrigeren Steuerdruck in der Steuerkammer 8 hinzu, dann erfolgt plötzlich eine Umschaltung der anströmseitigen Wirkfläche der Steuerkammer 8 von dem Durchmesser 13 auf den Durchmesser 11. Die Dichtung 4 wird sich an eine Stufe 15 am Gehäuse 2 anlegen. Verschwindet der höhere Steuerdruck in der zweiten Steuerkammer 9 und wirkt der Steuer­ druck in der Steuerkammer 8 weiterhin ein, so erfolgt hinsicht­ lich der der Steuerkammer 8 zugeordneten Wirkfläche wiederum eine Umschaltung auf den vergleichsweise größeren Durchmesser 13.

In den Fig. 3 und 4 ist eine zweite Ausführungsform darge­ stellt, bei der sich der Kolben 1 relativ zu dem Gehäuse 2 in der gleichen Relativlage befindet, wie bei dem Ausführungsbei­ spiel der Fig. 1 und 2. Der Stützring 5 und die Abstützmittel sind hier jedoch - relativ zur Dichtung 4 - auf der anderen Seite, also der ersten Steuerkammer 8 zugekehrt angeordnet. Das Gehäuse 2 besitzt hier eine Nut 6, in die ein Sicherungsring 7 (Fig. 4) einsetzbar ist. Aber auch der Kolben 1 besitzt eine Nut 16, in die wahlweise zu dem Sicherungsring 7 ein Sicherungs­ ring 17 einsetzbar ist (Fig. 3).

Wenn die Montage bzw. Umrüstung so getroffen ist, wie dies Fig. 3 zeigt, also mit eingesetztem Sicherungsring 17 und entferntem Sicherungsring 7, wird die Dichtung 4 gleichsam mit dem Kolben 1 verbunden, und der Wirkdurchmesser der Steuerkammer 8 bestimmt sich gemäß dem Durchmesser 13 der Lauffläche 14. Dabei ist es gleichgültig, in welchem Verhältnis die Steuerdrücke in den Steuerkammern 8 und 9 zueinander stehen, ob der eine Steuerdruck höher ist als der andere oder umgekehrt oder ob in der Steuer­ kammer 9 der atmosphärische Druck wirkt.

Wenn das Ventil der Fig. 3 und 4 gemäß der Darstellung von Fig. 4 umgerüstet ist, also der Sicherungsring 7 in die Nut 6 eingesetzt ist, während der Sicherungsring 17 aus der Nut 16 entfernt ist, richtet sich die Wirkungsweise danach, in welchem Verhältnis die Drücke in den Steuerkammern 8 und 9 zueinander stehen. Ist der Druck in der Steuerkammer 9 höher als in der Steuerkammer 8, dann besitzt der Kolben 1 hinsichtlich seiner Steuerkammer 8 eine Wirkfläche, die sich aus dem kleineren Durchmesser 11 und der Lauffläche 12 bestimmt. Gleichzeitig wird die der Steuerkammer 9 zugeordnete anströmseitige Wirkfläche an dem Kolben 1 durch Verkleinerung des wirksamen Durchmessers der Dichtung 4 vergrößert.

Bei der Ausführungsform der Fig. 5 und 6 ist auf beiden Seiten der Dichtung 4 - in Richtung der Mittellinie 3 gesehen - zunächst einmal der Stützring 5 auf der einen Seite und ein weiterer Stützring 18 auf der anderen Seite angeordnet, so daß die Dichtung 4 zwischen den beiden Stützringen 5 und 18 festge­ legt ist. Das Gehäuse 2 besitzt die Nut 6 zur Aufnahme des Sicherungsrings 7. Gegenüberliegend besitzt der Kolben 1 eine Nut 16 zur wahlweisen Aufnahme eines Sicherungsrings 17. Auch bezüglich des Stützrings 18 besitzt das Gehäuse 2 eine Nut 19 zur wahlweisen Aufnahme eines Sicherungsrings 20. Gegenüberlie­ gend besitzt der Kolben 1 eine Nut 21 zur wahlweisen Aufnahme eines Sicherungsrings 22. Wie ein Vergleich der Fig. 5 und 6 zeigt, werden entweder die beiden Sicherungsringe 17 und 22 oder aber die beiden Sicherungsringe 7 und 20 montiert. Bei Montage der Sicherungsringe 17 und 22 (Fig. 5) wird die Dichtung 4 gleichsam am Kolben 1 festgelegt, und bezüglich der Steuerkammer 8 ergibt sich eine vergleichsweise große Wirkfläche gemäß dem Durchmesser 13 der Lauffläche 14. Da die Dichtung 4 von den Stützringen 5 und 18 zusammengepreßt gehalten wird, ist es gleichgültig, ob bei Einsteuerung von Steuerdrücken in der Steuerkammer 8 oder in der Steuerkammer 9 der jeweils höhere Steuerdruck einwirkt. Wenn es sich bei dem Kolben 1 um einen Stufenkolben handelt und sowohl die Steuerkammer 8 wie auch die Steuerkammer 9 anströmseitig auf der gleichen Seite einwirkend vorgesehen sind, ergeben sich freilich hinsichtlich der auf den Kolben 1 ausgeübten Kraft unterschiedliche Ergebnisse.

Wenn die Umrüstung dagegen so erfolgt ist, wie dies Fig. 6 zeigt, nämlich mit montierten Sicherungsringen 7 und 20 und entfernten Sicherungsringen 17 und 22, dann wird die Dichtung 4 gleichsam zwischen den Stützringen 5 und 18 eingeklemmt und auf der Seite des Gehäuses 2 festgelegt. Die den Steuerkammern 8 und 9 zugeordneten Wirkflächen des Kolbens 1 bestimmen sich nach dem Durchmesser 11 der Lauffläche 12.

Bei der Ausführungsform der Fig. 7 und 8 ist die Dichtung 4 gleichsam doppelt angeordnet oder in die Dichtungen 23 und 24 aufgeteilt vorgesehen. Es ist ein gemeinsamer Stützring 25 vor­ gesehen, der beide Dichtungen 23 und 24 aufnimmt. Die Anordnung der Nuten und der Stützringe ist ähnlich wie bei dem Ausfüh­ rungsbeispiel der Fig. 5 und 6.

Wenn die Teile so montiert werden, wie dies Fig. 7 zeigt, also mit eingesetzten Sicherungsringen 17 und 22 und entfernten Sicherungsringen 7 und 20, wird der Stützring 25 gleichsam Bestandteil des Kolbens 1, und die Dichtung 24 bestimmt mit ihrem Außendurchmesser den Durchmesser 13 der Lauffläche 14, und zwar sowohl hinsichtlich der Wirkfläche, die der Steuerkammer 8 zugeordnet ist, wie auch der Wirkfläche, die der Steuerkammer 9 zugeordnet ist.

Wird dagegen die Montage oder Umrüstung des Ventiles so durchge­ führt, wie dies Fig. 8 zeigt, also mit eingesetzten Sicherungs­ ringen 7 und 20 und entfernten Sicherungsringen 17 und 22, dann wird der Stützring 25 mit den beiden Dichtungen 23 und 24 gleichsam auf der Seite des Gehäuses 2 festgesetzt, so daß der Innendurchmesser der Dichtung 23 in Verbindung mit dem Kolben 1 wirksam wird und die Lauffläche 12 entsprechend dem Durchmesser 11 bestimmend wird. Dies gilt sowohl für die Wirkfläche des Kolbens 1, die der Steuerkammer 8 zugeordnet ist, wie auch für die Wirkfläche des Kolbens 1, die der Steuerkammer 9 zugeordnet ist. Die Höhe der Steuerdrücke in den Steuerkammern 8 und 9 kann in beliebigem Verhältnis zueinander stehen.

Die Fig. 9 zeigt die Anwendung der Erfindung in einer besonde­ ren Ausführungsform bei einem zweikreisig wirkenden Betriebs­ bremsventil. Der generelle Aufbau und die Wirkungsweise eines solchen zweikreisig wirkenden Betriebsbremsventils ist dem Fachmann an sich bekannt. Insoweit kann auch auf Fig. 3 der DE- C-25 48 973 verwiesen werden. Der hier in dem Gehäuse 2 einge­ setzte Kolben 1 besitzt anströmseitig zwei Wirkflächen, von denen die innere vom ausgesteuerten Bremsdruck des ersten Kreises beaufschlagbar ist. Die äußere Wirkfläche wird dagegen über einen ALB-Regler modifizierten Bremsdruck des ausgesteuer­ ten Druckes des ersten Kreises beaufschlagt. Der Steuerdruck in der Steuerkammer 8 ist immer größer oder gleich groß wie der Steuerdruck in der Steuerkammer 9. Der Kolben 1 besitzt nicht nur die Dichtung 4, sondern diese umgebend einen Distanzring 26, eine weitere Dichtung 27, einen zugehörigen Stützring 28 sowie einen Sicherungsring 29, der in eine Nut 30 im Gehäuse einsetz­ bar ist. Der Sicherungsring 29 besitzt radial gesehen eine ver­ größerte Breite, so daß er zur ortsfesten Lagerung des Stütz­ rings 28 mit der Dichtung 27 und des Distanzrings 26 geeignet ist. Es kann ein zweiter Sicherungsring vorgesehen sein, der einen vergleichsweise vergrößerten Innendurchmesser besitzt und damit ähnlich ausgebildet ist, wie der entsprechende Sicherungs­ ring bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 10, mit dem also wahlweise nur der Stützring 28, nicht aber der Distanzring 26 festlegbar ist. Diese Möglichkeit wird jedoch in Verbindung mit den Fig. 10 bis 12 beschrieben. Anhand von Fig. 9 soll nur gezeigt werden, daß die der Steuerkammer 8 zugeordnete Wirk­ fläche durch Verwendung des Sicherungsrings 29 relativ klein bemessen ist. Sie wird durch den äußeren Durchmesser 31 der Dichtung 4 in Verbindung mit einer Lauffläche 32 an dem Distanz­ ring 26 bestimmt. Gleichzeitig wird damit auch die Wirkfläche der zweiten Steuerkammer 9 festgelegt, die sich als Kreisring­ fläche zwischen dem äußeren Durchmesser der Dichtung 33 und dem Durchmesser 31 ergibt.

Im Gegensatz zu den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 8 zeigt die spezielle Ausführungsform der Fig. 9 unter zusätzlicher Verwendung des Distanzrings 26 eine Möglichkeit auf, die der Steuerkammer 8 zugeordnete Wirkfläche des Kolbens 1 wahlweise in drei verschiedenen Größen festzulegen. Zur genaueren Beschrei­ bung dieser drei Möglichkeiten wird auf die Ausführungsbeispiele der nachfolgenden Fig. 10 bis 12 verwiesen.

Obwohl auch anhand der Fig. 9 nur die Anwendung der Erfindung auf der Anströmseite des Kolbens 1 verdeutlicht ist und im übrigen die Erfindung nur im Bereich der Dichtung 4 Anwendung findet, ist bereits jetzt erkennbar, daß die Erfindung auch zusätzlich oder alleine im Bereich der Dichtung 33 angewendet werden könnte, also ebenfalls noch auf der Anströmseite des Kolbens. Der Kolben 1 oder ein aus anderen Gründen geteilter weiterer Kolben 34 ist üblicherweise mit einer Dichtung 35 versehen, die einer Wiegekammer 36 zugeordnet ist. Es ist leicht vorstellbar, daß die Erfindung auch im Bereich der Dichtung 35, also auf der Seite der Wiegekammer 36 verwirklicht werden kann. Bei mehrfacher Verwendung der,Erfindung ergeben sich natürlich die entsprechenden Möglichkeiten, die Wirkflächen sowohl anströmseitig wie auch abströmseitig wahlweise zu verändern und in ein bestimmtes Verhältnis zueinander zu bringen.

Um die besondere Ausführungsform, die anhand der Fig. 9 bereits unter Einsatz des Distanzringes 26 diskutiert wurde, weiter zu verdeutlichen und zu beschreiben, wird auf das Ausführungsbei­ spiel der Fig. 10 bis 12 verwiesen. Dieses dort dargestellte Ventil kann zunächst als ein Druckübersetzer angesehen werden, und zwar in Relaisbauart. Das Gehäuse 2 des Ventils weist einen Anschluß 37 auf, der zur Realisierung des Druckübersetzers mit der Atmosphäre verbunden ist, so daß auf der zweiten kreisring­ förmigen anströmseitigen Wirkfläche des Kolbens 1 immer der Atmosphärendruck einwirkt und insoweit die diesbezügliche Wirk­ fläche dieser "Steuerkammer 9" ohne Einfluß ist.

Entscheidend oder bestimmend für den Druckübersetzer ist die jeweilige Wirkfläche, die der Steuerkammer 8 zugeordnet ist, die über einen Anschluß 38 bei Einsteuerung des Steuerdruckes beauf­ schlagt wird.

Der Kolben 1 weist auch hier die Dichtung 4 auf. Dem Kolben ist diesbezüglich der Distanzring 26 zugeordnet, sowie der Dichtring 27 und der Stützring 28. Bezüglich des Stützrings 28 kommt ein Sicherungsring 39 wahlweise zum Einsatz (Fig. 10), der nur den Stützring 28, nicht aber den Distanzring 26 abstützt. Damit wird die der Steuerkammer 8 zugekehrte anströmseitige Wirkfläche des Kolbens 1 durch den Durchmesser 40 bestimmt, der dem Innendurch­ messer der Dichtung 27 entspricht, wobei die zugehörige Lauf­ fläche 41 an dem Außendurchmesser des Distanzrings 26 verwirk­ licht wird. Die kreisförmige Wirkfläche des Kolbens 1 besitzt damit (Fig. 10) eine mittlere Größe.

Soll diese Wirkfläche der Steuerkammer 8 vergrößert werden, so ist es lediglich erforderlich, den Sicherungsring 39 zu entfer­ nen, wie dies Fig. 11 zeigt. Bestimmend für die Größe der der Steuerkammer 8 zugeordneten Wirkfläche wird sodann ein Durch­ messer 42 bis zum Außendurchmesser der Dichtung 27, der mit einer Lauffläche 43 am Gehäuse 2 zusammenarbeitet.

Soll dagegen die der Steuerkammer 8 zugeordnete Wirkfläche des Kolbens 1 verkleinert werden, so wird der Sicherungsring 39 (Fig. 10) aus seiner Nut entfernt und stattdessen ein Siche­ rungsring 29 eingesetzt, wie dies Fig. 12 zeigt. Dieser Sicherungsring stützt - ebenso wie bei der Ausführungsform der Fig. 9 - sowohl den Distanzring 26 wie auch den Stützring 28 ab. Damit wird für die Wirkfläche des Kolbens 1, die der Steuerkammer 8 zugekehrt ist, der Durchmesser 44 bestimmend, der durch den Außendurchmesser der Dichtung 4 festgelegt ist, der mit der Lauffläche 32 am Innendurchmesser des Distanzrings 26 zusammenarbeitet. Man erkennt durch Vergleich der Fig. 10 bis 12, daß insoweit auf der Anströmseite des Kolbens 1 drei unterschiedlich große Wirkflächen entsprechend den Durchmessern 40, 42 und 44 wahlweise verwirklicht werden können, wobei nur jeweils ein einziges Teil herausgenommen oder durch ein anderes Teil ersetzt werden muß. Eine Umrüstung ist daher denkbar einfach.

Das Ventil gemäß den Fig. 10 bis 12 kann als Druckuntersetzer mit drei wahlweise nutzbaren Übersetzungsverhältnissen angesehen werden, wobei die Dichtung 33 die Wirkfläche des Kolbens auf der Abströmseite, also auf der Seite der Wiegekammer 36 bestimmt, so daß diese Wirkfläche konstant ist. Stellt man sich aber zusätz­ lich vor, daß die Erfindung ein zweites Mal im Bereich der Dich­ tung 33 angewendet werden könnte, so könnte bei entsprechender Ausbildung, beispielsweise durch Anwendung des Ausführungsbei­ spiels der Fig. 5 und 6 im Bereich der Dichtung 33 auch abströmseitig am Kolben 1 eine zweifache Variationsmöglichkeit realisiert werden, so daß dann ein Druckübersetzer entsteht, der bereits wahlweise auf sechs unterschiedliche Übersetzungsver­ hältnisse umrüstbar ist. Wird im Bereich der Dichtung 33 nicht das Ausführungsbeispiel der Fig. 5 und 6 realisiert, sondern zusätzlich das Ausführungsbeispiel unter Anwendung des Distanz­ ringes 26, dann entstehen auch auf der Seite der Wiegekammer 36 drei wahlweise nutzbare unterschiedliche Wirkflächen, so daß ein solcher Druckübersetzer wahlweise auf neun verschiedene Über­ setzungsverhältnisse umrüstbar ist.

Das in den Fig. 10 bis 12 dargestellte Ventil kann aber auch als ein beispielsweise zweikreisig ansteuerbares Relaisventil angesehen werden, wobei dann freilich der Anschluß 37, der zur zweiten Steuerkammer 9 führt, nicht an die Atmosphäre, sondern an eine weitere Steuerleitung angeschlossen ist. Ein solches zweikreisig ansteuerbares Relaisventil kann beispielsweise von einem zweikreisig aussteuernden Betriebsbremsventil angesteuert werden. Auch dabei ergeben sich die verschiedenen aufgezeigten Umrüstmöglichkeiten, um unterschiedlich große Wirkflächen zu realisieren. Die der Steuerkammer 9 dann zugeordnete zweite anströmseitige Wirkfläche ist dann in den in den Fig. 10 bis 12 dargestellten Umrüstbeispielen konstant, d. h. sie wird durch eine Umrüstung nicht beeinflußt und wird immer durch die Durchmesserdifferenz 45 bestimmt. Dies gilt immer unter der Voraussetzung, daß die Erfindung nicht auch im Bereich der Dichtung 33 angewendet wird.

Die Ausführungsform eines Ventils gemäß den Fig. 13 und 14 baut auf der Ausführungsform gemäß Fig. 10 auf. Es soll ver­ deutlicht werden, daß die Erfindung nicht nur auf der Anström­ seite des Kolbens 1, sondern auch auf der Seite der Wiegekammer 36 verwirklicht werden kann. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 13 wird anströmseitig das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 verwirklicht, während abströmseitig das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 Anwendung findet. Eine der mehreren gegebenen Umrüst­ möglichkeiten der Ausführungsform gemäß Fig. 13 ist dann in Fig. 14 dargestellt, wobei anströmseitig die Verhältnisse entstehen, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind, und abström­ seitig die Verhältnisse gemäß Fig. 4 realisiert sind.

Obwohl die Erfindung nur anhand von Relaisventilen oder solchen Ventilen, die unter Relaiswirkung arbeiten, dargestellt und beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann leicht vorstellbar, daß die Erfindung auch bei sog. durchsteuernden Ventilen anwendbar ist. Ausgehend von der Darstellung der Fig. 10 wäre hierzu lediglich der Doppelventilkörper in umgekehrter Anordnung im Kolben 1 auf zuhängen, der dann mit einem gehäuse­ festen Auslaßsitz zusammenarbeitet und nach dem Schließen des Auslaßsitzes den am Kolben 1 realisierten Einlaßsitz öffnet. Auf diese Weise kann ein durchsteuerndes Ventil realisiert werden.

Claims (7)

1. Ventil für Kraftfahrzeugbremsanlagen, insbesondere Betriebs­ bremsventil oder Anhängersteuerventil, mit einem in einer zylin­ drischen Bohrung in einem Gehäuse (2) verschiebbar geführten Kolben (1), dem mindestens eine Dichtung (4) in Form eines O-Rings zugeordnet ist, die eine steuerdruckseitige Wirkfläche oder eine abströmseitige Wiegefläche begrenzt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Dichtung (4) bzw. den Dichtungen (23, 24; 4, 27) zwei wahlweise nutzbare Laufflächen (12, 14; 32, 41, 43) zugeordnet sind, wobei die eine Lauffläche (12, 41) mit dem Innendurchmesser eines O-Rings oder die andere Lauffläche (14; 32; 43) mit dem Außendurchmesser eines O-Rings zusammenarbeitet, daß ein Stützring (5; 5, 18; 25; 28) vorgesehen ist, der im wesentlichen die Breite des O-Rings bzw. der O-Ringe überbrückt, und daß Abstützmittel (7, 10; 7, 17; 7, 17, 20, 22; 29, 39) für die wahlweise Kupplung des Stützrings (5; 5, 18; 25; 28), und damit der Dichtung oder der Dichtungen, am Kolben (1) oder an der zylindrischen Bohrung des Gehäuses (2) vorgesehen sind.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (5) und die Abstützmittel auf der Seite der Dichtung (4) vorgesehen sind, auf der der vergleichsweise niedere Druck herrscht.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützmittel aus einer Stufe (10) am Kolben (1) oder an der zylindrischen Bohrung des Gehäuses (2) oder aus Sicherungsringen (7, 17, 20, 22) bestehen, die mit dem Kolben (1) oder dem Gehäuse (2) verbindbar sind.

4. Ventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den mit einer Dichtung (4) in Form eines O-Rings versehenen Kolben (1) ein im wesentlichen zylindrischer Distanzring (26) vorgesehen ist, der eine erste Lauffläche (32) für die Dichtung (4) des Kolbens (1) bildet, daß der Distanzring (26) von einer zweiten Dichtung (27) in Form eines O-Rings und einem Stützring (28) umgeben ist, und daß Abstützmittel (29, 39) für die wahlweise Freigabe oder Verbin­ dung des Stützrings (28) allein oder des Stützrings (28) und des Distanzrings (26) gemeinsam am Kolben (1) oder an der zylin­ drischen Bohrung des Gehäuses (2) vorgesehen sind.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützmittel aus zwei wahlweise in eine Nut im Gehäuse (2) einsetzbaren Sicherungsringen (29, 39) bestehen.

6. Ventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (4) des Kolbens (1) auf beiden Seiten von je einem Stützring (5, 18) eingeschlossen ist und daß je zwei Sicherungsringe (7, 20; 17, 22) für die wahl­ weise Festlegung der Dichtung (4) am Kolben (1) oder am Gehäuse (2) vorgesehen sind.

7. Ventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsamer Stützring (25) und zwei diesem zugeordnete Dichtungen (23, 24) vorgesehen sind und daß je zwei Sicherungsringe (7, 20; 17, 22) für die wahlweise Festlegung der Dichtung (4) am Kolben (1) oder am Gehäuse (2) vorgesehen sind.