DE4119602C2

DE4119602C2 - Überströmventil, insbesondere Mehrkreisschutzventil einer Druckluftbremsanlage von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE4119602C2
Application number: DE19914119602
Authority: DE
Inventors: Guenter Schaefer
Original assignee: Grau GmbH
Current assignee: Haldex Brake Products GmbH
Priority date: 1991-06-14
Filing date: 1991-06-14
Publication date: 1994-10-13
Anticipated expiration: 2011-06-15
Also published as: DE4119602A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Überströmventil, insbesondere Mehrkreisschutzventil einer Druckluftbremsanlage von Kraftfahrzeugen, mit einem Gehäuse und einer sich über einen Federteller sowie an einem Gehäusedeckel abstützenden Einstellfeder sowie einer einen Ventilsitz durchgehend überspannenden Membran, wobei zur Begrenzung der Anpreßkraft am Ventilsitz auf die Membran ein den Federteller gehäuseseitig abstützender, auf der der Einstellfeder abgekehrten Seite der Membran angeordneter Anschlagring vorgesehen ist. Die Erfindung läßt sich somit sowohl an einem einzelnen Überströmventil als auch bei mehreren Überströmventilen innerhalb eines Mehrkreisschutzventils verwirklichen.

Die DE-OS 29 51 297 zeigt ein Überströmventil in Verbindung mit einem Mehrkreisschutzventil mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Auf der der Einstellfeder abgekehrten Seite der Membran ist bereits ein Anschlagring vorgesehen, der zur Begrenzung der Anpreßkraft am Ventilsitz auf die Membran dient. Dieser Anschlagring begrenzt gleichsam die Eindringtiefe des Ventilsitzes in die Membran. Der Anschlagring weist einen größeren Durchmesser als der Abstützrand des Gehäuses für die Membran auf, so daß der Abstützring fest und unbeweglich vorgesehen ist. Er neigt zum Verkleben mit der Membran und kann durch diesen Klebeeffekt die Öffnungskraft verfälschen, so daß das Überströmventil neu eingestellt werden muß. Der Abstützring ist anströmseitig vor dem Ventilsitz des Überströmventils angeordnet.

Aus der DE-PS 32 23 762 ist ebenfalls ein Überströmventil bekannt, bei welchem der Anschlagring jedoch auf der der Einstellfeder zugekehrten Seite der Membran vorgesehen ist und damit den Federteller unmittelbar abstützt. Auch dieser Anschlagring ist ortsfest vorgesehen. Ein gesondert zum Anschlagring vorgesehener Membranstützkörper dient dazu, eine Membran zu verwenden, die auf ihrem Außenumfang eine Manschettendichtung aufweist, mit der sie dichtend und einspannungslos im Zylinder am Gehäuse gelagert ist, so daß auf eine Einspannung der Membran verzichtet werden kann. Der Membranstützkörper verhindert unzulässige Durchbiegungen im Bereich der Manschettendichtung. Durch die Anordnung des Anschlagrings und des zusätzlichen Membranstützkörpers sowie der übrigen Teile im Bereich des Ventilsitzes, die alle nur mit entsprechenden Fertigungstoleranzen herstellbar sind, ergibt sich in nachteiliger Weise die Möglichkeit, daß sich diese Fertigungstoleranzen so aufaddieren, daß sehr unterschiedliche Verhältnisse im Bereich des Ventilsitzes relativ zur Membran erreicht werden. Diese unterschiedlichen Verhältnisse wirken sich auf die Gleicheinstellung mehrerer Überströmventile an einem Mehrkreisschutzventil nachteilig aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Überströmventil der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen, bei dem sich die Herstellungstoleranzen der maßgeblichen Einzelteile im Bereich des Ventilsitzes weniger nachteilig aufaddieren können und bei dem auch nicht die Gefahr besteht, daß ein Klebeeffekt sich nachteilig auf den Öffnungsdruck des Überströmventils auswirkt.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Anschlagring benachbart zu dem Ventilsitz frei beweglich gelagert ist und einen kleineren Durchmesser als der Abstützrand des Gehäuses für die Membran aufweist.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, den Anschlagring nicht mehr als ortsfest sitzendes Teil, sondern als bewegliches Teil auszubilden, welches sich bei jedem Öffnungs- und Schließvorgang am Ventilsitz mitbewegen soll, so daß der Eintritt von Klebeeffekten weitgehend verhindert ist. Die Bewegung des Anschlagrings während des Öffnens und Schließens des Überströmventils wird auch nicht durch den Abstützrand des Gehäuses für die Membran beeinträchtigt, weil der Anschlagring auf vergleichsweise kleinerem Durchmesser innerhalb der von der Membran überbrückten Fläche vorgesehen ist. An dieser Stelle legt die Membran selbst beim Arbeiten des Überströmventils einen erheblichen Weg zurück, der wiederum einen Freiraum für eine Bewegung des Abstützrings bildet.

Der Anschlagring kann zur Bildung einer Überströmdrossel nach dem Abheben der Membran vom Einlaßsitz mit Durchbrechungen oder Nuten versehen sein. Damit wird eine Überströmdrossel gebildet, die unmittelbar nach dem Abheben der Membran vom Ventilsitz wirksam wird und verhindert, daß durch den sonst eintretenden Druckabfall das Ventil zwischen Membran und Ventilsitz wieder schließen würde. Die Überströmdrossel, die durch den Anschlagring gebildet wird, kann sogar hubabhängig ausgebildet sein, und zwar in der Weise, daß sich ihre Drosselwirkung mit vergrößerndem Öffnungshub verringert.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Anschlagring aus porösem Kunststoffmaterial besteht. Damit wird einerseits die Drosselfunktion erreicht. Andererseits besteht nicht die Gefahr des Anklebens des Abstützrings am Gehäuse oder an der Membran.

Der Anschlagring kann unmittelbar innerhalb oder außerhalb der den Ventilsitz bildenden Gehäusewandung angeordnet sein, also relativ nahe an dem Ventilsitz. An dieser Stelle ist die Bewegung der Membran, jedenfalls, was ihre Auswirkung auf den Ventilsitz betrifft, am größten, so daß der gleiche Bewegungsspielraum auch für den Anschlagring vorhanden ist.

Andererseits stellt diese Anordnungsstelle für den Anschlagring einen geschickt zu nutzenden Unterbringungsort dar, wobei das Überströmventil, gleichgültig, ob es innen oder außen angeströmt wird, seinen Baudurchmesser nicht vergrößert.

Wenn der Anschlagring innerhalb des Ventilsitzes vorgesehen ist, kann er zweckmäßig in Form einer Scheibe vorgesehen sein, die sich besonders einfach herstellen läßt und deren Porosität sinnvoll nutzbar ist.

Zusätzlich kann der Anschlagring zumindest in einem Teilbereich seiner Oberfläche eine ballige Kontur aufweisen. In diesem Bereich können auch Nuten, Rippen, Vertiefungen, Durchbrechungen o. dgl. vorgesehen sein, um einerseits einem Klebeeffekt entgegenzuwirken und andererseits die Drosselwirkung sicherzustellen.

Das Überströmventil wird anhand zweier Ausführungsformen weiter erläutert und beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein einzelnes Überströmventil in einer ersten Ausführungsform und

Fig. 2 einen Schnitt durch ein einzelnes Überströmventil in einer zweiten Ausführungsform.

Das in Fig. 1 dargestellte Überströmventil, welches leicht vorstellbar auch Bestandteil eines Mehrkreisschutzventils sein kann, weist ein Gehäuse 1 und einen Gehäusedeckel 2 auf. Zwischen Gehäuse 1 und Gehäusedeckel 2 ist eine Membran 3 vorgesehen, die entweder eingespannt angeordnet sein kann oder aber auf ihrem äußeren Umfang eine Manschettendichtung 4 (wie dargestellt) besitzen kann. Im Gehäuse 1 ist ein Einströmkanal 5 gebildet, der zu einem Ventilsitz 6 führt, der als vorstehender Gehäuserand ausgebildet ist. Die Membran 3 bildet mit dem Ventilsitz 6 das Ventil 3, 6 des Überströmventils. Außerhalb des Ventilsitzes 6 ist eine Ausströmkammer 7 vorgesehen, die zu einem Ausgangsanschluß 8 führt, an den üblicherweise eine zu einem Druckluftvorratsbehälter führende Leitung angeschlossen ist. Die Anströmung des Überströmventils kann aber auch in umgekehrter Richtung vollzogen sein.

Um den Ventilsitz 6 herum ist in einem Gehäuseabsatz 9 ein Anschlagring 10 frei beweglich gelagert, der bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 einen porösen Grundkörper 11 aus Kunststoffmaterial aufweist, an dessen innerem Durchmesser und unterer Stirnfläche Vorsprünge 12, Rippen o. dgl. vorgesehen sind, so daß sich zwischen den Vorsprüngen 12 Durchbrechungen 13 ergeben.

Auf der dem Ventilsitz 6 abgekehrten Seite der Membran ist ein Federteller 14 vorgesehen, auf dem sich eine Einstellfeder 15 abstützt, die andererseits über eine Stellschraube 16 in ihrer Vorspannkraft einstellbar ist, so daß damit der Öffnungsdruck des Überströmventils einstellbar ist.

Beim Öffnen des Überströmventils hebt die Membran 3 von dem Ventilsitz 6 ab und der freifliegend gelagerte Anschlagring 10 kann sich frei bewegen, also beispielsweise eine Art taumelnde Bewegung durchführen, da zwischen der den Ventilsitz 6 bildenden Wandung und den Vorsprüngen 12 Spiel vorgesehen ist. Es besteht daher keine Gefahr, daß in den Ruhezeiten der Anschlagring 10 an der Membran 3 oder an dem Gehäuse 1 anklebt oder einen Klebeeffekt zeigt.

Unmittelbar nachdem die Membran 3 von dem Ventilsitz 6 abgehoben hat, bildet der Anschlagring 10 eine Überströmdrossel und verhindert so einen größeren Druckabfall im Einströmkanal 5, der zu einem ungewollten Schließen des Ventils 3, 6 führen würde. Es kann sich damit anströmseitig und abströmseitig der erforderliche Druck aufbauen, so daß das Überströmventil in der geöffneten Stellung verbleibt. Es handelt sich um ein Überströmventil mit begrenzter Rückströmung.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist an sich ähnlich aufgebaut. Der Anschlagring 10 ist hier jedoch als Scheibe ausgebildet und befindet sich in einem Gehäuseabsatz 17 innerhalb des Ventilsitzes 6. Auch hier sind wieder Vorsprünge 12 und Durchbrechungen 13 vorgesehen. Wie aus den Fig. 1 und 2 erkennbar ist, ist der Außendurchmesser des Anschlagrings 10 auf jeden Fall kleiner als der von dem Gehäusedeckel 2 gebildete Einspann- oder Anschlagrand der Membran 3, und sogar kleiner als der Durchmesser des Federtellers 14. Die Bewegung des Anschlagrings 10 wird damit durch die Membran 3 bzw. deren Randbereiche nicht behindert.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse
2 Gehäusedeckel
3 Membran
4 Manschettendichtung
5 Einströmkanal
6 Ventilsitz
7 Ausströmkammer
8 Ausgangsanschluß
9 Gehäuseabsatz
10 Anschlagring
11 Grundkörper
12 Vorsprung
13 Durchbrechung
14 Federteller
15 Einstellfeder
16 Stellschraube
17 Gehäuseabsatz

Claims

1. Überströmventil, insbesondere Mehrkreisschutzventil einer Druckluftbremsanlage von Kraftfahrzeugen, mit einem Gehäuse und einer sich über einen Federteller sowie an einem Gehäusedeckel abstützenden Einstellfeder sowie einer einen Ventilsitz durchgehend überspannenden Membran, wobei zur Begrenzung der Anpreßkraft am Ventilsitz auf die Membran ein den Federteller gehäuseseitig abstützender, auf der der Einstellfeder abgekehrten Seite der Membran angeordneter Anschlagring vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (10) benachbart zu dem Ventilsitz (6) frei beweglich gelagert ist und einen kleineren Durchmesser als der Abstützrand des Gehäuses (1, 2) für die Membran (3) aufweist.

2. Überströmventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (10) zur Bildung einer Überströmdrossel nach dem Abheben der Membran (3) vom Ventilsitz (6) mit Durchbrechungen (13) oder Nuten versehen ist.

3. Überströmventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (10) aus porösem Kunststoffmaterial besteht.

4. Überströmventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (10) unmittelbar innerhalb oder außerhalb der den Ventilsitz (6) bildenden Gehäusewandung angeordnet ist.

5. Überströmventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (10) in Form einer Scheibe vorgesehen ist.

6. Überströmventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (10) zumindest in einem Teilbereich seiner Oberfläche eine ballige Kontur aufweist.