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Druckregler mit Sicherheitsventil
Die Erfindung betrifft Druckregler mit Sicherheitsventil, insbesondere für Strassen- und Schienenfahr- zeuge, miteinem vom Behälterdruck beaufschlagten Regelorgan, das pneumatisch einen Schaltkolben steu- ert, der auf seiner entgegengesetzten Seite vom Kompressorleitungsdruck belastet ist und den Kompressor auf Leerlauf schaltet, indem er ein über eine nur in Öffnungsrichtung wirksame Mitnehmereinrichtung mit ihm verbundenes Auslassventil aufdrückt, das gleichzeitig als Sicherheitsventil wirkt.
Derartige Druckregler haben die Aufgabe bei Überschreitung eines bestimmten Druckes im ange- schlossenen Behälter die Kompressorleitung mit der Atmosphäre zu verbinden und bei Unterschreitung eines meistens um lolo niedrigeren Druckes diese wieder von der Atmosphäre zu trennen, so dass der vorübergehend ins Freie fördernde Kompressor wieder in den Behälter fördert.
Das Sicherheitsventil hat die Aufgabe, bei Überschreitung des Abschaltdruckes um ein bestimmtes Mass anzusprechen. Bei Kraftfahrzeugen werden jedoch auch häufig Druckregler mit Reifenfülleinrichtung verwendet, bei denen beim Anschluss des Reifenfüllschlauches das eigentliche Regelorgan abgeschaltet wird. Das Sicherheitsventil begrenzt dann den den Abschaltdruck wesentlich überschreitenden Reifenfu druck nach oben.
Aus Gründen der Einfachheit bzw. der Wirtschaftlichkeit wurde in letzter Zeit vorgeschlagen, das Sicherheitsventil entweder mit der Reifenfülleinrichtung oder mit dem Ablassventil zu kombinieren.
Eine bekannte zur erstgenannten Art gehörende Ausführung hat den Nachteil, dass der die Schaltge- nauigkeit charakterisierende KoeffizientSitzumfang durchStellfläche relativ ungünstig ist. Ausserdem sind zusätzliche Einrichtungen erforderlich, um das Auffüllen des Behälters auf Reifenfülldruck während des Reifenfüllvorganges zu verhindern.
Die zweite Ausführung verwendet einen vom Regelorgan gesteuerten hohlen Schaltkolben, in dem das Auslassventil gelagert ist. Eine ebenfalls darin angeordnete Feder drückt das Auslassventil mit einer Vorspannung gegen den Schaltkolben, die etwa dem Produkt zwischen Auslassventilstellfläche und Sicherheitsventilansprechdruck entspricht. Diese Lösung ist vom Standpunkt einer einfachen Montage aus nicht befriedigend.
Erfindungsgemäss werden die genannten Nachteile dadurch vermieden, dass eine den Schaltkolben be- lastendeSchaltfeder vorgesehen wird, welche die vom Regelorgan eingesteuerte, den Schaltkolben beaufschlagendeDruckluft beim Aufdrücken des Auslassventiles unterstützt und im drucklosen Zustand die Wirkung der Ventilfeder erheblich schwächt.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Fig. 1 und 2 näher beschrieben :
In das Gehäuse 1 tritt beim Kompressoranschluss 2 die Druckluft ein und beaufschlagt sowohl den Schaltkolben 3 als auch das Auslassventil 4. Über das Rückschlagventil 5 strömt die Druckluft weiter zum Behälteranschluss 6. Gleichzeitig kann Druckluft über die Verbindungsbohrung 7 unter den Regelkolben 8 gelangen. Solange der Abschaltdruck nicht erreicht ist, liegt der Regelkolben 8 unter der Stellkraft der Regelfeder 9 auf dem Sitz 10 dicht auf. Der Schaltraum 11 ist über die Drosselbohrung 12 entlüftet. Die Stellkraft der Ventilfeder 13 ist gleich dem Produkt der Stellfläche des Auslassventiles 4 mit dem Sicherheitsventilansprechdruck.
DieSchaltfeder 14 ist schwächer als die Ventilfeder 13 dimensioniert (um zirka 5 kp), so dass bei drucklosem Zustand die Ventilfeder 13 entgegen der auf dem Schaltkolben 3 sich abstützenden Schaltfeder 14 das Auslassventil 4 dicht gegen den Auslassventilsitz 15 anlegt. Der Schaltkolben
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3 ist im Gehäuse mittels des Dichtelementes 16 dicht geführt.
TritteineDruckerhöhung in der Kompressorleitung ein, so entsteht eine pneumatische Stellkraft, die das Auslassventil entgegen der Stellkraft der Ventilfeder 13 aufdrücken will. Gleichzeitig entsteht jedoch eine weitere pneumatischestellkraft, diedenSchaltkolben 3 anheben will und dadurch eine teilweise Ent- lastung desauslassventiles 4 bzw. der Ventilfeder 13 von der Stellkraft der Schaltfeder 14 mit sich bringt.
Wird die Stellfläche des Schaltkolbens 3 grösser als die des Auslassventiles 4 ausgelegt, so tritt mit zu- nehmendem Druck in der Kompressorleitung entsprechend der Flächendifferenz eine Erhöhung der Dicht- kraft am Auslassventilsitz 15 auf.
Bei Überschreitung des Abschaltdruckes wird der Regelkolben 8 vom Sitz 10 abgehoben und der Schalt- raum 11 beaufschlagt. Da erfindungsgemäss nur ein geringer Kraftunterschied zwischen der Schaltfeder 14 und der Ventilfeder 13 vorhanden ist, genügt schon, trotz der an sich starken Ventilfeder, ein relativ ge- ringer Druck im Schaltraum 11, um den Schaltkolben 3 mit dem Auslassventil 4 nach unten bis zum An- schlag 17 zu verschieben, wodurch der Auslassventilsitz 15 freigegeben wird und Druckluft aus der Kom- pressorleitung ins Freie ausströmen kann.
Sobald der Behälterdruck soweit abgefallen ist, dass die Regelfeder 9 den Regelkolben 8 auf den Sitz
10 dicht anlegen kann, wird der Schaltraum 11 wegen der Drosselbohrung 12 drucklos. Nunmehr ist die Ventilfeder 13 imstande, das Auslassventil 4 samt dem Schaltkolben 3 entgegen der Kraft der Schaltfeder
14 nach oben zu verschieben.
Sollte aus irgend einem Grund das Regelorgan nicht ansprechen, so wird bei Überschreitung des Abschaltdruckes bzw. des Einstelldruckes des Sicherheitsventiles das Auslassventil entgegen der Stellkraft der Ventilfeder 13 aufgedrückt, so dass Druckluft ins Freie ausströmen kann.
Liegt der Sicherheitsventilansprechdruck, wie z. B. beim Druckregler mit Reifenfüllanschluss, etwa doppelt so hoch wie der Abschaltdruck des Regelorganes, ergeben sich relativ grosse Vorspannwerte für die Ventil-bzw. für die Schaltfeder. In diesem Fall ist es möglich das Auslassventil im Schaltkolben, wie in Fig. 2 gezeigt, dicht zu führen. Die Funktion wird dadurch nicht verändert. Wegen des Dichtelementes 18 wird lediglich die Stellfläche des Auslassventiles um den Querschnitt des Auslassventilschaftes kleiner und damit auch das Produkt zwischen Stellfläche des Auslassventiles und Sicherheitsventilansprechdruck. Bei gegebenenventilquerschnittenist somit die Wahl der Ventilfeder in relativ weiten Grenzen möglich. Die Schaltgenauigkeit sinkt allerdings mit zunehmendem Dichtdurchmesser des Dichtelements 18.
Die zu wählende Ausführung hängt somit vom jeweiligen Verwendungszweck ab.
Es liegt durchaus im Rahmen der Erfindung, die beschriebene Ausbildung des Systems Schaltfeder- Abschaltkolben-Auslassventil-Ventilfeder beiDruckreglern mit einer andern als der beschriebenen Regeleinrichtung, insbesondere z. B. bei solchen, die in Leerlaufstellung keine dauernde Verbindung der Behälterleitung über eine Düse mit der Atmosphäre bewirken, in Anwendung zu bringen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Druckregler mit Sicherheitsventil, insbesondere für Strassen- und Schienenfahrzeuge, mit einem vom Behälterdruck beaufschlagten Regelorgan, das pneumatisch einen. Schaltkolben steuert, der auf seiner entgegengesetzten Seite vom Kompressorleitungsdruck belastet ist und den Kompressor auf Leerlauf schaltet, indem er ein über eine nur in Öffnungsrichtung wirksame Mitnehmereinrichtung mit ihm verbundenes Auslassventil aufdrückt, das gleichzeitig als Sicherheitsventil wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Schaltkolben (3) belastende Schaltfeder (14) vorgesehen ist, welche die vom Regelorgan (8,9, 10) eingesteuerte, den Schaltkolben beaufschlagende Druckluft beim Aufdrücken des Auslassventils 4 unterstützt.