Ein gattungsgemäßes vorgesteuertes Ventil wird beispielsweise als elektropneumati- sches Regelventil innerhalb eines Druckluftbremssystems eines Nutzfahrzeuges ein- gesetzt, um einen Bremsdruck entsprechend der gewünschten Bremswirkung auszu- regeln. Eine vom Regelventil ausgehende Bremsleitung steht zu diesem Zwecke ge- wöhnlich mit einem Bremszylinder in Verbindung, der am Fahrzeugrad angeordnet ist und die zum Bremsen benötigte Bremskraft für eine hieran angeschlossene Scheiben-oder Trommelbremse erzeugt. Die Vorgabe des Druck-Sollwertes für das elektropneumatische Regelventil kann sowohl elektrisch als auch pneumatisch erfol- gen. Die pneumatische Ansteuerung wird meist jedoch nur zur Sicherheit im Falle eines Ausfalls der elektrischen Ansteuerung genutzt.

Ein derartiges elektropneumatisches Regelventil ist aus der DE 196 05 562 A1 be- kannt. Das Regelventil weist einen innerhalb eines Ventilgehäuses untergebrachten großflächigen Steuerkolben auf, der über eine korrespondierende Steuerkammer axial bewegbar ist. Gegenüberliegend der Steuerkammer grenzt der Steuerkolben an eine Arbeitskammer. Seitens der Arbeitskammer ist ein koaxialer Hohlzapfen am

Steuerkolben ausgebildet, der zur Betätigung einer benachbarten Ventilsitzanord- nung dient. Die Ventilsitzanordnung schaltet durch eine axiale Verstellung einer fe- derverspannten Dichtmanschette den Druckluftfluss zwischen einem außenliegenden Bremsleitungsanschluss, einem Speisedruckanschluss sowie einem Entlüftungsan- schuss.

Über eine Vorsteuerventilanordnung ist der Steuerkolben mit einem Steuerdruck seitens der Steuerkammer beaufschlagbar. Die Vorsteuetventilanordnung besteht hier aus zwei elektromagnetischen Vorsteuerventilen, die durch eine koordinierte Bestromung der integrierten elektrischen Spulen ein Ansteigen, Halten oder Absen- ken des Steuerdrucks innerhalb der Steuerkammer bewirken. Auf der dem Steuer- kolben gegenüberliegenden Seite wirkt eine aus dem Bremsdruck resultierende Ge- genkraft.

Die vom Steuerkolben derart betätigbare Ventilsitzanordnung umfasst die topfartig ausgebildete Dichtmanschette, welche mit einem koaxialen Durchbruch versehen ist, um hierdurch die bei der Entlüftung der Steuerkammer anfallende Abluft an den Ent- lüftungsanschluss zu leiten. Die verbleibende kreisringförmige Dichtfläche der Dicht- manschette bildet gemeinsam mit einem gegenüberliegenden äußeren Ventilsitz, der einen koaxialen inneren Ventilsitz umschließt, eine korrespondierende Ventilsitzan- ordnung.

Eine Druckluftbeaufschlagung des mit der Arbeitskammer in Verbindung stehenden Bremsleitungsanschlusses erfolgt durch Niederdrücken der Dichtmanschette, wobei diese vom äußeren Ventilsitz abhebt, so dass ein Druckluftfluss vom Speisedruckan- schluss zur Arbeitskammer freigegeben wird. Eine Entlüftung der mit dem Bremslei- tungsanschluss in Verbindung stehenden Arbeitskammer wird durch ein Abheben des einstückig mit dem Steuerkolben ausgebildeten inneren Ventilsitzes erreicht, wobei ein Druckluftfluss ausgehend von der Arbeitskammer zum Entlüftungsan- schluss erfolgt.

Die mit der vorstehend beschriebenen bekannten Ventilsitzanordnung erreichbare Regelqualität ist dadurch begrenzt, dass eine relativ große Kraftkomponente von unten her auf die Dichtmanschette in Richtung des Steuerkolbens wirkt, welche im Wesentlichen durch die Einflüsse des Bremsdrucks verursacht wird. Dieser unteren Kraftkomponente steht zur anderen Seite der Dichtmanschette eine obere Kraftkom- ponente gegenüber, die aufgrund einer kleineren wirksamen Fläche-verursacht durch die koaxiale Anordnung der beiden Ventilsitze-in Verbindung mit dem Druck in der Arbeitskammer bei der abgeschlossenen Ventilstellung einen kleineren Betrag aufweist. Dieses Ungleichgewicht der beiden Kraftkomponenten führt zu einer relativ großen Hysterese der Ventilsitzanordnung, was die Regelqualität negativ beeinflusst.

Es ist bereits versucht worden, die wirksame kreisringförmige Dichtfläche der Dicht- manschette zu vergrößern, indem der Kolbensitzdurchmesser weiter verkleinert wird.

Hierbei hat sich jedoch herausgestellt, dass die Dichtmanschette im inneren Randbe- reich derart ungünstig beansprucht wird, dass eine zuverlässige Dichtheit und exakte Ventilfunktion nicht erzielbar ist. Eine Vergrößerung des äußeren Ventilsitzes kommt wegen baulich bedingter Restriktionen nicht in Betracht.

Die Dichtmanschette besteht aus einem Elastomer und weist eine Verstärkungsein- lage auf, die randquerschnittsmäßig im Wesentlichen rechtwinklig ausgebildet ist, wobei der waagerechte, unterhalb der Dichtfläche verlaufende Schenkel sich an ei- nen senkrechten, entlang eines außenliegenden Dichtlippenabschnittes erstrecken- den Schenkels anschließt, um insoweit die Außenflanke der Dichtmanschette zu ver- stärken. Mit dieser Geometrie ist eine Vergrößerung der Kraftkomponente oberhalb der Dichtmanschette bei den vorstehend angegebenen Randbedingungen nicht er- reichbar. Im Extremfall kann es durch Einwirkung des inneren Ventilsitzes zu einem Abscheren von Dichtungsmaterial an der Dichtmanschette kommen.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes vorge- steuertes Ventil dahingehend weiterzuverbessern, dass die im Zusammenhang mit der Ventilsitzanordnung zum Einsatz kommende Dichtmanschette eine Verkleine- rung des inneren Ventilsitzdurchmessers zur Vergrößerung der Kraftkomponente oberhalb der Dichtmanschette ermöglicht und gleichzeitig eine zuverlässige Dicht- funktion im Dauerbetrieb sicherstellt.

Die Erfindung wird ausgehend von einem vorgesteuerten Ventil gemäß dem Ober- begriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen ge- löst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass eine Dichtmanschette eine randquerschnittsmäßig im Wesentlichen U-förmig ausgebildete innenliegende Ver- stärkungseinlage aufweist, die mit einem radial nach innen gerichteten und den in- nenradialen Bereich der Dichtfläche verstärkenden angeformten Ansatz versehen ist, wobei die beiden Schenkel der Verstärkungseinlage in zugeordnete Dichtlippenab- schnitte der Dichtmanschette verstärkend hineinragen.

Der Vorteil einer derartig ausgebildeten Dichtmanschette liegt darin, dass der kriti- sche, mit dem inneren Ventilsitz korrespondierende Bereich der Dichtfläche durch eine speziell unterstützend ausgestaltete Geometrie der Verstärkungseinlage derar- tig gestützt wird, dass der Ventilsitzdurchmesser weiter reduziert werden kann, um insoweit die wirksame Ringfläche oberhalb der Dichtmanschette zu vergrößern, ohne die axiale Beweglichkeit der Dichtmanschette zu behindern. Infolgedessen wird eine kleinere Ventilhysterese erreicht, was zu einer besseren Regelqualität eines elektro- pneumatischen Regelventils führt.

Vorzugsweise besteht die Verstärkungseinlage aus einem-gegenüber dem umge- benen elastomeren Dichtmaterial der Dichtmanschette-relativ starren Kunststoff,

der in die Dichtmanschette einvulkanisiert ist. Daneben ist es auch denkbar, eine Verstärkungseinlage aus Stahl, Aluminium oder dergleichen zu verwenden.

Gemäß einer die Erfindung verbessernden Maßnahme sind die beiden von der Dichtlippenmanschette ausgehenden ringförmigen Dichtlippenabschnitte in etwa gleichlang ausgebildet, um im Zusammenwirken mit den ebenfalls gleichlang ausge- bildeten Schenkeln der Verstärkungseinlage eine gleichmäßige Qualität der Dichtung zu gewährleisten, ohne dass unterschiedlich hohe Anlagekräfte an den zur Dicht- manschette korrespondierenden Gehäusebestandteilen zu einer Behinderung der axialen Bewegbarkeit der Dichtmanschette führt.

Gemäß einer weiteren, die Erfindung verbessernden Maßnahme kann durch den Durchbruch in der Dichtmanschette hindurch ein Rohrabschnitt mit einem Entiüf- tungskanal hindurchgeführt werden, um die bei der Entlüftung der Steuerkammer anfallende Abluft direkt in den Bereich des Entlüftungsanschlusses zu leiten. Dem- entsprechend ist der Durchmesser des Durchbruchs auf den Durchmesser des Rohrabschnitts derart abgestimmt, dass ein noch ausreichender kreisringförmiger Strömungsquerschnitt zur Entlüftung der Arbeitskammer zur Verfügung steht.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden gemeinsam mit der Be- schreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figu- ren näher dargestellt. Es zeigt : Figur 1 einen Längsschnitt durch ein elektropneumatisches Regelventil mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Dichtmanschette, Figur 2 einen detaillierten Längsschnitt im Bereich der Ventilsitzanordnung von Figur 1, und Figur 3 einen gesonderten Längsschnitt durch die Dichtmanschette.

Das elektropneumatische Regelventil gemäß Figur 1 weist ein zweigeteiltes Gehäu- se auf, das aus einem unteren Relaisventilgehäuse 1 besteht, welches mit einem oberen Vorsteuerventilgehäuse 2 über ein dazwischenliegendes Dichtelement 3 mittels einer Verschraubung verbunden ist. Das Relaisventilgehäuse 1 und das Vor- steuerventilgehäuse 2 schließen einen als Steuerkammer 4 ausgebildeten innenlie- genden Hohlraum ein, in dem ein Steuerkolben 5 axial bewegbar angeordnet ist. Zur axialen Verstellung des Steuerkolbens 5 dient eine im Vorsteuerventilgehäuse 2 un- tergebrachte Vorsteuerventilanordnung, von der hier lediglich ein als Auslassmagnet dienendes Vorsteuerventil 6 gezeigt ist. Die Vorsteuerventilanordnung wird über eine ebenfalls im Vorsteuerventilgehäuse 2 angeordnete Elektronikeinheit 7 elektrisch angesteuert.

Das gezeigte Vorsteuerventil 6 entlüftet bei Betätigung die Steuerkammer 4, wobei die anfallende Abluft über einen koaxialen Entlüftungskanal 7 an die Atmosphäre abgeleitet wird. Neben dem als Auslassventil dienenden Vorsteuerventil 6 ist ein (hier nicht gezeigtes) zweites Vorsteuerventil als Einlassventil vorhanden, das für eine Beaufschlagung der Steuerkammer 4 mit einem Steuerdruck dient, um den Steuer- kolben 5 axial zu verstellen.

Infolge der Beaufschlagung der Steuerkammer 4 betätigt der Steuerkolben 5 über eine untere hülsenartige koaxiale Anformung eine Ventilsitzanordnung 9. Das distale Ende der koaxialen Anformung ist als innerer Ventilsitz 10 ausgebildet. Neben dem inneren Ventilsitz 10 ist ein koaxial in derselben Ebene angeordneter äußerer Ventil- sitz 11 vorgesehen, der ortsfest gegenüber dem Relaisventilgehäuse 1 angeordnet ist. Beide Ventilsitze 10 und 11 wirken mit einer topfartigen Dichtmanschette 12 zu- sammen, deren Dichtfläche 13 an den beiden Ventilsitzen 10 und 11 in einer abge- schlossenen Schaltposition des Regelventils zur Anlage kommt, was unter anderem durch die Wirkung einer zwischen dem Relaisventilgehäuse 1 und der Dichtman- schette 12 angeordneten Druckfeder 14 erfolgt. Über diese Ventilsitzanordnung 9 ist der Druckluftfluss zwischen einem am Relaisventilgehäuse 1 angeordneten Brems-

leitungsanschluss 15 einerseits sowie einem (hier nicht erkennbaren) Speisedruck- anschluss, der mit einer internen Speisedruckkammer 16 in Verbindung steht, und einem Entlüftungsanschluss 17 andererseits schaltbar. Der Entlüftungsanschluss 17 ist zusätzlich mit einem Schalldämpfer 18 zur Geräuschminderung der aus einer mit dem Bremsleitungsanschluss 15 verbindbaren Arbeitskammer 19 sowie der aus dem Entlüftungskanal 8 ausströmenden Abluft versehen.

Das elektropneumatische Regelventil ist hier in seiner abgeschlossenen Schaltstel- lung gezeigt. Bei Beaufschlagung der Steuerkammer 4 mit einem Steuerdruck und darauffolgender Bewegung des Steuerkolbens 5 in Richtung einer unteren Position erfolgt durch Öffnen des äußeren Ventilsitzes 11 ein Druckluftfluss, ausgehend von der Speisedruckkammer 16 über die Arbeitskammer 19 zum Bremsleitungsanschluss 15, um insoweit den Bremsdruck zu erhöhen.

Bei einer Entlüftung der Steuerkammer 4 wird der Steuerkolben 5 in eine obere Posi- tion überführt, wobei der innere Ventilsitz 10 geöffnet wird, so dass ausgehend vom Bremsleitungsanschluss 15 Druckluft über die Arbeitskammer 19 zum Entlüftungsan- schluss 17 gelangt, um den Bremsdruck entsprechend abzusenken. Somit wird der Bremsdruck hier durch eine wechselseitige Bewegung des Steuerkolbens 5 beein- flusst.

Wie aus der Detaildarstellung gemäß Figur 2 hervorgeht, weist die Dichtmanschette 12 der Ventilsitzanordnung 9 einen innenradialen Dichtlippenabschnitt 20 sowie ei- nen außenradialen Dichtlippenabschnitt 21 auf, die dichtend an rohrförmigen Ab- schnitten einer ortsfest gegenüber dem Relaisventilgehäuse 1 angeordneten Einsatzhülse 22 zur Anlage kommen und die Feder 14 einschließen. Durch einen Durchbruch 23 in der Dichtmanschette 12 verläuft ein den Entlüftungskanal 8 ent- haltener Rohrabschnitt 24, um die bei der Entlüftung der (hier nicht dargestellten) Steuerkammer anfallende Abluft in den Bereich des Entlüftungsanschlusses zu lei- ten.

Gemäß Figur 3 besitzt die Dichtmanschette 12 eine randquerschnittsmäßig im We- sentlichen U-förmig ausgebildete innenliegende ringförmige Verstärkungseinlage 24.

Die Verstärkungseinlage 24 besteht hier aus einem gegenüber des elastomeren Dichtmaterials der Dichtmanschette 12 relativ starren Kunststoff und ist durch Einvul- kanisieren in die Dichtmanschette 12 eingebracht. Die Verstärkungseinlage 24 ist mit einem radial nach innen gerichteten Ansatz 25 versehen, um den innenradialen Be- reich der Dichtfläche 13 zusätzlich zu verstärken. Zwei Schenkel 26 und 27 der Ver- stärkungseinlage 24 ragen je in die beiden Dichtlippenabschnitte 20 und 21 hinein, um die Stabilitätseigenschaften der Dichtmanschette 12 zu erhöhen und insoweit die Dichtungseigenschaften zu verbessern. Die beiden Dichtlippenabschnitte 20,21 der Dichtlippenmanschette 12 sind hier gleichlang ausgebildet und wirken mit ebenfalls gleichlangen, jedoch kürzeren Schenkeln 26,27 der innenliegenden Verstärkungs- einlage 24 zusammen.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend angegebene, bevorzugte Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, die vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mit erfasst sind. So können beispiels- weise die Längen-und Durchmesserverhältnisse der Dichtmanschette im Rahmen des Schutzbereiches variieren.

Bezugszeichenliste 1 Relaisventilgehäuse 2 Vorsteuerventilgehäuse 3 Dichtelement 4 Steuerkammer 5 Steuerkolben 6 Vorsteuerventil 7 Elektronikeinheit 8 Entlüftungskanal 9 Ventilsitzanordnung 10 innerer Ventilsitz 11 äußerer Ventilsitz 12 Dichtmanschette 13 Dichtfläche 14 Feder 15 Bremsteitungsanschluss 16 Speisedruckanschluss 17 Entlüftungsanschluss 18 Schalldämpfer 19 Arbeitskammer 20,21 Dichtlippenabschnitt 22 Einsatzhülse 23 Durchbruch 24 Verstärkungseinlage 25 Ansatz 26,27 Schenkel