Bremsventil Gegenstand der Erfindung ist ein Bremsventil an Druckluftbremsen von Motorfahrzeugen, insbeson dere Motorlastwagen. Dieses meist zur Betätigung durch eine Trittplatte eingerichtete Bremsventil weist ein Entlüftungsventil und ein über dessen Ventil- schliesskörper betätigbares Druckluftspeiseventil auf,
wobei der Ventilsitz des Entlüftungsventils bei ge schlossen bleibender Lage desselben mittels dessen Schliesskörpers in der Öffnungsrichtung des Speise ventils gegen eine elastische Belastung beweglich ist und zur Begrenzung der Bewegung dieses Sitzes in Richtung der Öffnungsbewegung des Schliesskörpers ein Anschlag vorgesehen ist.
Solche Bremsventile müssen nicht nur äusserst betriebssicher sein, sondern sollen auch eine fein abstufbare und progessive Bremsung ergeben und mit möglichst kurzen Brems- und Lösezeiten arbeiten. Bekannte Bremsventile arbeiten zwecks Erhöhung der Betriebssicherheit mit zwei getrennten, pneumatischen Kreisen. Aus Gründen der besseren Abstufbarkeit und der kürzeren Brems- und Lösezeiten sind sie mit kleinen und grösseren Ventilquerschnitten und ent sprechenden, beweglichen Ventilteilen versehen. Trotzdem vermitteln diese Bremsventile dem Fahr zeugführer nicht in ausreichendem Mass das er wünschte Gefühl des Verbundenseins mit seinem Fahrzeug und der individuellen Beherrschung des selben beim Bremsvorgang.
Die Ursache liegt nicht nur darin, dass das Speiseventil gegen den jeweils vorhandenen Speisedruck geöffnet werden muss und somit bei mehrmaliger Bremsbetätigung in kurzer Aufeinanderfolge oder bei Dauerbremsung eine vor zeitige Ermüdung des Fahrzeugführers eintreten kann, sondern auch darin, dass bei Steigerung des Bremszylinderdruckes bzw. bei abnehmendem Speise druck der Betätigungswiderstand abnimmt, was psy chologisch unrichtig ist. Die vorliegende Erfindung sucht die genannten Mängel zu beheben.
Gemäss der Erfindung steht der Schliesskörper des Speiseventils unter einer gegen den Speisedruck ventilschliessenden, elastischen Be lastung, die bei maximalem Speisedruck zur Ventil- schliessung noch ausreicht und derzufolge der Betä tigungswiderstand einerseits beim Erhöhen des Bremsdruckes und anderseits beim Absinken des Speisedruckes zunimmt.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Bremsventils ist auf der beiliegenden Zeichnung dar gestellt, in welcher Fig. 1 ein Trittplatten-Zwillingsbremsventil für zwei getrennte, pneumatische Bremskreise im Axial- schnitt, und Fig. 2 und 3 das eine Bremsventil je im Axial schnitt in der Bremshaltestellung bzw. in der Stop stellung mit geschlossenem Entlüftungsventil und ge öffnetem Speiseventil zeigen.
Beim veranschaulichten Zwillingsbremsventil sind einander entsprechende Bauteile der beiden Brems ventile mit gleichen Bezugsziffern unter Beifügung je eines Apostrophs beim rechts liegenden Brems ventil bezeichnet. Die anschliessende Beschreibung beschränkt sich zum Teil nur auf das links liegende Bremsventil.
Die beiden, das im Gehäuse 1 untergebrachte Zwil- lingsbremsventil bildenden Bremsventile gehören je einem gesonderten Bremssystem an, welches abgesehen von der Ventilbetätigungvom andern vollständigunab- hängig ist. Die vom Kompressor 2 erzeugte Druckluft strömt über den Druckregler 3 zum Doppelrückschlag ventil 4 und verteilt sich auf die Druckluftreservoire 5 und 5', aus welchen die Druckluft über denAnschluss 6 bzw. 6' in den Speisedruckraum 7 bzw. 7' gelangt.
Der Speisedruckraum 7 ist einerseits durch den Schliesskörper 8 des Speiseventils und anderseits durch einen in den Raum 7 vorstehenden Kolben- stössel 9 und eine Dichtung 10 abgeschlossen, die dessen Durchtritt in den Raum 7 abdichtet. Der im Raum 7 auf den Kolbenstössel 9 wirkende Druck hält den Ventilschliesskolben 11 des Entlüftungsven tils 11, 17 in seiner in Fig. 1 gezeigten Ausgangs stellung im Anschlag an der Gehäuseabdeckplatte 12.
Dadurch steht der Bremszylinder 13 pneumatisch über den Anschluss 14, den die Dichtung 10 umge henden Kanal 15, die Reaktionskammer 16, das Ent lüftungsventil 11, 17, den Entlüftungsraum 18, den Kanal 19 und den Anschluss 20 (Fig. 2) mit der Aussenluft in Verbindung. Der Schliesskörper 8 des Speiseventils ist in einem Verschlusszapfen 21 geführt und mit einer Druckfeder 22 belastet, welche bei maximalem Speisedruck im Raum 7 gerade noch ausreicht, um das Speiseventil dicht zu schliessen.
Somit bedarf es zum öffnen des Speiseventils einer nur kleinen Betätigungskraft, die jedoch wegen der Feder 22 einerseits bei vermindertem Speisedruck, andererseits bei Erhöhung des Bremszylinderdruckes und damit des Bremsdruckes entsprechend gesteigert werden muss. Das Speiseventil ist so ausgebildet, dass beim öffnen desselben die Druckluft dem Ventil zen tral zuströmt und zentrifugal durch die zwischen dem Schliesskörper 8 und dessen Sitz gebildete Ringöff nung austritt, wodurch der Luftdurchtritt sehr erleich tert und eine Selbstreinigung des Ventils an den Dich tungsstellen erzielt wird.
Den Ventilsitz 17 des Entlüftungsventils drückt eine Schraubenfeder 24 mittels eines Halteringes 23 in Richtung der öffnungsbewegung des Schliesskol- bens 11 an einen Ringanschlag 25.
Im Kolben 11 ist ein Abstützanschlag 26 angeordnet, welcher eine im Kolben 11 abgestützte Regulierfeder 27 in ihrem Kompressionshub begrenzt. Auf die Regulierfeder 27 stützt sich über einen Federteller 28 und einen in seiner Länge einstellbaren Stössel 29 ein Waagebal ken 30 ab, der mittels eines Zapfens 31 an der Un terseite der Trittplatte 32 schwenkbar gelagert ist.
Die Trittplatte 32 ist mittels eines Zapfens 33 am Ventilgehäuse 1 auf- und abschwenkbar gelagert und ihre Neigung zum Gehäuse kann mittels in der Wirk länge einstellbaren Anschlagschrauben 34 und 34' und der Stössel 29 und 29' verändert werden.
Zum Betätigen der Bremsen, d. h. zum Belie fern der Bremszylinder 13 und 13' mit Druckluft wird die Trittplatte 32 niedergedrückt, welche Betä tigungskraft durch den Waagebalken 30 auf die bei den Stössel 29 und 29' aufgeteilt wird und über die Federteller 28 und 28' und die Regulierfedern 27 und 27' die Schliesskolben 11 und 11' nach un ten bewegt. Dabei trifft zunächst die untere Stirnseite des Kolbens 11 bzw. 11' auf dem Ventilsitz 17 bzw. 17' auf und schliesst das Entlüftungsventil. Die pneu matische Verbindung zwischen dem Bremszylinder 13 bzw. 13' und der Aussenluft ist somit unter brochen.
Werden die Kolben 11 und 11' weiter nach unten bewegt, so treffen die Kolbenstössel 9 und 9' auf den Schliesskörper 8 bzw. 8' des Speiseventils und öffnen dasselbe gegen die den Speisedruck übertreffende Überdruckwirkung der Feder 22 bzw. 22'. Im Falle unterschiedlichen Speisedruckes in den Reservoiren 5 und 5' ist der Öffnungswiderstand bei dem einem niedrigeren Speisedruck ausgesetzten Ventil 8 bzw. 8' grösser als beim andern, und dementsprechend wird die Betätigungskraft mittels des Waagebalkens 30 umgekehrt proportional auf die beiden Ventile auf geteilt. Das Ventil mit höherem Speisedruck wird also zuerst und stärker geöffnet als das andere. Nun strömt Druckluft aus dem Speisedruckraum 7 zentri fugal durch das Speiseventil über den Anschluss 14 zum Bremszylinder 13.
Gleichzeitig gelangt Druck luft durch den Kanal 15 in die Reaktionskammer 16 und übt eine regulierende Widerstands- oder Reak tionskraft auf Ventilsitz 17 und Schliesskolben 11 des Entlüftungsventils aus. In analoger Weise arbei tet auch das andere Bremsventil des Zwillingspaares, weshalb im folgenden nur noch die Funktion des einen Ventils erläutert wird.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten sogenannten Regel zustand der Bremshaltestellung hat sich der Schliess- kolben 11 wieder so weit gehoben, dass der Ventil sitz 17 am Ringanschlag 25 ansteht, wodurch unge fähr 35 /o der obgenannten Reaktionskraft vom Ringanschlag aufgenommen wird und sich folglich die Bremshaltekraft an der Trittplatte 32 um diesen Be trag vermindert. Bei Dauerbremsungen tritt eine Er müdung beim Fahrzeugfiihrer somit viel weniger rasch auf.
Beim Bremslösen wird die Trittplatte entlastet. Die Schliesskolben 11, 11' werden vom Überdruck in der Reaktionskammer 16 bzw. 16' und von dem auf den Kolbenstössel 9 bzw. 9' wirkenden Speise druck rasch vom Ventilsitz 17 bzw. 17' abgehoben, wodurch die Bremszylinder 13 und 13' entlüftet wer den. Die Entlüftungsgeschwindigkeit wird durch die im Boden des Kolbens 11 bzw. 11' vorgesehenen Bohrungen 35 bzw. 35' bestimmt, indem die durch das Entlüftungsventil 11, 17 bzw. 11', 17' entweichende Luft im Raum 18 bzw. 18' über dem Ventilsitz 17 bzw. 17' zunächst einen Staudruck erzeugt, der auf der ganzen Kolbenstirnseite wirksam ist.
Durch die Bohrungen 35 bzw. 35' wird ein Druckausgleich zwischen der Kammer 18 bzw. 18' und der Rückseite der Kolben 11 bzw. 11' herbeigeführt. Je rascher dieser Druckausgleich stattfinden kann, umso weni ger lang ist ein entsprechender Überdruck wirksam, welcher den Kolben 11 bzw. 11' nach oben drückt.
Wird eine Stopbremsung nach Fig. 3 ausgeführt, so wird das Speiseventil 8 über den Abstützanschlag 26 und den Kolbenstössel 9 direkt aufgestossen, wo durch eine rasche Bremsung herbeigeführt wird.
Brake valve The invention relates to a brake valve on air brakes of motor vehicles, in particular motor trucks. This brake valve, which is usually set up for actuation by a step plate, has a vent valve and a compressed air feed valve that can be actuated via its valve closing body,
wherein the valve seat of the vent valve in the closed position of the same by means of its closing body in the opening direction of the feed valve is movable against an elastic load and a stop is provided to limit the movement of this seat in the direction of the opening movement of the closing body.
Such brake valves not only have to be extremely reliable, but should also provide finely graduated and progressive braking and work with the shortest possible braking and release times. Known brake valves work with two separate pneumatic circuits in order to increase operational safety. For reasons of better gradability and shorter braking and release times, they are provided with small and larger valve cross-sections and corresponding, movable valve parts. Nevertheless, these brake valves do not convey the driver sufficiently the desired feeling of being connected to his vehicle and the individual control of the same during the braking process.
The cause is not only that the feed valve has to be opened against the respectively existing feed pressure and thus premature fatigue of the vehicle driver can occur with repeated brake actuation in short succession or with continuous braking, but also that when the brake cylinder pressure is increased or when the brake cylinder pressure is increased decreasing supply pressure, the actuation resistance decreases, which is psychologically incorrect. The present invention seeks to remedy the aforementioned shortcomings.
According to the invention, the closing body of the feed valve is under an elastic load that closes the valve against the feed pressure, which is still sufficient to close the valve at maximum feed pressure and consequently the actuation resistance increases on the one hand when the brake pressure is increased and on the other hand when the feed pressure drops.
An exemplary embodiment of the brake valve according to the invention is shown in the accompanying drawing, in which FIG. 1 shows a treadplate twin brake valve for two separate pneumatic brake circuits in axial section, and FIGS. 2 and 3 each cut a brake valve in axial section in the brake holding position or respectively . in the stop position with the vent valve closed and the feed valve open.
In the illustrated twin brake valve, corresponding components of the two brake valves are designated with the same reference numerals with the addition of an apostrophe for the brake valve on the right. The following description is limited in part to the brake valve on the left.
The two brake valves that form the twin brake valve accommodated in the housing 1 each belong to a separate brake system which, apart from the valve actuation, is completely independent of the other. The compressed air generated by the compressor 2 flows via the pressure regulator 3 to the double check valve 4 and is distributed to the compressed air reservoirs 5 and 5 ', from which the compressed air reaches the feed pressure chamber 7 and 7' via the connection 6 or 6 '.
The feed pressure space 7 is closed on the one hand by the closing body 8 of the feed valve and on the other hand by a piston tappet 9 protruding into the space 7 and a seal 10 which seals its passage into the space 7. The pressure acting on the piston tappet 9 in the space 7 holds the valve closing piston 11 of the Vent valve 11, 17 in its starting position shown in FIG. 1 against the housing cover plate 12.
As a result, the brake cylinder 13 is pneumatically via the connection 14, the channel 15 surrounding the seal 10, the reaction chamber 16, the vent valve 11, 17, the vent chamber 18, the channel 19 and the connection 20 (Fig. 2) with the outside air in connection. The closing body 8 of the feed valve is guided in a locking pin 21 and loaded with a compression spring 22 which, at the maximum feed pressure in the space 7, is just sufficient to close the feed valve tightly.
Thus, only a small actuating force is required to open the feed valve, which however has to be increased accordingly because of the spring 22 on the one hand with reduced feed pressure and on the other hand with an increase in the brake cylinder pressure and thus the brake pressure. The feed valve is designed in such a way that when it is opened, the compressed air flows into the valve centrally and exits centrifugally through the ring opening formed between the closing body 8 and its seat, which greatly facilitates the passage of air and self-cleaning of the valve at the sealing points is achieved .
A helical spring 24 presses the valve seat 17 of the vent valve by means of a retaining ring 23 in the direction of the opening movement of the closing piston 11 against an annular stop 25.
A support stop 26 is arranged in the piston 11 which limits a regulating spring 27 supported in the piston 11 in its compression stroke. On the regulating spring 27 is based on a spring plate 28 and a length adjustable plunger 29 from a Waagebal ken 30, which is pivotally mounted by means of a pin 31 on the underside of the step plate 32 Un.
The footplate 32 is mounted on the valve housing 1 so that it can be swung up and down by means of a pin 33 and its inclination to the housing can be changed by means of stop screws 34 and 34 'and plungers 29 and 29' which are adjustable in effective length.
To apply the brakes, i. H. To supply the brake cylinders 13 and 13 'with compressed air, the footplate 32 is depressed, which actuation force is distributed by the balance beam 30 to the plungers 29 and 29' and via the spring plates 28 and 28 'and the regulating springs 27 and 27' the closing piston 11 and 11 'moved downwards. In this case, the lower end face of the piston 11 or 11 'first hits the valve seat 17 or 17' and closes the vent valve. The pneumatic connection between the brake cylinder 13 or 13 'and the outside air is thus interrupted.
If the pistons 11 and 11 'are moved further down, the piston tappets 9 and 9' strike the closing body 8 or 8 'of the feed valve and open the same against the overpressure effect of the spring 22 and 22', which exceeds the feed pressure. In the event of different feed pressures in the reservoirs 5 and 5 ', the opening resistance of the valve 8 or 8' exposed to a lower feed pressure is greater than that of the other, and accordingly the actuating force is divided inversely proportionally to the two valves by means of the balance arm 30. The valve with the higher feed pressure is therefore opened first and more strongly than the other. Compressed air now flows centrifugally from the feed pressure chamber 7 through the feed valve via the connection 14 to the brake cylinder 13.
At the same time compressed air passes through the channel 15 into the reaction chamber 16 and exerts a regulating resistance or reac tion force on the valve seat 17 and the closing piston 11 of the vent valve. The other brake valve of the twin pair also works in an analogous manner, which is why only the function of one valve is explained below.
In the so-called rule state of the brake holding position shown in FIG. 2, the closing piston 11 has again raised so far that the valve seat 17 rests against the ring stop 25, whereby about 35 / o of the aforementioned reaction force is absorbed by the ring stop and consequently the brake holding force on the step plate 32 is reduced by this amount. During continuous braking, the driver of the vehicle becomes tired much less quickly.
When the brake is released, the footplate is relieved. The closing pistons 11, 11 'are lifted rapidly from the valve seat 17 and 17' by the overpressure in the reaction chamber 16 or 16 'and by the feed pressure acting on the piston tappet 9 or 9', whereby the brake cylinders 13 and 13 'are vented the. The venting speed is determined by the bores 35 and 35 'provided in the bottom of the piston 11 or 11' by the air escaping through the vent valve 11, 17 or 11 ', 17' in space 18 or 18 'above the valve seat 17 or 17 'initially generates a dynamic pressure that is effective on the entire piston face.
A pressure equalization between the chamber 18 or 18 'and the rear of the piston 11 or 11' is brought about through the bores 35 and 35 '. The faster this pressure equalization can take place, the less long a corresponding overpressure is effective, which presses the piston 11 or 11 'upwards.
If stop braking is carried out according to FIG. 3, then the feed valve 8 is pushed open directly via the support stop 26 and the piston tappet 9, where rapid braking is brought about.