DE1108727B

DE1108727B - Changeover valve for compressed air brake systems, in particular of rail vehicles, for venting and venting a power switch

Info

Publication number: DE1108727B
Application number: DES56183A
Authority: DE
Inventors: Ingmar Valentin Larsson
Original assignee: Bromsregulator Svenska AB
Current assignee: Haldex AB
Priority date: 1957-12-09
Filing date: 1957-12-09
Publication date: 1961-06-15
Also published as: NL234013A; CH368205A; FR1208141A; GB870842A; NL108033C; BE573711A

Description

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

. S 56183 n/20f. S 56183 n / 20f

ANMELDETAG: 9. DEZEMBER 1957REGISTRATION DATE: DECEMBER 9, 1957

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABEDER
AUSLEGESCHRIFT: 15. JUNI 1961 NOTICE
THE REGISTRATION
ANDOUTPUTE
EDITORIAL: JUNE 15, 1961

Die Erfindung bezieht sich auf ein Umschaltventil an Druckluftbremsen, insbesondere von Schienenfahrzeugen, zum Be- und Entlüften eines Kraftschalters, der zum Umstellen der Bremse in zwei verschiedene Bremskraftstellungen in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung dient.The invention relates to a changeover valve on compressed air brakes, in particular on rail vehicles, to pressurize and bleed a power switch, which is used to switch the brake into two different Serves braking force positions as a function of the vehicle load.

Das durch die Erfindung zu lösende Problem ist, eine einfache und in befriedigender Weise wirkende Ausbildung der Ventilvorrichtung zu schaffen. Es wird die Aufgabe gestellt, daß die durch die in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung gesteuerte Ventilvorrichtung überwachte Füllung und die Entleerung des Kraftschalters nicht in der in der deutschen Patentschrift 755 886 beschriebenen Weise durch eine Stelle des Bremssystems erfolgen soll, die bei Beginn des Bremsens unter Druck gesetzt und beim Bremslösen wieder drucklos wird. Der Kraftschalter soll vielmehr durch eine stets unter Druck stehende Stelle des Bremssystems gefüllt werden, und die in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung gesteuerte Ventilvorrichtung soll sowohl die Entleerung wie die Füllung des Kraftschalters überwachen. Solche Fälle ergeben sich, wenn das Druckluftbremssystem infolge seiner Ausrüstung mit einem der neuzeitlichen Steuerventile nicht mehr eine leicht zugängliche Stelle aufweist, die bei Beginn des Bremsens unter Druck gesetzt und beim Bremslösen wieder drucklos wird. Es ist deshalb vorzuziehen, die in den Kraftschalter zu füllende Druckluft z. B. aus dem Hilfsluftbehälter des Druckluftbremssystems zu nehmen, obgleich dies die in der deutschen Patentschrift 755 886 vorgeschlagene Verwendung eines einfachen Rückschlagventils für die Entleerung des Kraftschalters nicht mehr gestattet.The problem to be solved by the invention is a simple and satisfactory one To create training of the valve device. The task is set that through the dependent Valve device controlled by the vehicle load, monitored filling and emptying of the power switch not in the manner described in German patent specification 755 886 should be done by a point of the braking system that is pressurized at the start of braking and becomes depressurized again when the brake is released. Rather, the force switch should always be under pressure standing point of the braking system are filled, and depending on the vehicle load controlled valve device is to monitor both the emptying and the filling of the power switch. Such cases arise when the air brake system as a result of being equipped with one of the modern Control valves no longer have an easily accessible point at the start of braking pressurized and depressurized again when the brake is released. It is therefore preferable to use those in the Power switch to be filled compressed air z. B. to take from the auxiliary air reservoir of the air brake system, although this is the proposed in German Patent 755 886 use of a simple Check valve for emptying the power switch is no longer permitted.

Die Erfindung ist in erster Linie dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil für Druckluftbremsanlagen, insbesondere von Schienenfahrzeugen, zum Be- und Entlüften eines Kraftschalters, der zum Umstellen der Bremse in zwei verschiedene Bremskraftstellungen in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung dient, als ein zwischen zwei Endlagen mechanisch umstellbares Dreiwegeventil mit zusätzlicher Druckluftbeaufschlagung ausgebildet ist, wobei die Druckluftbeaufschlagung während jeder Umstellung im Sinne einer Vermehrung der Kraft wirkt, die das Ventil in die jeweilige Umstellrichtung bewegt und in der Endlage hält.The invention is primarily characterized in that the switching valve for compressed air brake systems, in particular of rail vehicles, for ventilating and ventilating a power switch that is used for switching the brake in two different braking force positions depending on the vehicle load serves as a three-way valve that can be mechanically switched between two end positions with additional pressurized air is designed, with the pressurization of compressed air during each changeover in the sense an increase in the force acts that moves the valve in the respective reversing direction and in the end position holds.

Der durch die Erfindung erzielte Fortschritt besteht unter anderem in der Schaffung eines Umschaltventils, das jede nach Maßgabe der jeweiligen statischen Fahrzeugbelastung umgestellte Lage mit Sicherheit beibehält, so daß es unter der Einwirkung der wäh-The progress achieved by the invention consists, among other things, in the creation of a switching valve, that every position changed according to the respective static vehicle load with certainty so that under the influence of the selected

Umschaltventil für Druckluftbremsanlagen,Changeover valve for air brake systems,

insbesondere von Schienenfahrzeugen,
zum Be- und Entlüften eines Kraftschaltersespecially of rail vehicles,
for pressurizing and venting a power switch

Anmelder:Applicant:

Svenska Aktiebolaget Bromsregulator,
Malmö (Schweden)Svenska Aktiebolaget bromine regulator,
Malmo (Sweden)

Vertreter: Dipl.-Ing. A. LehmannRepresentative: Dipl.-Ing. A. Lehmann

und Dipl.-Ing. E. Eder, Patentanwälte,and Dipl.-Ing. E. Eder, patent attorneys,

München 23, Ohmstr. 16Munich 23, Ohmstr. 16

Ingmar Valentin Larsson, Malmö (Schweden),
ist als Erfinder genannt wordenIngmar Valentin Larsson, Malmö (Sweden),
has been named as the inventor

rend der Fahrt zwischen Rad und Schiene sowie zwischen Fahrzeuguntergestell und Rad auftretenden dynamischen Kräfte nicht einmal dann in betriebsstörender Weise hin und zurück umgestellt wird, wenn die statische Fahrzeugbelastung etwa die Größe erreicht hat, bei deren Überschreiten oder Unterschreiten sich das Ventil umzustellen hat.rend of travel between wheel and rail as well as between the vehicle chassis and wheel dynamic forces are not even switched back and forth in a disruptive manner, when the static vehicle load has reached approximately the size that it would exceed or fall below the valve has to move.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung in einer bevorzugten Ausführungsform im folgenden näher beschrieben. Es zeigtThe invention is described in more detail below with reference to the drawing in a preferred embodiment described. It shows

Fig. 1 eine Ansicht der Anordnung des Ventils und seiner Steuerung undFig. 1 is a view of the arrangement of the valve and its control and

Fig. 2 und 3 Längsschnitte des Ventils in der Stellung bei leerem bzw. vollbeladenem Fahrzeug.
Das Ventil besteht aus dem Ventilgehäuse 1 mit Anschlüssen 2 und 3. Der obere Anschluß 2 steht mit dem nicht gezeigten Kraftschalter und der untere Anschluß 3 mit der ebenfalls nicht gezeigten Druckluftquelle in Verbindung. Durch den halsförmig ausgebildeten oberen Teil des Gehäuses erstreckt sich ein verschiebbarer Ventilstößel 4, auf dessen aus dem Hals heraustretendem oberem Ende ein Kopf 5 befestigt ist. Der Ventilstößel 4 hat an seinem unteren Ende eine Erweiterung 6, die in einer durchgehenden Bohrung in einem von unten in das Ventilgehäuse eingesetzten zylindrischen Einsatz 7 verschiebbar ist und am Umfang ihrer unteren Stirnfläche einen ringförmigen, schneidenartig vorstehenden Rand 8 auf-2 and 3 are longitudinal sections of the valve in the position when the vehicle is empty or fully loaded.
The valve consists of the valve housing 1 with connections 2 and 3. The upper connection 2 is connected to the power switch, not shown, and the lower connection 3 is connected to the compressed air source, also not shown. A displaceable valve tappet 4 extends through the neck-shaped upper part of the housing, on the upper end of which protruding from the neck a head 5 is attached. The valve tappet 4 has at its lower end an enlargement 6 which is displaceable in a through hole in a cylindrical insert 7 inserted from below into the valve housing and on the circumference of its lower end face an annular, blade-like protruding edge 8.

109 617/13109 617/13

weist. Zwischen dem Kopf 5 des Ventilstößels 4 und dem Gehäuse 1 ist eine im halsförmigen oberen Teil des Gehäuses untergebrachte Druckfeder 9 eingespannt, welche den Ventilstößel in der-in Fig. 2 gezeigten oberen Endlage zu halten sucht, die durch einen mit einem Ansatz 10 im Gehäuse 1 zusammenwirkenden Anschlagflansch 11 auf dem Ventilstößel bestimmt ist. Die Bohrung des Einsatzes 7 ist an ihrem oberen Ende durch eine unter dem Anschlagflansch 11 dicht um den Ventilstößel 4 schließende und an ihrem äußeren Umfang zwischen dem Einsatz 7 und dem Gehäuse 1 eingespannte Membran 12 abgeschlossen. Der untere Endteil der Bohrung im Einsatz 7 ist erweitert und unten durch eine Membran 13 abgeschlossen. Diese Membran 13 ist an ihrem äußeren Umfang zwischen dem Einsatz 7 und einem darunter in das Gehäuse eingesetzten Bodenstück 14 eingespannt und schließt dicht um einen in der Erweiterung der Bohrung des Einsatzes 7 beweglichen Ventilkörper 15. Dieser Ventilkörper 15 ist mit einer Durchbohrung 16 versehen, die über eine verhältnismäßig enge Öffnung 14 a im Bodenstück 14 mit der Außenluft in Verbindung steht. Die Erweiterung 6 des Stößels 4 dient als Ventilkörper zum Abschließen der Bohrung 16 und wirkt zu diesem Zweck durch den Rand 8 mit der aus Gummi od. dgl. bestehenden oberen Stirnfläche des Ventilkörpers 15 zusammen. Mit seiner oberen Stirnfläche wirkt der Ventilkörper 15 ferner zwecks Abschließens des erweiterten unteren Teiles der Bohrung im Einsatz 7 von deren oberem Teil mit einem ringförmigen, schneidenartig vorstehenden Rand 17 zusammen, der am inneren Umfang der oberen Stirnwand der Erweiterung der Bohrung im Einsatz 7 vorgesehen ist. Eine zwischen dem Bodenstück 14 und dem Ventilkörper 15 eingesetzte Druckfeder 18 ist bestrebt, den Ventilkörper 15 mit seiner oberen Stirnfläche zur Anlage gegen den Rand 17 zu drücken. In seinem äußeren Umfang ist der Einsatz 7 mit einer mit dem Anschluß 2 in Verbindung stehenden Ringnut 19 und mit einer mit dem Anschluß 3 in Verbindung stehenden Ringnut 20 versehen. Zur Abdichtung des Einsatzes 7 im Gehäuse 1 zwischen den Ringnuten 19 und 20 dient ein in eine dazwischenliegende Ringnut eingelegter Ring 21. Die Ringnut 19 steht in Verbindung mit dem zwischen der Membran 12 und der Erweiterung 6 des Ventilstößels 4 befindlichen Teil der Bohrung des Einsatzes 7, und die Ringnut 20 steht in Verbindung mit dem den Ventilkörper 15 enthaltenden erweiterten unteren Teil der Bohrung des Einsatzes 7.shows. Between the head 5 of the valve stem 4 and the housing 1 is a neck-shaped upper part of the housing accommodated compression spring 9 clamped, which the valve tappet in the-shown in FIG seeks to keep the upper end position, which cooperates with a shoulder 10 in the housing 1 by a Stop flange 11 is determined on the valve stem. The hole in the insert 7 is on its upper end by a tightly closing around the valve stem 4 under the stop flange 11 and membrane 12 clamped on its outer circumference between insert 7 and housing 1 closed. The lower end part of the bore in the insert 7 is enlarged and at the bottom by a membrane 13 completed. This membrane 13 is on its outer periphery between the insert 7 and clamped a bottom piece 14 inserted into the housing underneath and closes tightly around an in the expansion of the bore of the insert 7 movable valve body 15. This valve body 15 is with a through hole 16 provided, which has a relatively narrow opening 14 a in the bottom piece 14 with is in communication with the outside air. The extension 6 of the plunger 4 serves as a valve body for closing the bore 16 and acts for this purpose through the edge 8 with the rubber or the like. Existing upper end face of the valve body 15 together. The valve body acts with its upper end face 15 also for the purpose of closing the enlarged lower part of the bore in the insert 7 of the latter upper part with an annular, cutting edge-like protruding edge 17 together, the inner The circumference of the upper end wall of the enlargement of the bore in the insert 7 is provided. One between the bottom piece 14 and the valve body 15 used compression spring 18 strives to the valve body 15 to press against the edge 17 with its upper end face to rest. In its outer perimeter is the insert 7 with a communicating with the connection 2 annular groove 19 and with a provided with the connection 3 in communication annular groove 20. To seal the insert 7 in Housing 1 between the annular grooves 19 and 20 is used an inserted into an annular groove in between Ring 21. The annular groove 19 is in communication with that between the membrane 12 and the extension 6 of the Valve tappet 4 located part of the bore of the insert 7, and the annular groove 20 is in communication with the enlarged lower part of the bore of the insert 7 containing the valve body 15.

Gemäß der in Fig. 1 gezeigten Anordnung des Ventils ist das Ventilgehäuse 1 mit seinem unteren Ende in einem an einem Längsträger des Fahrzeuguntergestells befestigten Tragglied 22 angebracht, auf welchem ein Steuerhebel 23 gelagert ist. Der Steuerhebel 23 ist in bekannter Weise durch ein Gestänge mit einem Anteil des auf den Tragfedern des Fahrzeuges ruhenden Gewichts belastet. Unter dieser Belastung stützt sich der Steuerhebel in bekannter Weise über eine Druckstange und einen in einem Zylinder 24 eingeschlossenen Kolben gegen eine unter diesem Kolben angebrachte Feder ab. Der Zylinder 24 mit seinem Kolben wirkt als Flüssigkeitsdämpfer für die Bewegungen des Steuerhebels. Der Zylinder 24 ist zweckmäßig in bekannter Weise in einem Stück mit dem Tragglied 22 ausgeführt.According to the arrangement of the valve shown in Fig. 1, the valve housing 1 is at its lower end mounted in a support member 22 attached to a longitudinal beam of the vehicle chassis, on which a control lever 23 is mounted. The control lever 23 is in a known manner by a linkage with a portion of the suspension springs of the vehicle weight at rest. Under this load, the control lever is supported in a known manner a push rod and a piston enclosed in a cylinder 24 against one below that piston attached spring. The cylinder 24 with its piston acts as a liquid damper for the movements of the control lever. The cylinder 24 is conveniently in a known manner in one piece with the Support member 22 executed.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Ventilvorrichtung ist folgende:The function of the valve device described is as follows:

Wenn das Fahrzeug so weit beladen worden ist, daß der auf den Steuerhebel 23 übertragene Anteil des Tragfederdruckes ausreicht, um die Kraft der Druckfeder im- Zylinder 24 zu überwinden, bewegt sich bei zunehmender Fahrzeugbelastung der Steuerhebels nach unten, legt sich gegen den Kopf 5 an und drückt diesen schließlich zur Anlage gegen das obere Ende des Gehäuses 1. Wenn das Fahrzeug unbeladen ist oder die Fahrzeugbelastung noch nicht ausreicht, um den Kopf 5 durch den Steuerhebel 23 niederzudrücken, steht das Ventil in der in Fig. 2 gezeigten oberen Endlage, in welcher der Kraftschalter entleert und die Bremse auf die niedrige Bremskraftstufe eingestellt ist. Im Anschluß 3 und in dem durch die Membran 13 nach unten abgeschlossenen Raum befindet sich Druckluft von z. B. 5 atü, dem für Druckluftbremsen normalen Betriebsdruck. Die Druckluft beaufschlagt den Ventilkörper 15 aufwärts nach Maßgabe einer Druckfläche, die dem vom ringförmigen Rand 17 umschriebenen Kreis abzüglich der Ventilnabenfläche entspricht, und abwärts nach Maßgabe der wirksamen Kreisringfläche der Membran 13. Diese beiden einander entgegenwirkenden Druckluftbeaufschlagungen sollen gleich groß sein, so daß die den Ventilkörper 15 gegen den Rand 17 andrückende Kraft hauptsächlich die der Feder 18 ist. Vorzugsweise werden die Beaufschlagungen des Ventilkörpers 15 durch die Druckluft jedoch so bemessen, daß sie die Wirkung der Feder 18 ein wenig unterstützen. Der obere Anschluß 2 zum Kraftschalter steht in Verbindung mit der Außenluft durch den Spielraum zwischen der Erweiterung 6 des Ventilstößels 4 und der Wandung der Bohrung im Einsatz 7, durch die Bohrung 16 im Ventilkörper 15 und durch die enge Öffnung 14 α im Bodenstück 14. Die Feder 9 drückt den Ventilstößel 4 aufwärts. Der Kraftschalter ist also entlüftet. When the vehicle has been loaded so far that the portion of the suspension spring pressure transmitted to the control lever 23 is sufficient to overcome the force of the compression spring in the cylinder 24, the control lever moves downwards as the vehicle load increases and bears against the head 5 and finally presses it to rest against the upper end of the housing 1. If the vehicle is unloaded or the vehicle load is not sufficient to depress the head 5 by the control lever 23, the valve is in the upper end position shown in FIG which the power switch is emptied and the brake is set to the low braking force level. In connection 3 and in the space closed down by the membrane 13 there is compressed air from z. B. 5 atm, the normal operating pressure for air brakes. The compressed air acts on the valve body 15 upwards according to a pressure area which corresponds to the circle circumscribed by the annular edge 17 minus the valve hub area, and downwards according to the effective circular ring area of the membrane 13. These two counteracting pressures of compressed air should be equal so that the The force pressing the valve body 15 against the edge 17 is mainly that of the spring 18. However, the pressures applied to the valve body 15 by the compressed air are preferably dimensioned in such a way that they support the action of the spring 18 a little. The upper connection 2 to the power switch is in communication with the outside air through the clearance between the extension 6 of the valve stem 4 and the wall of the bore in the insert 7, through the bore 16 in the valve body 15 and through the narrow opening 14 α in the bottom piece 14. The Spring 9 pushes valve stem 4 upwards. The power switch is thus vented.

Wenn das Fahrzeug so weit beladen ist, daß die Kraft der Feder im Zylinder 24 überwunden wird, beginnt der Steuerhebel 23 sich nach unten zu bewegen und gegen den Kopf 5 zu drücken. Der vom Ventilstößel 4 gebotene Widerstand ist zunächst hauptsächlich nur die Kraft der Feder 9. Wenn diese so weit zusammengedrückt wird, daß sich die Erweiterung 6 mit ihrem vorstehenden Rand 8 gegen die obere Stirnfläche des Ventilkörpers 15 anlegt und dadurch die Verbindung zwischen dem Kraftschalter und der Außenluft sperrt, stößt ein weiteres Niederdrücken des Ventilstößels 4 durch den Steuerhebel 23 zunächst auf den den Widerstand der Feder 9 verstärkenden Widerstand der Feder 18. Nach Überwinden dieser beiden Widerstände drückt der Steuerhebel den Ventilkörper 15 nach unten aus der dichtenden Anlage gegen den Rand 17, und Druckluft strömt aus der Leitung 3 durch den Spielraum zwischen der Erweiterung 6 und der Wand der Bohrung im Einsatz 7 in den Raum unter der Membran 12 und über Anschluß 2 in den Kraftschalter, welcher demzufolge die Druckluftbremse auf die höhere Bremskraftstufe umstellt. Während dieses Vorgangs ändern sich die auf das Ventil einwirkenden Kräfte wie folgt:When the vehicle is loaded so far that the force of the spring in the cylinder 24 is overcome, begins the control lever 23 to move downwards and to press against the head 5. The one from the valve tappet 4 offered resistance is initially mainly only the force of the spring 9. When this is so far is compressed that the extension 6 with its protruding edge 8 against the upper Face of the valve body 15 applies and thereby the connection between the power switch and the If outside air is blocked, a further depression of the valve tappet 4 by the control lever 23 initially pushes to the resistance of the spring 18 increasing the resistance of the spring 9 of these two resistances, the control lever presses the valve body 15 downward out of the sealing system against the edge 17, and compressed air flows from the line 3 through the clearance between the extension 6 and the wall of the bore in the insert 7 in the space under the membrane 12 and over the connection 2 in the power switch, which accordingly switches the compressed air brake to the higher braking power level. During this process, the forces acting on the valve change as follows:

Nach unten wirkt auf das bewegliche System 4, 5, 6 und 15 die von Druckluft auf die wirksame Druckfläche der Membran 13 erzeugte Kraft, welche im wesentlichen unverändert bleibt. Aufwärts wirkt auf dieses System vor der Öffnung des Ventils 15 die von der Druckluft auf die vom Rand 17 umschriebene wirksame Kreisringfläche erzeugte Kraft, welche imThe moving system 4, 5, 6 and 15 is acted on downwards by the pressure of compressed air on the effective pressure surface the force generated by the membrane 13, which remains essentially unchanged. Up works on this system, before the valve 15 is opened, the pressure circulated from the compressed air to that circumscribed by the edge 17 effective circular ring area generated force, which in the

Augenblick des Offnem durch die von der Druckluft auf die wirksame Fläche der Membran 12 erzeugte Kraft ersetzt wird.Moment of opening by the compressed air force generated on the effective area of the membrane 12 is replaced.

Um beim Öffnen des Ventils eine Vermehrung der in der Öffnungsrichtung gerichteten Gesamtkraft und eine entsprechende Verminderung der aufwärts gerichteten Kraft auf das bewegliche System zum Offenhalten des Ventils zu erreichen, muß die wirksame Fläche der Membran 12 kleiner sein als die durch den Rand 17 umschriebene wirksame Fläche. Ist diese Bedingung erfüllt, so wird beim Öffnen des Ventils 15 das Gleichgewicht der auf den Steuerhebel 23 wirkenden Kräfte nur in dem Sinne gestört, daß sich der aufwärts gerichtete Widerstand gegen die Umstellbewegung vermindert. Der Hebel 23 wird sich demzufolge auch bei unverändertem Druck auf den Kopf 5 weiter nach unten bewegen, bis die beweglichen Teile des Ventils die in Fig. 3 gezeigte untere Endlage einnehmen.In order to increase the total force directed in the opening direction and when the valve is opened a corresponding reduction in the upward force on the movable hold open system To achieve the valve, the effective area of the membrane 12 must be smaller than that through the Edge 17 circumscribed effective area. If this condition is met, when the valve is opened 15 the balance of the forces acting on the control lever 23 disturbed only in the sense that the upward resistance to the switching movement is reduced. The lever 23 will accordingly even with the same pressure on the head 5 continue to move downwards until the movable ones Parts of the valve assume the lower end position shown in FIG. 3.

Die beim Wegdrücken des Ventilkörpers 15 vom Rand 17 eintretende Änderung der Druckluftbeaufschlagung des Ventils darf aber unter keinen Umständen das sichere Anliegen des Ventilkörpers 15 gegen den Rand 8 des Ventilstößels 4 stören. Wie schon erwähnt, gilt für die obere Endlage des Ventils (Fig. 2), daß die durch den Rand 17 abzüglich des Nabenquerschnitts des Ventils 15 gegebene Fläche und die wirksame Kreisringfläche der Membran 13 ungefähr gleich sein sollen. Die Anliegekraft des Ventils 15 gegen den Rand 17 wird also hauptsächlich durch die Kraft der Feder 18 bestimmt. Für die untere Endlage des Ventils gilt, daß die Kreisringfläche innerhalb des Randes 8 und die wirksame Kreisringfläche der Membran 13 von derselben Größe sein müssen, so daß die Kraft der Feder 18 noch mit Sicherheit ausreicht, um den Ventilkörper 15 gegen den Rand 8 angedrückt zu halten. Dies bedeutet wiederum, daß der Durchmesser des Randes 17 und der des Randes 8 bei gleichen Ventilhalsquerschnittsflächen einander ziemlich nahe liegen müssen, d. h., die Erweiterung 6 des Ventilstößels 4 muß die Bohrung im Einsatz 7 ziemlich gut, aber nicht dichtend ausfüllen. Ist diese weitere Bedingung erfüllt, wird beim Öffnen des Ventils an der Ventilkörper 15 sicher gegen den Rand 8 des Ventilstößels 4 angehalten.The change in the application of compressed air that occurs when the valve body 15 is pushed away from the edge 17 of the valve must under no circumstances ensure that the valve body 15 interfere against the edge 8 of the valve tappet 4. As already mentioned, applies to the upper end position of the valve (Fig. 2) that the given by the edge 17 minus the hub cross-section of the valve 15 area and the effective circular area of the membrane 13 should be approximately the same. The contact force of the valve 15 against the edge 17 is thus mainly determined by the force of the spring 18. For the lower The end position of the valve is that the circular ring area within the edge 8 and the effective circular ring area the membrane 13 must be of the same size, so that the force of the spring 18 is still with Security is sufficient to keep the valve body 15 pressed against the edge 8. This in turn means that the diameter of the edge 17 and that of the edge 8 with the same valve neck cross-sectional areas must be fairly close to each other, d. that is, the extension 6 of the valve stem 4 must be the bore in use 7 fill out pretty well, but not tightly. If this further condition is met, when the valve is opened, the valve body 15 is safely stopped against the edge 8 of the valve stem 4.

Beim Entladen des Wagens ist die Ausgangslage der Ventilteile die in Fig. 3 dargestellte. Wenn das Entladen so weit fortgeschritten ist, daß sich der Steuerhebel 23 nach oben zu bewegen beginnt, bewegen sich auch die beweglichen Teile im Ventilgehäuse 1 zusammen nach oben, bis sich der Ventilkörper 15 wieder gegen den vorstehenden Rand 17 des Einsatzes anlegt. Weil nun die Mitwirkung der Feder 18 an der Aufwärtsbewegung des Ventilstößels 4 aufhört, wird die weitere Aufwärtsbewegung des Ventilstößels 4 sowie des Steuerhebels 23 vorübergehend unterbrochen. Wenn sich der Steuerhebel 23 wieder aufwärts bewegt, wird nur der Ventilstößel an dieser Bewegung teilnehmen. Folglich brauchen von nun an nur die auf den Ventilstößel 4 wirkenden Kräfte und deren Änderung betrachtet zu werden.When the car is unloaded, the starting position of the valve parts is that shown in FIG. If that Unloading has progressed so far that the control lever 23 begins to move upwards, move The moving parts in the valve housing 1 also move upwards together until the valve body 15 again rests against the protruding edge 17 of the insert. Because now the participation of Spring 18 stops the upward movement of the valve tappet 4, the further upward movement becomes the valve tappet 4 and the control lever 23 are temporarily interrupted. When the joystick 23 moves upwards again, only the valve stem will participate in this movement. Consequently from now on only the forces acting on the valve tappet 4 and their changes are considered will.

Bevor sich der vom Stößel 4 getragene Ventilkörper 6 von der dichtenden Anlage gegen den Ventilkörper 15 abgehoben hat, steht die Druckluft mit ihrem vollen Druck im Raum oberhalb des Randes 17 und im Kraftschalter. Dieser Druck wirkt auf den Ventilstößel 4 in zwei Richtungen: nach unten auf die vom Rand 8 begrenzte Kreisringfläche und nach oben auf die von den wirksamen Durchmessern der Membran 12 bestimmte Ringfläche. Wenn sich nun der Rand 8 aus seiner Anlage gegen den Ventilkörper 15 hebt, wird der Raum im Einsatz 7 oberhalb des Randes 17 und auch der Kraftschalter über die Bohrung 16 und die gedrosselte Öffnung 14 a entlüftet. Von nun an bleibt die Kraft der Feder 9 als einzige aufwärts gerichtete Kraft auf den Ventilstößel 4 übrig. Um beim Schließen des Ventils eine Vergrößerung der Gesamtkraft auf den Stößel 4 in der Schließrichtung zu erreichen, muß die wirksame Ringfläche der Membran 12 kleiner sein als die durch den Rand 8 begrenzte Kreisringfläche des Stößels 4.Before the valve body 6 carried by the plunger 4 moves away from the sealing contact against the valve body 15 has taken off, the compressed air is at its full pressure in the space above the edge 17 and in the power switch. This pressure acts on the valve tappet 4 in two directions: downwards the annular surface bounded by the edge 8 and upwards to that of the effective diameters of the Diaphragm 12 certain annular area. If now the edge 8 is out of its contact against the valve body 15 lifts, the space in the insert 7 is above the edge 17 and the power switch is above the hole 16 and the throttled opening 14 a vented. From now on, the force of the spring 9 remains the only one upward force on the valve stem 4 is left. To get an increase when the valve closes To achieve the total force on the plunger 4 in the closing direction, the effective annular surface of the The diaphragm 12 may be smaller than the annular surface of the plunger 4 bounded by the edge 8.

Damit das Ventil die gewünschte Wirkungsweise erhält, muß es also drei Bedingungen erfüllen.So that the valve has the desired effect, it must meet three conditions.

Die wirksame Ringfläche der Membran 12 muß kleiner sein als die durch den Rand 17 gegebene Fläche, wodurch die beim Öffnen des Ventils auf den Ventilstößel nach unten gerichtete Kraft vergrößert wird.The effective annular surface of the membrane 12 must be smaller than that given by the edge 17 Area, which increases the downward force on the valve stem when the valve is opened will.

Ferner muß diese Ringfläche der Membran 12 kleiner sein als die durch den Rand 8 bestimmte Fläche, wodurch beim Schließen des Ventils die auf den Ventilstößel aufwärts gerichtete Kraft vergrößert wird.Furthermore, this annular area of the membrane 12 must be smaller than the area determined by the edge 8, whereby, when the valve closes, the force directed upwards on the valve stem is increased.

Schließlich müssen die Durchmesser des Randes 17 und des Randes 8 einander nahe liegen, damit die beiden Ventilkörper bei der Umstellbewegung mit Sicherheit einander folgen.Finally, the diameter of the edge 17 and the edge 8 must be close to each other so that the Both valve bodies certainly follow one another during the changeover movement.

Sind diese drei Bedingungen erfüllt, wird das Dreiwegeventil während jeder Umstellung einen Kraftzuschuß in der jeweiligen Umstellrichtung erhalten.If these three conditions are met, the three-way valve is given a power boost during each changeover received in the respective changeover direction.

Der Grund zur Drosselung durch die ins Freie führende Druckluftaustrittsöffnung 14 a ist folgender: Sobald sich der Rand 8 beim Entladen des Fahrzeuges vom Ventilkörper 15 abhebt, breitet sich die Druckluft vorübergehend über die gesamte obere Stirnfläche des Ventilkörpers 15 aus. Die so entstehende abwärts auf den Ventilkörper gerichtete Kraft könnte zusammen mit der von der Membran ausgeübten abwärts gerichteten Kraft gegebenenfalls ausreichen, um den Ventilkörper 15 entgegen der Kraft der Feder 18 niederzudrücken. Hierdurch würde erneut Druckluft in den Raum im oberen Teil des Einsatzes 7 eingelassen werden, und der Ventilkörper 15 würde sich dann entweder unruhig verhalten oder in niedergedrückter Lage stehenbleiben, was ein ständiges Ausblasen von Druckluft ins Freie zur Folge hätte. Dies wird in einfacher Weise dadurch verhindert, daß die Bohrung 16 im Ventilkörper 15 weit, die Austrittsöffnung 14 a dagegen eng gemacht wird, wodurch beim Abheben des Randes 8 vom Ventilkörper 15 eine gleichmäßige Verteilung der Wirkung der ausströmenden Druckluft auf die beiden Stirnflächen des Ventilkörpers 15 erzielt und die Gefahr eines unruhigen Verhaltens des Ventilkörpers 15 beseitigt wird.The reason for the throttling through the compressed air outlet opening 14 a leading into the open air is as follows: As soon as if the edge 8 lifts off the valve body 15 when the vehicle is unloaded, the compressed air spreads temporarily over the entire upper end face of the valve body 15. The resulting downward force on the valve body could be combined with the downward force exerted by the diaphragm directed force may be sufficient to move the valve body 15 against the force of the spring 18 to depress. As a result, compressed air would again be let into the space in the upper part of the insert 7 be, and the valve body 15 would then either behave restlessly or depressed Stand still, which would result in constant blowing of compressed air into the open air. This becomes in easier Way thereby prevents that the bore 16 in the valve body 15 far, the outlet opening 14 a on the other hand is made tight, whereby when lifting the edge 8 from the valve body 15 a uniform Distribution of the effect of the outflowing compressed air on the two end faces of the valve body 15 is achieved and the risk of unsteady behavior of the valve body 15 is eliminated.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Switching valve for compressed air brake systems, especially of rail vehicles, for venting a power switch, which is used to switch the brake in two different braking force positions depending on the vehicle loads, characterized in that the valve as a mechanically switchable between two end positions three-way valve with additional Pressurized air is formed

is, the pressurization during each change in the sense of an increase in Force acts that moves the valve in the respective changeover direction and holds it in the end position.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the housing (1) of the three-way valve a first valve body (15) which in its closed position against one in the housing provided seat (17) and the connection of the line (2) to the power switch with the Line (20) to the compressed air source is interrupted and pressurized in its closing direction by compressed air is, and a second valve body (6) receives, which in its closed position against the first valve body (15) and one provided in this for the line (2) of the power switch Shuts off the outlet (16) to the outside air and to ventilate the power switch under the Influence of a known control element that acts as a function of the vehicle load (23) moves the first valve body (15) out of its closed position against the action of a spring presses, and that also the two valve bodies (15 and 6) under the influence of one with the Housing connected membrane (13 or 12) stand, the first valve body (15) associated membrane due to the pressure of the compressed air source always in the opening direction of the The valve body (15) is acted upon, while the membrane assigned to the second valve body (6) (12) only then acted upon by the compressed air in the opening direction of the valve body is when the force switch is connected to the compressed air source.

3. Valve according to claims 1 and 2, characterized in that each of the two im Housing (1) axially displaceable and used to open the connection between the power switch line and the valve body (6 or 15) moving at the same time under the pressure in the same direction as a spring (9 or 18), which the valve in the the power switch. layer connecting with the outside air to press.

4. Valve according to claims 1 to 3, characterized in that the connection (16) of the power switch with the outside air in its closed position shut off a second valve body (6) in the upper part of the valve housing connected to the power switch line (2) (1) is provided in a space through the membrane associated with this valve body (6) (12) is closed at the top, while the first valve body (15) in an underlying, is connected to the compressed air source extended space, which is down through the this valve body associated membrane (13) is closed.

5. Valve according to claims 1 to 4, characterized in that the seat on which the first valve body (15) with its rubber or the like. Existing upper end face in its Rests closed position, from an annular, blade-like protruding edge (17) on the inner There is circumference of the upper end wall of the enlarged space and that the second valve body

(6) in its closed position with a similar one provided on the circumference of its lower end face annular edge (8) provided in the first valve body (15), with the outside air in Connected bore (16) comprises and od on the rubber or the like. Existing face of the first valve (15) is applied.

6. Valve according to claims 1 to 5, characterized in that the inner circumference the upper end face of the enlarged space in the housing (1) provided edge (17) at Cooperation with the upper end face of the first valve body accommodated in the extension (15) circumscribes a printing area on this that is only slightly larger than that on the second valve body (6) by its edge (8) circumscribed pressure surface, that also the effective Pressure surface of the membrane closing off the enlarged space in the housing (1) at the bottom (13) circumscribed by the edge (17) on the inner circumference of the upper end face of this part Pressure area is approximately the same and that circumscribed by the edge (8) of the second valve body (6) Pressure area is greater than the effective pressure area of the membrane (12), which the second valve body (6) closes the receiving space at the top.

7. Valve according to claims 1 to 6, characterized in that the valve body (6 and 15) containing space in an insert inserted into the valve housing (1) from below

(7) is provided, with the membrane (12) closing the space at the top at its outer circumference between the insert (7) and the housing (1) is clamped, while the the space downward closing membrane (13) on its outer circumference between the Insert (7) and a bottom piece (14) inserted below in the housing (1) is attached.

8. Valve according to claims 1 to 7, characterized in that the bottom piece (14) an outlet opening (14 a) into the open which acts as a throttle for emptying the power switch Compressed air flowing out through the bore (16) provided in the lower valve body (15) Has.

1 sheet of drawings