DE1152322B

DE1152322B - Control valve for compressed air brake systems in vehicles, in particular motor vehicles

Info

Publication number: DE1152322B
Application number: DEW21006A
Authority: DE
Inventors: Ewald Pekrul
Original assignee: Westinghouse Bremsen GmbH
Current assignee: Westinghouse Bremsen GmbH
Priority date: 1957-04-18
Filing date: 1957-04-18
Publication date: 1963-08-01

Description

Steuerventil für Druckluftbremsanlagen in Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf ein für Druckluftbremsanlagen in Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, bestimmtes Steuerventil, welches bei einer Druckerhöhung im steuernden Kreis eine, Druckerhöhung im gesteuerten Kreis bewirkt, und eine geknickte Bremsdruckkurve erreichen läßt. Sie betrifft insbesondere ein druckgesteuertes Anhängerbremsventil für Zweileitungs-Druckluftbreinsanlagen.Control valve for compressed air brake systems in vehicles, in particular Motor vehicles The invention relates to a for air brake systems in Vehicles, in particular motor vehicles, certain control valve, which in a Pressure increase in the controlling circuit causes a pressure increase in the controlled circuit, and can achieve a kinked brake pressure curve. It particularly affects one Pressure-controlled trailer brake valve for two-line compressed air purging systems.

Die bekannten Zweileitungsbremsanlagen mit druckgesteuertem Anhängerbremsventil bieten die Möglichkeit, in die direkte Bremsleitung einen höheren Druck einzusteuern, als er in den Motorwagenbremszylindem besteht. Man kann also eine Voreilung der Anhängerbremsung gegenüber der Motorwagenbremsung erreichen, und zwar auch über den gesamten Regelbereich des Bremsventils.The well-known dual-line brake systems with pressure-controlled trailer brake valve offer the possibility of controlling a higher pressure in the direct brake line, when it consists in the motor vehicle brake cylinders. So one can lead the Achieve trailer braking compared to motor vehicle braking, even over the entire control range of the brake valve.

Nachteilig ist bei den bekannten Ventilen dieser Art, daß man das Maß der Voreilung nicht ohne weiteres verändern, also nicht ein und dasselbe Relaisventil für verschiedene Anhängertypen verwenden, kann.The disadvantage of the known valves of this type is that the Do not simply change the amount of advance, i.e. not one and the same relay valve can be used for different types of trailers.

Es ist bereits eine Zweileitungs-Druckmittelbetätigungsanlage bekanntgeworden, bei welcher das druckmittelgesteuerte Anhängerbremsventil eine geknickte Bremsdruckkurve erreichen läßt, und zwar durch Anordnung einer dem Steuerkolben entgegenwirkenden Feder, deren Wirkung erst im zweiten Abschnitt der Bremsdruckkurve einsetzt. Der Nachteil dieser bekannten Kombination ist, daß zur Änderung der Bremsdruckkurve gleichzeitig auch die Feder geändert, also ersetzt werden muß. Es müssen also Federn verschiedener Stärke verwendet werden.A two-line pressure medium actuation system has already become known, in which the pressure medium-controlled trailer brake valve has a kinked brake pressure curve can be achieved by arranging a control piston counteracting Spring, the effect of which only begins in the second section of the brake pressure curve. Of the The disadvantage of this known combination is that it changes the brake pressure curve at the same time the spring changed, so it has to be replaced. So there have to be feathers different strengths can be used.

Es ist bei derartigen Einrichtungen ferner nicht mehr neu, die Änderung der Bremsdruckkennlini8 durch Ändern der Größe des Steuerkolbens zu bewirken. Eine Veränderung, insbesondere Verkleinerung der Kolbenflächen, ist aber insofern nachteilig, als hierdurch die Ansprechempfindlichkeit erheblich herabgesetzt wird.Furthermore, the change is no longer new in such facilities to effect the brake pressure characteristic 8 by changing the size of the control piston. One Change, in particular a reduction in the size of the piston areas, is disadvantageous in that than this considerably reduces the responsiveness.

Es ist ferner eine Druckluftbremsanlage mit einem Steuerventil bereits bekanntgeworden, bei welcher eine Druckerhöhung im steuernden Kreis eine Druckerhöhung im gesteuerten Kreis bewirkt. Dort wird eine geknickte Bremsdruckkurve dadurch erreicht, daß der gesteuerte Druck in der ersten Phase des Bremsvorganges auch ein Hilfskolbenglied beaufschlagt, dessen andere Seite durch eine Feder -belastet wird und das ein die Beaufschlagung einer Teilfläche eines Steuerkolbengliedes des Steuerventils regelndes Ein- und Auslaßventil betätigt. Auf die genannte Teilfläche wirkt der gesteuerte Druck in derselben Richtung, in der der steuernde Druck auf eine andere Fläche des Steuerkolbengliedes einwirkt. Auch diese Anordnung weist eine Reihe von Nachteilen auf.It is also already a compressed air brake system with a control valve became known, in which a pressure increase in the controlling circuit a pressure increase causes in the controlled circle. A kinked brake pressure curve is achieved there by that the controlled pressure in the first phase of the braking process also has an auxiliary piston member acted upon, the other side of which is loaded by a spring and the one the Acting on a partial area of a control piston member of the control valve regulating Inlet and outlet valve actuated. The controlled one acts on the mentioned partial area Pressure in the same direction as the controlling pressure on another surface of the Acts control piston member. This arrangement also has a number of disadvantages on.

Schließlich ist eine Anordnung dieser Gattung nicht mehr neu, bei welcher eine Druckerhöhung im steuernden Teil eine Drucksenkung im gesteuerten Teil hervorruft. Hierbei wird eine Voreilung der Anhängerbremse gegenüber der Motorwagenbremse vorgegeben, d. h., durch die Differenz der Größe der beiden zur Einwirkung gelangenden Flächen wird fabrikationsmäßig die Voreilung festgelegt. Eine beliebige Einstellung der Voreilung ist dort nicht möglich.Finally, an arrangement of this type is no longer new in which an increase in pressure in the controlling part causes a pressure reduction in the controlled part. Here, an advance of the trailer brake with respect to the motor vehicle brake is specified, i. In other words, the difference in size between the two surfaces affected by the manufacturing process determines the advance. Any setting of the lead is not possible there.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile aller dieser bekannten Einrichtungen zu beseitigen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Steuerkolbenglied in der einen Richtung vom steuernden Druck stets auf seiner ganzen Fläche beaufschlagt wird, während in der anderen Richtung der gesteuerte Druck bis zum Erreichen eines bestimmten Druckwertes nur eine erste Teilfläche eines Steuerkolbengliedes beaufschlag daß ferner der gesteuerte Druck auch ein Hilfskolbenglied beaufschlagt, dessen andere Seite durch eine Feder belastet ist und das ein die Beaufschlagung einer zweiten Teilfläche, des Steuerkolbengliedes durch den gesteuerten Druck regelndes Ein- und Auslaßventil betätig und daß der wirksame Hub des Hilfskolbengliedes, bei dem die Beaufschlagung der zweiten Teilkolbenfläche beginnt, einstellbar ist.The object of the invention is to overcome the disadvantages of all of these known Eliminate facilities. According to the invention, this object is achieved by that a control piston member in one direction of the controlling pressure is always on his whole area is applied, while in the other direction the controlled Pressure until a certain pressure value is reached only a first partial area of a Control piston member acts that furthermore the controlled pressure also an auxiliary piston member applied, the other side is loaded by a spring and the one the Acting on a second partial area, the control piston member by the controlled The pressure-regulating inlet and outlet valve is actuated and that the effective stroke of the auxiliary piston member, at which the application of the second partial piston surface begins, is adjustable.

Die Aufteilung einer Steuerfläche in Teilflächen ist zwar bekannt. Bei Steuerventilen mit derart geteilter Steuerfläche wird die eine Teilfläche. durch den, gesteuerten Druck und die andere Teilfläche entweder gar nicht oder durch einen lastabhängigen Druck beaufschlagt. Derartige Steuerventile können nicht in der eingangs erläuterten Weise verwendet werden.The division of a control surface into sub-areas is known. In the case of control valves with such a split Control surface becomes the one Partial area. by the controlled pressure and the other sub-area either at all not applied or applied by a load-dependent pressure. Such control valves cannot be used in the manner explained at the beginning.

Durch das genannte Hilfskolbenglied wird das Einlaßventil für die Beaufschlagung der zweiten Teilfläche zunächst geschlossen gehalten. Erst wenn sich in der direkten Bremsleitung ein bestimmter Druck aufgebaut hat, öffnet das Hilfskolbenglied das Einlaßventil, so daß der Druck der direkten Bremsleitung auf die zweite Teilfläche des Steuerkolbengliedes einwirkt und dazu beiträgt, das Steuerkolbenglied des Steuerventils in die Abschluß- (bzw. Löse-) Stellung zu bewegen. Auf diese Weise ergibt sich das Ende des ersten, steil ansteigenden Kurvenastes der Anhängerbremskraft. Der flachere Verlauf des zweiten Kurvenastes ist dadurch bedingt, daß der Steuerventil-öffnungskraft, die aus dem die eine Seite des Steuerkolbengliedes des Steuerventils beaufschlagenden Motorwagen-Bremszylinderdruck resultiert, nun eine größere Schließkraft engegenwirkt, da eine größere Fläche des Steuerkolbengliedes durch den Druck der direkten Bremsleitung beaufschlagt wird. Der Punkt, an dem der steilere Kurvenast in den flacheren Kurvenast übergeht, kann dadurch verlegt werden, daß der wirksame Hub des Hilfskolbengliedes verstellt wird.By said auxiliary piston member, the inlet valve for the Acting on the second partial area initially kept closed. Only when If a certain pressure has built up in the direct brake line, the auxiliary piston member opens the inlet valve, so that the pressure of the direct brake line on the second sub-area of the control piston member acts and contributes to the control piston member of the control valve to move to the final (or release) position. This is how it happens End of the first, steeply rising branch of the trailer braking force. The flatter one The course of the second branch of the curve is due to the fact that the control valve opening force, which act on one side of the control piston member of the control valve Motor vehicle brake cylinder pressure results, now a greater clamping force acts against it, there is a larger area of the control piston member due to the pressure of the direct brake line is applied. The point at which the steeper branch of the curve merges into the flatter branch of the curve passes, can be relocated in that the effective stroke of the auxiliary piston member is adjusted.

Dies könnte in der Weise geschehen, das man den Anschlag verstellbar macht, gegen den die auf das Hilfskolbenglied einwirkende Feder anliegt. Eine wesentlich einfachere Bauart ergibt sich jedoch gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wenn das Ein- und Auslaßventil koaxial zum Hilfskolbenglied angeordnet und der Sitz des Auslaßventils in axialer Richtung einstellbar ist.This could be done in such a way that the stop is adjustable makes against which the spring acting on the auxiliary piston member rests. One essential however, a simpler design results according to one embodiment of the invention, when the inlet and outlet valve are arranged coaxially with the auxiliary piston member and the seat of the exhaust valve is adjustable in the axial direction.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing shown.

Von dem Druckluftbehälter 1 führt eine Rohrleitung2 zum Motorwagenbremsventi13, durch das der Druck in den über die Leitung 4 angeschlossenen Motorwagenbremszylinder 5 geregelt wird. Mit dieser Leitung 4 ist durch die Leitung 6 ein Relaisventil 7 verbunden. In der vom Vorratsbehälter 1 zu einem Kupplungskopf 9 führenden Vorratsleitung 8 a, 8 b befindet sich ein Überströmventil 10. Hinter dem Überströraventil 10 ist von der Leitung 8 b eine Verbindungsleitung 11 zum Relaisventil 8 abgezweigt, an das die direkte Bremsleitung 12 für den Anhängerbremsteil über einen Kupplungskopf 13 angeschlossen ist. A pipe 2 leads from the compressed air tank 1 to the motor vehicle brake valve 13, through which the pressure in the motor vehicle brake cylinder 5 connected via the line 4 is regulated. A relay valve 7 is connected to this line 4 through line 6. In the supply line 8 a, 8 b leading from the reservoir 1 to a coupling head 9 there is an overflow valve 10. Behind the overflow valve 10 , a connecting line 11 branches off from the line 8 b to the relay valve 8 , to which the direct brake line 12 for the trailer brake part a coupling head 13 is connected.

Das Gehäuse des Relaisventils enthält eine Meinbran 14, die ein mit ihr fest verbundenes verschiebbar gelagertes Steuerrohr 15 trägt, das gegenüber seiner Führung ün Gehäuse durch einen elastischen Ring 16 abgedichtet ist. Das untere Ende des Steuerrohres bildet einen Auslaßventilsitz 17, der mit einem federbelasteten Doppelventilkörper 18 zusammenarbeitet, dessen Ventilsitz 19 gehäusefest ist. Das Ventil 17, 18, 19 überwacht die Verbindung der Bremsleitung 12 zur Leitung 11 bzw. zur EntlÜftungsÖffnung 20. Mit der Membran 14 ist ein Kolben 21 verbunden, der innerhalb des Gehäuses gleitend geführt und durch eine elastische Dichtung 22 abgedichtet ist. Der Innenraum 23 dieses Kolbens steht mit der direkten Bremsleitung 12 in Verbindung. Eine gegenüber dem Gehäuse abgestützte Druckfeder 24 drückt den Kolben 21 und damit die Membran 14 nach oben. über eine Bohrung 25 besteht Verbindung zu einem Zylinderraum 26, in dem ein Hilfskolben 27 entgegen der Wirkung einer Druckfeder 28 verschiebbar gelagert ist. Gegenüber dem Gehäuse ist der Kolben 27 durch einen elastischen Ring 29 abgedichtet. Die Mitte des Hilfskolbens 27 ist als Ventilsitz 30 für einen federbelasteten Doppelventilkörper 31 ausgebildet, dessen Ventilteller 32 mit einem Entlüftungsrohr 33 für den Zylinderraum 26 zusammenarbeitet, das mit dem Gehäuse durch Gewinde verbunden ist und durch Drehen eine Vergrößerung bzw. Verringerung des Weges zwischen dem Rohr und dem Ventilteller 32 ermöglicht. Eine Bohrung 34 verbindet den Zylinderraum 26 mit einer ringförmigen Abstufungskammer 35. The housing of the relay valve contains a Meinbran 14 which carries a displaceably mounted control tube 15 which is firmly connected to it and which is sealed off from its guidance via the housing by an elastic ring 16. The lower end of the control tube forms an outlet valve seat 17 which cooperates with a spring-loaded double valve body 18 , the valve seat 19 of which is fixed to the housing. The valve 17, 18, 19 monitors the connection of the brake line 12 to the line 11 or to the venting opening 20. A piston 21 is connected to the membrane 14, which is slidably guided within the housing and is sealed by an elastic seal 22. The interior 23 of this piston is connected to the direct brake line 12. A compression spring 24 supported opposite the housing presses the piston 21 and thus the membrane 14 upwards. Via a bore 25 there is a connection to a cylinder space 26 in which an auxiliary piston 27 is mounted displaceably against the action of a compression spring 28. The piston 27 is sealed off from the housing by an elastic ring 29. The center of the auxiliary piston 27 is designed as a valve seat 30 for a spring-loaded double valve body 31 , the valve disk 32 of which cooperates with a vent pipe 33 for the cylinder chamber 26 , which is connected to the housing by thread and, by turning, increases or decreases the path between the pipe and the valve disk 32 allows. A bore 34 connects the cylinder space 26 with an annular gradation chamber 35.

In der Lösestellung ist die direkte Bremsleitung 12 über die öffnung 20 des Steuerrohrs 15 entlüftet. Bei Betätigung des Bremsventils 3 strömt Luft über die Leitung 4 zu den Motorwagenbremszylindem 5 und über die Leitung 6 in die Steuerkanuner des Relaisventils, wo sich ein Druck entsprechend der Einstehung des Bremsventils 3 aufbaut. Dieser Druck bewirkt eine Durchbiegung der Membran 14 und das Absenken des Steuerrohres 15 und des Kolbens 21. Der Auslaßventilsitz 17 des Steuerrohres 15 setzt sich auf den Doppelventilkörper 18 auf, schließt die Entlüftungsöffnung 20 ab und öffnet das Einlaßventil bei 19, so daß nun Luft aus der Leitung 11 in die direkte Bremsleitung 12 und in die Steuerkammer 23 einströmen kann. Auf die Oberseite der Membran 14 wirkt der in der Steuerkammer des Relaisventils herrschende Druck, während die Unterseite zunächst nur von dem innerhalb der Kammer 23 bestehenden Druck sowie von der Spannung der Feder 24 beaufschlagt ist. Der in der Kammer 23 bestehende Druck wirkt auf die Bohrung 25 auf den Hilfskolben 27 ein und drückt diesen entgegen der Wirkung der Feder 28 nach links, so daß der Doppelventilkörper 31 auf das Ende des Entlüftungsrohres 33 zum Aufsitzen kommt, wodurch einerseits der Zylinderraum 26 gegenüber der Atmosphäre abgesperrt, andererseits durch öffnen des Ventils 30, 31 die Abstufungskammer 35 mit der Kammer 23 verbunden wird. In der Abstufungskammer 35 baut sich nunmehr ein Druck auf, der um so viel geringer gegenüber dem der Kammer 23 ist, als zum Ausgleich der Spannung der Feder 28 notwendig ist. Der Druck in der Bremsleitung 12, d. h. also der gesteuerte Druck, steigt bei Beginn der Belüftung steil an und erreicht einen den Steuerdruck übersteigenden Wert, der abhängig ist von der Größe der Vorspannung der Feder 28. In the release position, the direct brake line 12 is vented via the opening 20 of the control tube 15. When the brake valve 3 is actuated, air flows via the line 4 to the motor vehicle brake cylinder 5 and via the line 6 into the control duct of the relay valve, where a pressure builds up according to the position of the brake valve 3. This pressure causes the diaphragm 14 to bend and the control tube 15 and piston 21 are lowered. The outlet valve seat 17 of the control tube 15 rests on the double valve body 18 , closes the vent opening 20 and opens the inlet valve at 19, so that air now flows out the line 11 can flow into the direct brake line 12 and into the control chamber 23. The pressure prevailing in the control chamber of the relay valve acts on the upper side of the membrane 14, while the lower side is initially only acted upon by the pressure existing within the chamber 23 and by the tension of the spring 24. The pressure existing in the chamber 23 acts on the bore 25 on the auxiliary piston 27 and pushes it to the left against the action of the spring 28, so that the double valve body 31 comes to sit on the end of the vent pipe 33 , whereby on the one hand the cylinder chamber 26 opposite the atmosphere is shut off, on the other hand, the graduation chamber 35 is connected to the chamber 23 by opening the valve 30, 31 . A pressure now builds up in the gradation chamber 35 which is so much lower than that of the chamber 23 as is necessary to compensate for the tension of the spring 28. The pressure in the brake line 12, i. H. that is, the controlled pressure rises steeply at the beginning of the ventilation and reaches a value which exceeds the control pressure and which is dependent on the size of the preload of the spring 28.

Bei weicher Feder 28 und bei geringem Hub des Hilfskolbens 27 und damit zusammenhängender Schnellöffnung des Ventils 30, 31 wird nur ein geringer Druckunterschied zwischen steuerndem und gesteuertem Druck erzielt. Man hat es also in der Hand, durch Änderung des Weges zwischen Entlüftungsrohr 33 und Ventilteller 32 oder der Federvorspannung den genannten Druckunterschied in gewünschter Weise zu steuern.With a soft spring 28 and with a small stroke of the auxiliary piston 27 and the associated rapid opening of the valve 30, 31 , only a small pressure difference between the controlling and controlled pressure is achieved. So it is up to you to control the said pressure difference in the desired manner by changing the path between the vent pipe 33 and valve disk 32 or the spring preload.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. For compressed air brake systems in vehicles, especially motor vehicles, a specific control valve that causes a pressure increase in the controlled circuit when the pressure increases in the controlling circuit, and allows a kinked brake pressure curve to be achieved, in particular pressure-controlled trailer brake valve for dual-line air brake systems, characterized in that a control piston member (14) is always applied to its entire surface in one direction by the controlling pressure, while in the other direction the controlled pressure only acts on a first partial surface of a control piston member (14) until a certain pressure value is reached, so that the controlled pressure also applies Hilfskolbenghed (27) acted upon, the other side of which is loaded by a spring (28) and the actuation of a second partial area of the control piston member (14) by the controlled pressure-regulating inlet and outlet valve (31) , and that the effective stroke of the Auxiliary co piston member, in which the application of the second partial piston surface begins, is adjustable.

2. Control valve according to claim 1, characterized denotes Ge, that the inlet and outlet valves (31) arranged coaxially to the auxiliary piston member (27) and the seat of the exhaust valve is adjustable in the axial direction. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 805 112, 851603, 949 331; German patent application M808911 / 63c (published February 26 , 1953); Swiss Patent No. 201 162; French Patent No. 966 228; U.S. Patent No. 2,215,172.