DE2317312A1 - PRESSURE CONTROL VALVE, IN PARTICULAR BRAKE VALVE - Google Patents
PRESSURE CONTROL VALVE, IN PARTICULAR BRAKE VALVEInfo
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Description
Hannover, den 28. März 1973 W? 8/73Hanover, March 28, 1973 W? 8/73
Westinghouse Bremsen- und Apparatebau GmbH, Hannover Drucksteuerventil, insbesondere Bremsventil Westinghouse Bremsen- und Apparatebau GmbH, Hanover Pressure control valve, especially brake valve
Die Erfindung bezieht nich auf ein Drucksteuerventil, insbesondere ein Bremsventil, mit einem Gehäuse, einem darin durch ein Betätigungsglied dichtend verschiebbaren Ventilkolben und zwei mit diesem in Wirkverbindung stehenden, aus Ventilsitz und federbelastetem Verschlußkörper bestehenden Sitzventilen, von denen das eine als Einlaßventil zum Steuern einer Verbindung zwischen einer Druckmittelquelle und einem Verbraucher und das andere als Auelaßventil zum Steuern einer Verbindung zwischen dem Verbraucher und einem Raum niederen Druckes dient, wobei der Einlaßventilsitz in Gehäuse und der Auslaßventilsitz im Ventilkolben liegt.The invention does not relate to a pressure control valve, in particular to one Brake valve, having a housing, one therein by an actuator sealingly displaceable valve piston and two operatively connected to this, consisting of valve seat and spring-loaded closure body Seat valves, one of which is an inlet valve for controlling a connection between a pressure medium source and a consumer and the other as a discharge valve for controlling communication between the consumer and a room of low pressure is used, the inlet valve seat in the housing and the exhaust valve seat in the valve piston.
Bei einem aus der DT-PS 93^ 333 bekannten pneumatischen Drucksteuerventil •dieser Art sind die Sitzventile mit je einem Verschlußkörper versehen. Die beiden Verschlußkörper sind miteinander fest verbunden. Das Betätigungsglied steht mit dem Ventilkolben über eine Abstufungsfeder in Verbindung. Bei einem anderen aus dem Prospekt "Full-Power Hydraulic Braking System" der Firma Clayton Dewandre Co, Ltd., Lincoln, England, bekannten als Handbremsventil dienenden hydraulischen Drucksteuerventil der eingangs genannten Art ist ein gemeinsamer. Verschlußkörper für beide Sitzventile vorgesehen. Das Betatigungsglied ist auch hier mit dem Ventilkolben über eine Abstufungsfeder verbindbar.In a pneumatic pressure control valve known from DT-PS 93 ^ 333 • of this type, the seat valves are each provided with a closure body. The two closure bodies are firmly connected to one another. The actuator is connected to the valve piston via a graduated spring. In another from the brochure "Full-Power Hydraulic Braking System" from Clayton Dewandre Co, Ltd., Lincoln, England, known as The hydraulic pressure control valve of the type mentioned above, which is used for the hand brake valve, is a common one. Closure body for both seat valves intended. The actuator is here with the valve piston over a graduated spring can be connected.
Es ist bei diesen beiden bekannten Ventilen von Nachteil, daß sie eine hohe und außerdem ungenau bestimmbare Hysterese haben, weil diese außerIt is a disadvantage of these two known valves that they have a have high and also imprecisely determinable hysteresis, because these except
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von der Abstufungsfeder auch, von der unterschiedlichen Reibung des Ventilkolbens und dessen Dichtelementen abhängig ist. Aus diesem Grunde sind die bekannten Ventile für eine genaue Steuerung des Verbraucherdrucks ungeeignet. also from the graduated spring, from the different friction of the valve piston and its sealing elements is dependent. That is why they are known valves are unsuitable for precise control of the consumer pressure.
Der Erfindung liegt die Aufgebe zugrunde, ein Drucksteuerventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das sich durch eine geringe und genau bestimmbare Hysterese auszeichnet und somit geeignet ist, den Verbraucherdruck entsprechend einer gewünschten Einstellung genau auf- bzw. abzubauen.The invention is based on the object of providing a pressure control valve of the initially introduced to create mentioned type, which is characterized by a low and precisely determinable hysteresis and is therefore suitable for the consumer pressure set up or dismantle exactly according to a desired setting.
Diese Aufgabe wird erfindungr.gemaß dadurch gelöst, daß das Betätigungsglied und der Ventilkolben miteinander unverechieblich verbunden sind und die Sitzventile je einen separaten, von einer Feder belastbaren Verschlußkörper aufweisen, wobei die Feder des Einlaßventils gegen den Ventilkolben und die Feder des Auslaßventils gegen eine im Gehäuse ortsfest angeordnete Stützwand abstützbar ist.This object is achieved according to the invention in that the actuating member and the valve piston are connected to one another in such a way that they cannot be displaced the seat valves each have a separate closure body which can be loaded by a spring, the spring of the inlet valve against the valve piston and the spring of the outlet valve against a fixedly arranged in the housing Support wall can be supported.
Bei Betätigung des Ventilkolbens wird dessen Reibung bzw. die der Dichtelemente durch die auf das Betätigungsglied ausgeübte Betätigungskraft überwunden und beeinflußt somit nicht die Hysterese des Ventils. Diese ist ausschließlich von den beiden Ventilfedern abhängig und kann durch eine entsprechende Auslegung der Federn ganz genau festgelegt werden.When the valve piston is actuated, its friction or that of the sealing elements is reduced by the actuating force exerted on the actuating member overcomes and thus does not affect the hysteresis of the valve. This is depends exclusively on the two valve springs and can be controlled by a appropriate design of the springs can be specified very precisely.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Stützwand als eine koaxial zum Ventilkolben in das Gehäuse einschraubbare Scheibe ausgebildet. Durch Verstellen der Scheibe ist die Federspannung und somit die Hyetereee des Ventils leicht einstellbar.In a further embodiment of the invention, the support wall is designed as a disc that can be screwed into the housing coaxially to the valve piston. By adjusting the disc, the spring tension and thus the hyetereee of the valve can be easily adjusted.
Es ist vorteilhaft, wenn das Betätigungsglied und der Ventilkolben einenIt is advantageous if the actuator and the valve piston one
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den Verschlußkörper und die Feder dee Auslaßventils sowie eine eich auch gegen die Stützwand abstützende Rückstellfeder für daß Betätigungeglied aufnehmenden Zwischenraum bilden.the closure body and the spring of the exhaust valve as well as a calibration against the support wall supporting return spring for the actuating member to form the receiving intermediate space.
Zweckmäßigerweise ist jeder der Verschlußkörper kugelförmig und liegt in einer Zentriermulde eines axial geführten Federtellero.Appropriately, each of the closure body is spherical and lies in a centering trough of an axially guided spring plate.
Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.The following is an embodiment of the invention by reference described in more detail on the drawing.
In der Figur ist ein Handbremsventil für eine hydraulische Federspeicherbremse dargestellt.In the figure is a hand brake valve for a hydraulic spring brake shown.
Das Handbremsventil weist ein zweiteiliges Gehäuse 1 mit Anschlüssen 2, 3 und h auf und ist über diese an einen als Druckmittelquelle dienenden Druckspeicher 51 einen als Verbraucher dienenden Federspeicherzylinder 6 bzw. einen als Raum niederen Druckes dienenden Rücklaufbehälter 7 verbindbar.The handbrake valve has a two-part housing 1 with connections 2, 3 and h and can be connected via these to a pressure accumulator 5 1 serving as a pressure medium source, a spring-loaded cylinder 6 serving as a consumer or a return tank 7 serving as a space for low pressure.
Ein 3etätigungsstößel 8 ist mittels eines ringförmigen Preiisitzes 8a, 8b mit einem mit Stegen 9a und 9b versehenen Ventilkolben 10 unverschieblich verbunden. Der Betätigungsstößel 8 und der Ventilkolben 10 sind dichtend in einer abgestuften Gehäusebohrung 11, 12, 13, I^ verschiebbar. Als Dichtmittel sind im Gehäuse 1 Lippendichtungen 15, 16 und 17 angeordnet.An actuating tappet 8 is connected non-displaceably by means of an annular price seat 8a, 8b to a valve piston 10 provided with webs 9a and 9b. The actuating tappet 8 and the valve piston 10 are sealingly displaceable in a stepped housing bore 11, 12, 13, I ^ . Lip seals 15, 16 and 17 are arranged in the housing 1 as sealing means.
Im Bohrungsabschnitt 1** ist ein als Sitzventil ausgebildetes Einlaßventil i8 zum Steuern einer Verbindung zwischen dem Druckspeicher 5 und dem Feder-In the bore section 1 ** there is an inlet valve designed as a seat valve i8 for controlling a connection between the pressure accumulator 5 and the spring
speicherzylinder 6 über die Ventilanschlüsse 2 und 3 untergebracht. Dessen Ventilsitz 19 liegt in einem in die Gehäusebohrung lh ortsfest eingepreßten Ring 20. Dessen Verschlußkörper ist durch eine Kugel 21 gebildet, die inStorage cylinder 6 housed via valve ports 2 and 3. Its valve seat 19 is located in a ring 20 that is press-fitted in a stationary manner into the housing bore lh. Its closure body is formed by a ball 21, which is shown in FIG
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einer Zentriermulde 22 eines in der Gehäusebohrung 14 geführten Federtellers 23 liegt. Eine Druckfeder 24 ist einerseits gegen den Federteller 23» -andererseits gegen die untere Stirnfläche 2^> des Ventilkolbens 10 abstützbar. a centering trough 22 of a spring plate 23 guided in the housing bore 14 is located. A compression spring 24 can be supported on the one hand against the spring plate 23 'and on the other hand against the lower end face 2 ^> of the valve piston 10.
Der Betätigungsstößel 8 und der Ventilkolben 10 bilden einen Zwischenraum 26, in dem ein Auslaßventil 27 zum Steuern einer Verbindung zwischen dem Federspeicherzylinder 6 und dem Rücklaufbehälter 7 über den Ventilanschluß 3, die Gehäusebohrung 14, eine Axialbohrung 28 im Ventilkolben 10, die Gehäusebohrung 13 und den Ventilanschluß 4 angeordnet ist.The actuating tappet 8 and the valve piston 10 form an intermediate space 26 in which an outlet valve 27 for controlling a connection between the spring-loaded cylinder 6 and the return tank 7 via the valve connection 3, the housing bore 14, an axial bore 28 in the valve piston 10, the housing bore 13 and the Valve connection 4 is arranged.
Das Auslaßventil 27 weist einen im Ventilkolben 10 liegenden Ventilsitz 29 und eine als Verschlußkörper dienende Kugel 30 auf, die in einer Zentriermulde 31 eines in den Ventilkolben 10 geführten Federtellers 32 liegt. Eine Druckfeder 33 ist einerseits gegen den Federteller 32, andererseits gegen eine als Stützwand dienende Scheibe 34 abstützbar.The outlet valve 27 has a valve seat 29 located in the valve piston 10 and a ball 30 serving as a closure body, which is located in a centering trough 31 of a spring plate 32 guided into the valve piston 10 lies. One The compression spring 33 can be supported on the one hand against the spring plate 32 and on the other hand against a disk 34 serving as a support wall.
Die Scheibe 34 ist mit einem Gewinde 35 versehen und koaxial zum Ventilkolben 10 in ein Gewinde 36 der Gehäusebohrung 13 einschraubbar. Sie weist außerdem zwei Durchbrüche 37a und 37b auf, durch welche die Verbindungsstege 9a und 9b des Ventilkolbens geführt sind. The disc 34 is provided with a thread 35 and is coaxial with the valve piston 10 can be screwed into a thread 36 of the housing bore 13. She knows in addition, two openings 37a and 37b through which the connecting webs 9a and 9b of the valve piston are guided.
Die Scheibe 34 dient auch als Stützwand für eine Rückstellfeder 38, die andererseits gegen den Betätigungsstößel 8 abgestützt ißt.The disc 34 also serves as a support wall for a return spring 38, which on the other hand Eats supported against the actuating plunger 8.
Die Vorspannung der Feder 33 ißt durch Verstellen der Scheibe 34 einstellbar. Hierfür wird die Scheibe 34 durch Verdrehen des Betätigungsstößels 8* mehr oder weniger in das Gewinde 36 hineingeschraubt.The bias of the spring 33 can be adjusted by adjusting the disk 34. For this purpose, the disc 34 is opened by turning the actuating plunger 8 * more or less screwed into the thread 36.
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Der 3etätigungsstößel 8 ist in Betätigungsrichtung mittels eines Handhebels 39 über eine durch diesen verdrehbare Nockenscheibe ^O und einen infolge der Verdrehung der Nockenscheibe ^O axial verschiebbaren Druckkörper *f1 in bekannter Weise betätigbar. Es ist aber auch im Rahmen der Erfindung ohne weiteres möglich, das Drucksteuerventil nicht nur mechanisch, sondern auch hydraulisch, pneumatisch oder elektromagnetisch zu betätigen.The actuating plunger 8 is in the actuating direction by means of a hand lever 39 via a cam disc which can be rotated by this and one as a result the rotation of the cam disk ^ O axially displaceable pressure body * f1 in can be operated in a known manner. However, it is also easily possible within the scope of the invention to use the pressure control valve not only mechanically, but also operated hydraulically, pneumatically or electromagnetically.
Der Betätigungsstößel 8 weist eine ringförmige Schulter ^2 auf. Der Bohrungsabschnitt 12 oberhalb der Schulter k2 steht mit den 3ohrungsab3chnitt 1*)· unterhalb der Stirnfläche 25 des Ventilkolbens 10 über eine Gehäusebohrung W} in Verbindung. Hierdurch ist das aus dem Betätigungsstößel 8 und dem Ventilkolben "1O bestehende Organ druckausgeglichen.The actuating plunger 8 has an annular shoulder ^ 2. The bore section 12 above the shoulder k2 is connected to the bore section 1 *) below the end face 25 of the valve piston 10 via a housing bore W} . Thereby, the operation of the plunger 8 and the valve piston "O 1 is pressure balanced existing organ.
Das beschriebene Handbremsventil arbeitet wie folgt:The hand brake valve described works as follows:
In der Figur befindet sich der Betätigungsstößel 8 und somit auch der Ventilkolben 10 in der obersten Schaltstellung. Die Feder 2^ des Einlaßventils 18 ist entspannt, und der Druckspeicher 5 ist über des Einlaßventil 18 mit dem Federspeicherzylinder 6 verbunden, so daß dessen Kolben unter dem vollei Speicherdruck steht und dadurch die Handbremse gelöst ist.In the figure, the actuating tappet 8 and thus also the valve piston are located 10 in the top switch position. The spring 2 ^ of the inlet valve 18 is relaxed, and the pressure accumulator 5 is above the inlet valve 18 with the spring-loaded cylinder 6 connected so that its piston is under the full The accumulator pressure is stable and the handbrake is released.
Zum Durchführen einer Bremsung wird der Handhebel 39 und somit auch die Nockenscheibe -'+0 verdreht, wodurch letztere den Druckkörper 1H nach unten verschiebt und dieser den Betätigungsstößel 3 zusammen mit dem Ventilkolben 10 herunterdrückt.To carry out braking, the hand lever 39 and thus also the cam disk - '+ 0 are rotated, whereby the latter pushes the pressure body 1 H downwards and this presses the actuating tappet 3 down together with the valve piston 10.
Die Abwärtsbewegung des Ventilkolbens 10 bewirkt, daß die bis dahin unge-* spannte Feder 2k des Einlaßventils 18 Vorgespannt wird und dadurch das Einlaßventil 18 schließt. Die Feder 33 des Auslaßventils 27 wird dagegen infolge der Abwärtsbewegung des Ventilkolbens 10 und somit auch des Ventil-The downward movement of the valve piston 10 has the effect that the spring 2k of the inlet valve 18, which has not been tensioned until then, is pretensioned and thereby closes the inlet valve 18. The spring 33 of the outlet valve 27, however, is due to the downward movement of the valve piston 10 and thus also of the valve
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sitzes 29 entspannt, wodurch die Schließkraft des Auslaßventils 27 verringert wird und der Öldruck im Federspeicherzylinder 6 in der Lage ist, über Venti]anschluß 3i Gehäusebohrung 2k und Axialbohrung 28 die Kugel 30 vom Ventilsits 29 anzuheben und sov/eit abzusinken, bis die hydraulische Druckbeaufschlagungokraft und die von der Feder 53 ausgeübte Federkraft, die aui die Kugel 30 vyirken, v/ieder im Gleichgewicht steh&n und das Auslaßventil 27 wieder schließt.seat 29 relaxed, whereby the closing force of the outlet valve 27 is reduced and the oil pressure in the spring-loaded cylinder 6 is able to lift the ball 30 from the valve seat 29 via valve connection 3i housing bore 2k and axial bore 28 and so / eit to lower it until the hydraulic pressure is applied and the spring force exerted by the spring 53, which acts on the ball 30, is again in equilibrium and closes the outlet valve 27 again.
Die Feder 2-t- des Einlaßventils 18 ist dabei stets so weit vorgespannt, daß sie die Schließkraft aufbringt, die notig ist, um die Verbindung zwischen. Hem Druckspeicher 5 und dem Federspeicherzylinder 6 abzusperren.The spring 2-t of the inlet valve 18 is always pretensioned so far that it applies the closing force that is necessary to establish the connection between. Hem pressure accumulator 5 and the spring-loaded cylinder 6 shut off.
Zum Lösen der Bremse wird der Handhebel 39 zurückgedreht. Die ftücketellfeder 38 schiebt den Ventilstößel 8 und somit auch den Ventilkolben 10 v/ieder nach oben. Die Feder 33 des Auslaßventils 27 wird dadurch noch weiter gespannt und hält das Auslaßventil in Schließstellung. Die Feder 2k des Einlaßventils 18 wird.dagegen infolge der Aufwärtsbewegung des Ventilkolbens 10 entspannt, wodurch die Schließkraft des Einlaßventils 18 verringert wird und der Öldruck im Druckspeicher 5 in der Lage ist, über Ventilenschluß 2 die Kugel 21 vom Ventilsitz '19 anzuheben und einen Druckaufbau χ»· Federspeicherzylinder 6 zu bewirken, bis die hydraulische Druckbeaufschlagungskraft und die vo.n der Feder 2k ausgeübte Federkraft, die auf die Kugel 21 wirken, wieder im Gleichgewicht stehen und das Einlaßventil 18 wieder schließt.To release the brake, the hand lever 39 is turned back. The joint spring 38 pushes the valve tappet 8 and thus also the valve piston 10 downwards. The spring 33 of the outlet valve 27 is thereby tensioned even further and holds the outlet valve in the closed position. The spring 2k of the inlet valve 18 is relaxed as a result of the upward movement of the valve piston 10, whereby the closing force of the inlet valve 18 is reduced and the oil pressure in the pressure accumulator 5 is able to lift the ball 21 from the valve seat 19 via valve closure 2 and build up pressure To bring about a spring-loaded cylinder 6 until the hydraulic pressure application force and the spring force exerted by the spring 2k , which act on the ball 21, are again in equilibrium and the inlet valve 18 closes again.
Beim beschriebenen Handbremsventil wird die von den Dichtungen 151 ·1*> 17 hervorgerufene Reibung auf den Betutigungsstößel 8 bzw. auf den Ventilkolben 10 durch die mechanische Kraft überwunden, die auf den Betätigungsstcßel 8 mittels des Handhebels 39 beim Bremsen bzw.' der Rückstellfeder 38In the hand brake valve described, the friction on the actuation plunger 8 or on the valve piston 10 caused by the seals 15 1 · 1 *> 17 is overcome by the mechanical force which is applied to the actuation plunger 8 by means of the hand lever 39 during braking or on the valve piston 10. the return spring 38
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bein Lösen ausgeübt wird. Somit ist die Hysterese des Ventils lediglich von den Diuickfedern 2k und 33 abhängig und darüber hinaus durch Verändern der Federvorspannung durch Verstellen der Scheibe 3^ leicht und feinfühlig einstellbar. Es ist auch möglich, durch Einlegen von Scheiben zwischen den Ventilkolben 10 oder dem Federteller 23 und der Feder 2h, diese in einem bestimmten Mai?e vorzuspannen.when loosening is exercised. Thus, the hysteresis of the valve is only dependent on the compression springs 2k and 33 and furthermore can be easily and sensitively adjusted by changing the spring preload by adjusting the disk 3 ^. It is also possible, by inserting disks between the valve piston 10 or the spring plate 23 and the spring 2h, to pretension them to a certain extent.
Durch die Einstellung der Federvorspannung i.st es möglich, den Druck in Federspeicherzylinder 6 ganz genau entsprechend der gew'inschten Ventileinstellung ab- bzw. aufzubauen und somit eine entsprechend genaue Betätigung bzw. Lösung der Bremse zu erzielen.By adjusting the spring preload it i.st possible the pressure in spring brake actuator 6 off exactly according to the gew'inschten valve setting or build and thus to achieve a correspondingly precise actuation or release of the brake.
1st an den Anschluß 3 statt des Federspeicherzylinders 6 ein in Brejnsrichtung druckraittelbeaufschlagbarer Bremszylinder angeschlossen, so kann dann das beschriebene Ventil zum Steuern des Bremsdruckes im Zylinder benutzt werden. Seine Arbeitsweise und seine Vorteile bleiben dabei gegenüber den beschriebenen Anwendungsfall ."nut einem Federspeicherzylinder unverändert.Is at the connection 3 instead of the spring-loaded cylinder 6 in Brejnsrichtung Brake cylinder that can be acted upon by pressure is connected, the valve described can then be used to control the brake pressure in the cylinder will. Its way of working and its advantages remain opposite the application described. "but a spring-loaded cylinder unchanged.
Das erfinduvtgsgemäße Ventil kann auch bei entsprechender Bemecsung der Ventilorgane bzw. der druckbeaufechlagten Flächen dieser Organe ohne weiteres zum Steuern pneumatieoher Drücke eingesetzt werden.The valve according to the invention can also with appropriate measurement of the Valve organs or the pressurized surfaces of these organs readily can be used to control pneumatic pressures.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OD | Request for examination | ||
| OGA | New person/name/address of the applicant | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: WABCO WESTINGHOUSE FAHRZEUGBREMSEN GMBH, 3000 HANN |
|
| 8126 | Change of the secondary classification |
Ipc: G05D 16/10 |
|
| 8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: STAISCH, DIETHER, 3030 WALSRODE, DE ALTMEPPEN, JOHANNES, 3003 RONNENBERG, DE |
|
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |