DE2553818A1 - MULTI-CIRCUIT PROTECTION VALVE FOR MULTI-CIRCUIT BRAKE SYSTEMS IN MOTOR VEHICLES - Google Patents
MULTI-CIRCUIT PROTECTION VALVE FOR MULTI-CIRCUIT BRAKE SYSTEMS IN MOTOR VEHICLESInfo
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Description
WP 31 /Ό WABCO WESSIIiGHOUSE GMBH, HAiOiOVERWP 31 / Ό WABCO WESSIIiGHOUSE GMBH, HAiOiOVER
Mehrkreis-Schutzventil für Mehrkreis-Bremsanlagen in Kraftfahrz eugenMulti-circuit protection valve for multi-circuit braking systems in motor vehicles
Die Erfindung betrifft ein Mehrkreis-Schutzventil für Zweikreis-Bremsanlagen in Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a multi-circuit protection valve for Dual-circuit brake systems in motor vehicles according to the preamble of claim 1.
Mehrkreis-Schutzventile haben die Aufgabe, bei Ausfall eines ßremskreises oder auch mehrerer Bremskreise, den Bremsdruck in dem verbleibenden intakten Kreis bzw. in den verbleibenden intakten Kreisen aufrechtzuerhalten.Multi-circuit protection valves have the task of preventing one or more brake circuits from failing To maintain brake pressure in the remaining intact circuit or in the remaining intact circuits.
In der Regel sind die beiden Kreise I und Hz. B. eines Vierkreis-Schutzventils den beiden Betriebsbremskreisen der Bremsanlage zugeordnet, der Kreis III versorgt die Hilfsbremsanlage und die Anhänger-Bremsanlage mit Druckluft, während der Kreis IV die Versorgung der sogenannten Nebenverbraucher sicherstellt.As a rule, the two circles I and Hz. B. are one Four-circuit protection valve assigned to the two service brake circuits of the brake system, circuit III supplies the Auxiliary braking system and the trailer braking system with compressed air, while circuit IV supplies the so-called Secondary consumer ensures.
Mit der deutschen Auslegeschrift 2 005 727 wird ein Dreikreis-Schutzventil bekanntgemacht, welches dem erwähnten Vierkreis-Schutzventil sowohl im Aufbau als auch in der Punktion entspricht, wobei die Kreise I bis III dieselben Bremskreise wie oben beschrieben versorgen. Sowohl das Vierkreis-Schutzventil als auch das Dreikreis-Schutzventil sind so ausgelegt, daß die Kreise I bzw. II vorrangig aufgefüllt werden, d. h. erst nachdem einer der Betriebsbremskreise den vorbestimmten Vorratsdruck erreicht hat, werden die Kreise III und IV bzw. wird Kreis III mit Druckluft beaufschlagt, was bedeutet, daß das Fahrzeug erst in Bewegung gesetzt werden kann, wenn mit Sicherheit in mindestens einem der Betriebsbremskreise der eine einwandfreie Bremsung gewährleistende Druck aufgebaut ist undWith the German Auslegeschrift 2 005 727 a three-circuit protection valve made known, which the mentioned four-circuit protection valve both in structure and in the Puncture corresponds, with the circles I to III supplying the same brake circuits as described above. Both that The four-circuit protection valve and the three-circuit protection valve are designed in such a way that circuits I and II have priority be filled, d. H. only after one of the service brake circuits has reached the predetermined supply pressure, circles III and IV or circle III is pressurized with compressed air, which means that the vehicle can only be set in motion if there is definitely one faultless one in at least one of the service brake circuits Braking ensuring pressure is built up and
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im Hilfsbremskreis eine zum Lösen der Federspeicherbremszylinder erforderliche Druckhöhe ansteht.in the auxiliary brake circuit one for releasing the spring brake cylinder required print height is pending.
Als Nachteil dieser Schutzventile ist jedoch zu werten, daß aufgrund von Einstell- und Fertigungstoleranzen nicht sichergestellt ist, daß die intakten leitungskreise der Bremsanlage vom Atmosphärendruck aus aufgeladen werden können, wenn ein Leitungskreis defekt ist, da die Steuerung des Absperrorgans der Überströmventile in Öffnungsrichtung sowohl von der Druckversorgungsseite als auch von der Leitungskreisseite her mit Druckluft beaufschlagt ist. Öffnungs- und Schließdrücke sind dadurch nicht nur voneinander verschieden, sondern die Öffnungsdrücke sind auch von den der Leitungskreisseite herrschenden Druckverhältnissen abhängig. Hat beispielsweise das Überströmventil des defekten Kreises den niedrigsten Öffnungsdruck, könnte der Fall eintreten, daß keiner der intakten Kreise mehr aufgeladen wird, da die Druckluft über das Ventil des defekten Kreises in die Atmosphäre entweicht.However, a disadvantage of these protective valves is that they are not due to setting and manufacturing tolerances it is ensured that the intact circuits of the Brake system can be charged from atmospheric pressure if a line circuit is defective, because the control of the shut-off device of the overflow valves in the opening direction is pressurized with compressed air both from the pressure supply side and from the line circuit side. Opening and closing pressures are thereby not only different from each other, but the opening pressures are also from the pressure conditions prevailing on the pipe circuit side. For example, has the overflow valve of the defective Circuit has the lowest opening pressure, it could happen that none of the intact circuits are charged anymore as the compressed air passes through the valve of the defective circuit escapes into the atmosphere.
Durch die deutsche Offenlegungsschrift.2 206 975 sind Drei- und Vierkreis-Schutzventile bekannt, bei welchen dieser Nachteil durch Mittel behoben wird, welche bei Defekt eines Kreises ein Auffüllen von O bar in den intakten Kreisen immer ermöglicht, indem jedes Überströmventil mittels einer Nebenschlußleitung überbrückt ist, in welcher eine Drossel und ein zum Leitungskreis hin öffnendes Rückschlagventil in Reihe hintereinander angeordnet sind.By the German Offenlegungsschrift. 2 206 975 are three and four-circuit protection valves are known in which this disadvantage is eliminated by means which, if one of them is defective Circle always a filling of O bar in the intact circles made possible by each overflow valve by means of a Shunt line is bridged, in which a throttle and a check valve opening towards the line circuit in Row are arranged one behind the other.
Da jedoch bei diesem Schutzventil alle Kreise parallel geschaltet sind, erfordert die Sicherstellung der bevorzugten-Füllung einer der Betriebsbremskreise die konstruktiv aufwendige Anordnung eines zusätzlichen Sperrventiles bzw. von je einem zusätzlichen Sperrventil in den Nebenschlußleitungen des später zu füllenden Leitungskreises bzw. der später zu füllenden Leitungskreise, welches in Abhängigkeit der Öffnungsbewegung des Überströmventiles des anderen Leitungskreises öffnet. However, since all circuits are connected in parallel with this protection valve, it is necessary to ensure the preferred filling one of the service brake circuits the structurally complex arrangement of an additional shut-off valve or of an additional shut-off valve in each of the bypass lines of the line circuit to be filled later or the one later line circuits to be filled, which opens depending on the opening movement of the overflow valve of the other line circuit.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dreikreisoder Vierkreisschutaventil zu schaffen, das die positiven Eigenschaften der "bekannten Ventile, nämlich das vorrangige Auffüllen der Kreise I "bzw. II und das Auffüllen von 0 bar des intakten Kreises bei Defekt eines Kreises, vereint und welches ohne die aufwendige Konstruktion von zusätzlichen Sperrventilen die Bedingungen des vorrangigen Auffüllens erfüllt.The invention is based on the object of creating a three-circuit or four-circuit shut-off valve that has the positive Properties of the "known valves, namely the priority filling of the circles I" or II and padding from 0 bar of the intact circuit in the event of a defect in a circuit, combined and which one without the complex construction of additional shut-off valves fulfills the conditions of priority filling.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgefüllten Merkmale gelöst. According to the invention, this object is achieved by the in the characterizing Part of claim 1 filled features solved.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Expedient refinements of the invention are set out in the subclaims refer to.
Als Grundkonzeption wird dabei das eingangs der Beschreibungseinleitung erwähnte Drei- und Vierkreisschutzventil, ersteres durch die Auslegeschrift 2 005 727 bekanntgeworden, gewählt, da die hintereinander geschaltete Bauweise, d. h. der dritte bzw. der vierte Kreis ist hinter den beiden parallel geschalteten ersten Kreisen,den Betriebsbremskreis en,angeordnet, wobei in jedem Fall, auch bei ungünstigen Einstell- und Fertigungstoleranzen, ohne zusätzliche Schaltelemente die hinter den Betriebsbremskreisen angeordneten Kreise erst aufgefüllt werden, wenn mindestens einer der beiden ersten Kreise eine bestimmte Druckhöhe erreicht hat.The introduction to the description is used as the basic concept mentioned three- and four-circuit protection valve, the former became known through the Auslegeschrift 2 005 727, chosen because the series-connected construction, d. H. the third or fourth circle is behind the two first circuits connected in parallel, the service brake circuit en, arranged, in any case, even with unfavorable Adjustment and manufacturing tolerances, without additional switching elements the circles arranged behind the service brake circuits are only filled when at least one of the the first two circles has reached a certain pressure level.
Nachfolgend wird anhand der im Anhang befindlichen schematischen Darstellung der Aufbau eines erfindungsgemäßen Vierkreis-Schutzventils erläutert:In the following, the structure of a four-circuit protection valve according to the invention is shown on the basis of the schematic representation in the appendix explained:
Das schematisch dargestellte von einem Gehäuse 1 umgebene Vierkreis-Schutzventil steht über eine Hauptleitung 2 mit einem nicht dargestellten Luftpresser in Verbindung.The four-circuit protection valve, which is shown schematically and is surrounded by a housing 1, is connected via a main line 2 an air compressor, not shown, in connection.
Eine mit der Hauptleitung 2 verbundene HauptSchlußleitung 3a führt über ein Überströmventil 4 und über eine Hauptschlußleitung 3b zum ersten Verbraucherkreis und eine ebenfallsA main termination line 3a connected to the main line 2 leads via an overflow valve 4 and via a main connection line 3b to the first consumer circuit and one as well
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mit der Hauptleitung 2 in Verbindung stehende Hauptschlußleitung 5a führt über ein zweites Überströmventil 6 und über eine HauptSchlußleitung 5b zum zweiten Verbraucherkreis. Von der HauptSchlußleitung 3b zweigt eine Hauptschlußleitung 7a ab und führt über ein drittes Überströmventil 8 und über eine Hauptschlußleitung 7b zum dritten Verbraucherkreis. Eine Verbindung zum vierten Verbraucherkreis stellt eine von Hauptschlußleitung 5b abzweigende HauptSchlußleitung 9a über ein viertes Überströmventil 10 und eine Hauptschlußleitung 9b her. Durch eine die beiden Hauptschlußleitungen 7a und 9a überbrückende Leitung 11 stehen alle Verbraucherkreise miteinander in Verbindung, d. h. nachdem bereits eine Verbindung zwischen den Kreisen I und II, den Kreisen I und III und den Kreisen II und IV bestand, sind durch die Leitung 11 auch die Kreise III und IV, die Kreise I und IV und die Kreise II und III miteinander verbunden. Zwischen den Kreisen I und III und den Kreisen II und IV ist in die HauptSchlußleitungen 7a bzw. 9a jeweils ein Rückschlagventil 12 bzw. 1-3 geschaltet. The main connection line 5a connected to the main line 2 leads via a second overflow valve 6 and via a main connection line 5b to the second consumer circuit. A main connection line 7a branches off from the main connection line 3b and leads via a third overflow valve 8 and via a main connection line 7b to the third consumer circuit. A connection to the fourth consumer circuit is established by a main connection line 9a branching off from the main connection line 5b via a fourth overflow valve 10 and a main connection line 9b. Through a line 11 bridging the two main lines 7a and 9a, all consumer circuits are connected to one another, ie after there has already been a connection between circuits I and II, circuits I and III and circuits II and IV, the line 11 also connects the Circles III and IV, the circles I and IV and the circles II and III connected to each other. Between circuits I and III and circuits II and IV, a check valve 12 and 1-3 is connected in each of the main closing lines 7a and 9a.
Die Überströmventile 4» 6,8 und 10 werden mittels Nebenschlußleitungen 14, 15» 16 und 17 überbrückt, in welche hintereinander angeordnet je ein Drosselventil 18, 19, 20 und 21 und je ein zu den Verbraucherkreisen hin offenes Rückschlagventil 22, 23, 24 und 25 geschaltet sind, wobei die Nebenschlußleitungen 14 und 16 von der Hauptschlußleitung 3a abzweigen und hinter den Überströmventilen 4 bzw. 8 in die zu den Verbraucherkreisen I bzw. III führenden Hauptschlußleitungen 3b bzw. 7b einmünden und die Nebenschlußleitungen 15 und 17 von der HauptSchlußleitung 5a abzweigen und in die zu den Verbraucherkreisen II bzw. IV führenden Hauptschlußleitungen 5b bzw. 9b hinter den Überströmventilen 6 bzw. 10 einmünden.The overflow valves 4 »6, 8 and 10 are by means of shunt lines 14, 15 »16 and 17 bridged into which arranged one behind the other a throttle valve 18, 19, 20 and 21 and one open to the consumer circuits Check valve 22, 23, 24 and 25 are connected, the shunt lines 14 and 16 branching off from the main closing line 3a and behind the overflow valves 4 and 8 into those leading to consumer groups I and III Main lines 3b and 7b open and the shunt lines 15 and 17 from the main final line 5a branch off and into the main circuit lines 5b and 9b behind the overflow valves leading to consumer circuits II and IV 6 or 10 join.
Anhand der schematischen Darstellung folgt eine Funktionsbeschreibung des Vierkreis-Schutzventils sowie eine Erläuterung der durch die Erfindung erzielten Vorteile:A functional description of the four-circuit protection valve and an explanation follows on the basis of the schematic representation the advantages achieved by the invention:
Die vom Luftpresser über die Hauptleitung 2 in das Schutzventil gelangende Druckluft öffnet über die Hauptschlußleitungen 3a und 5a strömend die Überströmventile 4 und 6.The from the air compressor via the main line 2 into the protection valve incoming compressed air opens via the main connecting lines 3a and 5a, the overflow valves 4 and 6 are flowing.
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ORIGINAL (NSrECTEDORIGINAL (NSrECTED
nach Erreichen des eingestellten Öffnungsdruckes (gesicherten Druck), wobei das Öffnen durch den sich hinter diesen Ventilen in den HauptSchlußleitungen 3b und 5b aufbauenden Druckes unterstützt wird. Dieser in den Leitungen 3b und 5b sich aufbauende Druck entsteht dadurch, daß bis zum Öffnen der Überströmventile ein Teil der Druckluft über die Nebenschlußleitungen 14 und 15 in die Hauptschlußleitungen 3b und 5b fließt.after reaching the set opening pressure (secured Pressure), whereby the opening is built up behind these valves in the main closing lines 3b and 5b Printing is supported. This pressure building up in lines 3b and 5b is caused by the fact that until the overflow valves open, some of the compressed air via the shunt lines 14 and 15 into the main lines 3b and 5b flows.
Durch die geöffneten Überströmventile 4 und 6 strömt die Druckluft weiter über die Hauptschlußleitungen 3b und 5b in die Verbraucherkreise I und II.The compressed air continues to flow through the open overflow valves 4 and 6 via the main connection lines 3b and 5b in consumer groups I and II.
Die gleichzeitig in die von den Hauptschlußleitungen 3b und 5b abzweigenden Hauptschlußleitungen 7a und 9a gelangende Druckluft strömt nach Öffnung der Überströmventile β und 1O über die Hauptschlußleitungen 7b und 9b in die Verbraucherkreise III und IV, wobei das Öffnen durch den sich über die Nebenschlußleitungen 16 und 17 hinter den Ventilen 8 und 10 aufbauenden Druckes ebenfalls unterstützt wird.The at the same time reaching the main connecting lines 7a and 9a branching off from the main connecting lines 3b and 5b After opening the overflow valves β and 1O, compressed air flows in via the main connection lines 7b and 9b the consumer circuits III and IV, whereby the opening by the pressure building up via the bypass lines 16 and 17 behind the valves 8 and 10 is also supported will.
Fällt beispielsweise durch Undichtigkeit ein an Kreis I angeschlossener Betriebsbremskreis aus, entweicht die vom Luftpresser her nachgespeiste Druckluft zunächst in den undichten Kreis. Gleichzeitig fällt der Druck in dem an Kreis II angeschlossenen intakten zweiten Betriebsbremskreis auf den eingestellten Öffnungsdruck des defekten Kreises I ab. Wird anschließend durch Luftentnahme der Druck in dem intakten Betriebsbremskreis vermindert, wird dieser wieder bis zu dem eingestellten Öffnungsdruck des defekten Kreises I aufgefüllt. In den Kreisen III und IV bleibt der Druck dagegen durch die Rückschlagventile 24 und 25 vorerst in der ursprünglichen Höhe gesichert. Fällt infolge einer Luftentnahme der Druck in einem der Kreise III oder IV unter den eingestellten Öffnungsdruck des defekten Kreises, erfolgt eine Wiederauffüllung bis auf den Druck, der dem eingestellten Öffnungsdruck des defekten Kreises I entspricht.If, for example, a service brake circuit connected to circuit I fails due to a leak, the from will escape Air compressor initially fed compressed air into the leaky circuit. At the same time, the pressure is generated in the Circuit II connected intact second service brake circuit to the set opening pressure of the defective Circle I. If the pressure in the intact service brake circuit is then reduced by drawing off air this again filled up to the set opening pressure of the defective circuit I. In districts III and IV In contrast, the pressure remains initially secured at the original level by the check valves 24 and 25. Falls as a result of air extraction, the pressure in one of the circles III or IV is below the set opening pressure of the defective one Circuit, it is refilled up to the pressure that corresponds to the set opening pressure of the defective circuit I. is equivalent to.
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Die Drucksicherung der Kreise I, III und IV bei einem Ausfall von Kreis II geht auf die gleiche Weise vor sich.The pressure protection of circuits I, III and IV in the event of a failure from circle II proceeds in the same way.
Bei einem Ausfall z. B. des Kreises III fällt der Druck in den Kreisen I, II und IY auf den eingestellten öffnungsdruck des defekten Kreises ab und wird in dieser Höhe gesichert. Bei einer Luftentnahme aus den Kreisen I, II oder IV, die einen Druckabfall zur Folge hat, werden diese wieder bis zu dem eingestellten Öffnungsdruck des defekten Kreises aufgefüllt.In the event of a failure z. B. of circuit III, the pressure in circuits I, II and IY falls to the set opening pressure of the defective circle and is secured at this height. If air is drawn from circles I, II or IV, which results in a pressure drop, these will again be up to the set opening pressure of the defective Circle filled.
Die Drucksicherung der Kreise I, II und III bei einem Ausfall von Kreis IV geht auf gleiche Weise vor sich.The pressure protection of circuits I, II and III in the event of a failure of circuit IV is carried out in the same way.
Die Rückschlagventile 22 und 23 sichern bei einem Ausfall des Kreises I bzw. II unterhalb des Öffnungsdruckes der Überströmventile 4 und 6 den intakten gegen den defekten Kreis ab.The check valves 22 and 23 secure in the event of failure of the circuit I or II below the opening pressure of the overflow valves 4 and 6, the intact against the defective Circle off.
Durch die Anordnung der Rückschlagventile 12 und 13 wird verhindert, daß'bei Defekt eines der Kreise I oder II Druckluft aus dem parallel intakten Kreis über die Leitungen 7a - 11 - 9a bzw. 9a - 11 - 7a über den defekten Kreis ausströmt.The arrangement of the check valves 12 and 13 is prevents that if one of the circles I or II is defective Compressed air from the parallel intact circuit via lines 7a - 11 - 9a or 9a - 11 - 7a via the defective one Circle flows out.
Die Funktionsbeschreibung macht deutlich, daß durch die hintereinandergeschaltete Bauweise auch ohne die Anordnung eines zusätzlichen Schaltelementes ein vorrangiges Auffüllen der Kreise I und II gesichert ist. Erst nachdem Druckluft über die geöffneten Überströmventile 4 bzw. 6 in die Betriebsbremskreise I bzw. II strömt, welche dort den Betriebsbremsdruck aufbaut, kann sich ein zur Öffnung der Überströmventile 8 und 10 ausreichender Druck aufbauen, so daß sich in jedem Fall die Kreise III und IV nach den Kreisen I bzw. II füllen werden.The description of the function makes it clear that, due to the series-connected design, even without the arrangement of an additional switching element, a priority Filling of circles I and II is secured. Only after compressed air has passed through the open overflow valves 4 or 6 flows into the service brake circuits I or II, which builds up the service brake pressure there, can open the overflow valves 8 and 10 build up sufficient pressure, so that in each case the circles III and IV after the Will fill circles I and II.
Neben dieser an die Funktion des Schutzventils gestellten Forderung, welche durch die beschriebenen Mittel erfüllt wird, erfüllt das Ventil eine weitere in Verbindung mit den unterschiedlichen Einstell- und FertigungstoleranzenIn addition to this requirement placed on the function of the protective valve, which is met by the means described is, the valve fulfills another in connection with the different setting and manufacturing tolerances
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stehenden Forderung in Bezug auf das Auffüllen von 0 bar der intakten Kreise beim Defekt eines Kreises, indem jedem Überströmventil eine Nebenschlußleitung mit darin hintereinander geschalteten Drossel- und Rückschlagventilen zugeordnet ist.standing requirement in relation to the filling of 0 bar of the intact circuits in the event of a defect in a circuit, in that each overflow valve has a bypass line in it one behind the other switched throttle and check valves is assigned.
Durch die Anordnung dieser Nebenschlußleitungen können alle Verbraucherkreise vom Atmosphärendruck aus gleichmäßig und beschleunigt gefüllt werden, da die über diese Nebenschlußleitungen in die Verbraucherkreise einströmende Druckluft die Öffnung der Überströmventile unterstützt. Fällt ein Verbraucherkreis durch Undichtigkeit aus, schließt dessen Überströmventil aufgrund des Druckabfalls bis auf den Atmosphärendruck auf der Verbraucherseite solange, bis die intakten Verbraucherkreise bis zum Öffnungsdruck des Ventiles des defekten Kreises aufgefüllt sind, unabhängig von dem in den intakten Verbraucherkreisen herrschenden Anfangsdruck. Durch die Nebenschlußleitungen des defekten Kreises kann in dieser Zeitspanne nur eine geringe Luftmenge in die Atmosphäre abströmen, so daß kein wesentlicher Energieverlust auftritt. Auch bei gleichzeitigen Undichtigkeiten mehrerer Kreise ist die Auffüllung der intakten Kreise gewährleistet.The arrangement of these shunt lines means that all consumer circuits can be operated evenly from atmospheric pressure and are filled more quickly, since the flowing into the consumer circuits via these shunt lines Compressed air supports the opening of the overflow valves. If a consumer circuit fails due to a leak, its overflow valve closes due to the pressure drop to atmospheric pressure on the consumer side as long as until the intact consumer circuits until the opening pressure of the valve of the defective circuit are filled, regardless of that in the intact consumer circuits prevailing initial pressure. Due to the shunt lines of the defective circuit, only one a small amount of air flow into the atmosphere, so that no significant energy loss occurs. Even with simultaneous If there are leaks in several circles, filling of the intact circles is guaranteed.
Das erfindungsgemäße Vierkreis-Schutzventil vereint somit die Vorteile der beiden in der Beschreibungseinleitung als Stand der Technik angezogenen Schutzventile und ist in seiner Funktion, die Druckluft-Bremsanlage und die damit verbundene Druckluftanlage für Nebenverbraucher zu schützen, ohne die beschriebenen Nachteile, welche den beiden Schutzventilen anhaften.The four-circuit protection valve according to the invention thus combines the advantages of both in the introduction to the description as State of the art tightened protection valves and is in its function, the compressed air braking system and thus to protect connected compressed air system for secondary consumers without the disadvantages described, which the stick to both protection valves.
Die Beschreibung gilt sinngemäß auch für ein Dreikreis-Schutzventil sowie für Schutzventile mit mehr als 4 Kreisen.The description also applies accordingly to a three-circuit protection valve as well as for protection valves with more than 4 circuits.
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