DE2720898A1 - Dual circuit air brake system - has coaxial control valve elements with failsafe mechanical interlock and adjustable spring to control brake application timing - Google Patents
Dual circuit air brake system - has coaxial control valve elements with failsafe mechanical interlock and adjustable spring to control brake application timingInfo
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Abstract
Description
Zweikreisbremsventil für KraftfahrzeugeDual-circuit brake valve for motor vehicles
Die Erfindung bezieht sich auf ein Zweikreisbremsventil für Kraftfahrzeuge,entsprechend der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Gattung.The invention relates to a dual-circuit brake valve for motor vehicles, accordingly the type specified in the preamble of claim 1.
Durch derartige Ventile werden zwei an das Ventil angeschlossene Bremskreise eines Fahrzeuges unabhängig voneinander gesteuert. Es ist vielfach wünschenswert, um ein besseres Bremsverhalten des Fahrzeuges zu erreichen, den einzelnen Achsen des Fahrzeuges unterschiedliche Bremsdrücke zuzuleiten. Man spricht hierbei von einer gewünschten Voreilung des einen Bremskreises gegenüber dem anderen. Diese Voreilung soll stufenlos erfolgen,und ihre Größe soll durch einfache Mittel am zusammengebauten bzw. eingebauten Zweikreisbremsventil einstellbar sein.Such valves create two brake circuits connected to the valve of a vehicle controlled independently of each other. It is often desirable in order to achieve a better braking behavior of the vehicle, the individual axles of the vehicle to supply different brake pressures. One speaks here of a desired lead of one brake circuit over the other. These Advance should be infinitely variable, and its size should be by simple means on the assembled or built-in dual-circuit brake valve can be adjusted.
Es ist ein Bremssteuerventil (DT-OS 15 55 640) bekannt, bei welchem eines der beiden Steuerventile mit einer Druckausgleichseinrichtung zur Abstimmung der beiden Bremskreise aufeinander ausgerüstet ist. Bei diesem Bremsventil sind im Gegensatz zum gattungsgemäßen Ventil die Stufenkolben und die zusammenarbeitenden Ein- und Auslaßventile zweiachsig, d.h. nebeneinander im Gehäuse liegend, angeordnet. Bei Betätigung des Ventiles sorgt ein über dem Kolben liegender Wiegebalken fijr das Schließen beider Auslaßventile und das Öffnen beider Einlaßventile. Die vom Vorratsbehälter kommende Druckluft gelangt im ersten Bremskreis sofort unter den ersten Kolben, während sie im zweiten Bremskreis um den Druck einer federbelasteten Ventilplatte (Druckausgleichseinrichtung) zurückgehalten wird.There is a brake control valve (DT-OS 15 55 640) known in which one of the two control valves with a pressure compensation device for coordination of the two brake circuits is equipped to one another. With this brake valve are In contrast to the generic valve, the stepped piston and the cooperating ones Inlet and outlet valves are arranged on two axes, i.e. side by side in the housing. When the valve is actuated, a weighing beam above the piston ensures that the the closing of both exhaust valves and the opening of both intake valves. The ones from Compressed air coming from the reservoir in the first brake circuit immediately under the first piston, while in the second brake circuit to the pressure of a spring-loaded valve plate (pressure compensation device) is retained.
Dadurch wird der Kolben im ersten Kreis sofort nach oben.und über den Wiegebalken der Kolben im zweiten Kreis nach unten gedrückt. Hierdurch wird am Anschlup des zweiten Bremskreises der Druck erhöht. Der Eingriff in den Aufbau des mit einer derartigen Druckvoreilung ausgerüsteten Ventiles ist erheblich.This causes the piston in the first circle to immediately go up and over pressed the weighing beam of the pistons in the second circle downwards. This will the pressure increases at the connection of the second brake circuit. The intervention in the structure of the valve equipped with such a pressure advance is considerable.
Da die bekannte Einrichtung nur beim Bremsen und nicht beim Lösen wirksam ist, liegen unterschiedliche Charakteristiken beim Bremsen und beim Lösen vor, was einen wesentlichen Nachteil darstellt.Since the known device only when braking and not when releasing is effective, there are different characteristics when braking and when releasing which is a major disadvantage.
Bei einem weiteren bekannten Zweikreisbremsventil, welches dem eingangs genannten Gattungsbegriff naheliegt, wird durch koaxialen Anbau einer Zusatzeinrichtung die Voreilung des ersten Bremskreises gegenüber dem zweiten Bremskreis durch eine Druckrückhaltung des zweiten Bremskreises in einem gewissen Bereich stufenlos veränderbar erreicht. Diese bekannte Einrichtung weist zwar keinen ungeteilten Relaiskolben auf, was jedoch für die Wirkungsweise der Voreileinrichtung belanglos ist. Gegen die Unterseite des Relaiskolbens ist, den hohlen Ventilkorper des zweiten AuslaAventiles durchgreifend, ein unter der Kraft am Gehäuse abgestützten Feder stehender Stößel gerichtet. Die Verschiebung des unter Federkraft stehenden Stößels ist in Richtung zum Relaiskolben durch gehäusefeste Anschläge begrenzt. In Ruhestellung der gesamten Einrichtung befindet sich das obere Ende des StöBels in einem Abstand zu Teilen an der Unterseite des Relaiskolbens. Wird der Betätigungskolben des Bremsventiles herabgedrückt, so findet nach Schließen des AuslaOventiles und Öffnen des Einleßventiles die Druckbeaufschlagung der Oberseite des Relsiskolbens statt.In another known dual-circuit brake valve, which is the initially mentioned generic term is obvious, is achieved by coaxial attachment of an additional device the lead of the first brake circuit compared to the second brake circuit by a Pressure retention of the second brake circuit can be continuously changed within a certain range achieved. This known device does not have an undivided relay piston on, which, however, is irrelevant for the operation of the advance device. Against the bottom of the relay piston is the hollow valve body of the second exhaust valve sweeping, a spring supported by the force on the housing directed. The displacement of the under spring force Ram is limited in the direction of the relay piston by stops fixed to the housing. In rest position the entire device is the upper end of the plunger at a distance to parts on the underside of the relay piston. Becomes the actuating piston of the brake valve pressed down, then takes place after closing the outlet valve and opening the inlet valve the pressurization of the top of the Relsis piston takes place.
Die Öffnung des zweiten Einlaßventiles durch den Relaiskolben findet jedoch erst bei einem Druck statt, welcher dessen normale Rückstellfeder und vor allem die Kraft der in der Voreileinrichtung untergebrachten, auf den Stößel wirkenden Feder uberwindet.The opening of the second inlet valve takes place through the relay piston but only when a pressure takes place, which its normal return spring and before above all the force of the acting on the ram, housed in the advance device Overcomes spring.
Allerdings weist diese bekannte Voreileinrichtung einen Nachteil auf. Der Abstand zwischen der Oberseite des Stößels und Teilen an der Unterseite des Relaiskolbens weist fertigungs- und montagemäßig bedingte Toleranzen auf. Das heißt, die Verschiebung des beaufschlagten Relaiskolbens nach unten, bis zum Anliegen von Teilen der Unterseite des Relaiskolbens an der Oberseite des StöBels, ist unterschiedlich lang. Diesem unterschiedlich langen Verschiebeweg entsprechen selbstverständlich unterschiedliche Druckbeaufschlagungen des Relaiskolbens, womit sich unterschiedliche Ansprechzeiten für den dem ersten Bremskreis nacheilenden Bremsdruck des zweiten Bremskreises ergeben. Sobald der durch Druckbeaufschlagung nach unten verschobene Relaiskolben den aufgrund verschiedener Toleranzen undefinierten Abstand zur Oberseite des Stößels überwunden hat, findet erst der Beginn des Zeitpunktes des Zusammendrückens der Feder statt. Durch an der Unterseite des Gehäusedeckels ausgebildete Vorrichtungen ist die Vorspannung der Feder und damit die Charakteristik des weiteren Verlaufs des Druckanstieges der Voreilung im ersten Bremskreis nach Ablauf der Ansprechzeit möglich.However, this known advance device has a disadvantage. The distance between the top of the plunger and parts at the bottom of the Relay piston has manufacturing and assembly tolerances. This means, the shifting of the loaded relay piston downwards until it is in contact with Dividing the bottom of the relay piston to the top of the plunger is different long. Of course, they correspond to these different lengths of displacement different pressures of the relay piston, which means different Response times for the brake pressure of the second, lagging behind the first brake circuit Brake circuit result. As soon as the shifted downwards by pressurization Relay piston the undefined distance to the top due to various tolerances of Has overcome the ram, only the beginning of the time of compression takes place the spring instead. By means of devices formed on the underside of the housing cover is the preload of the spring and thus the characteristic of the further course the rise in pressure of the lead in the first brake circuit after the response time has elapsed possible.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zweikreisbremsventil der eingangs angegebenen Gattung zu schaffen, bei welchem trotz bestehender Fertigungstoleranzen durch einfache, von außen zugängliche einstellbare Mittel ein genau definierbarer Verlauf der Voreilung des ersten Bremskreises vor dem zweiten Bremskreis erreicht wird, wobei unter Wahrung bisher benutzter Bauformen und bisher eingehaltener Baugrößen, eine volle Integrierung der Druckvoreileinrichtung in das Zweikreisbremsventil erfolgt.The invention is based on the object of a two-circuit brake valve of the type specified at the outset, in which, despite existing manufacturing tolerances a precisely definable one through simple, externally accessible adjustable means Reached the course of the lead of the first brake circuit before the second brake circuit while maintaining previously used designs and previously complied with sizes, the pressure advance device is fully integrated into the dual-circuit brake valve.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by the in the characterizing Part of claim 1 specified features solved.
Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß mit nur geringfügigen Änderungen am Deckel des Gehäuses bzw. am Relaiskolben, einerseits der den gehäusefesten Anschlag bildende Teil und andererseits die gegen diesen Teil anlaufende, verschiebliche Feder untergebracht werden können.This training ensures that with only minor changes on the cover of the housing or on the relay piston, on the one hand the stop that is fixed to the housing forming part and on the other hand the one running against this part, sliding spring can be accommodated.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Bremsventiles sind in den Unteransprüchen angegeben.Further advantageous configurations of the brake valve according to the invention are specified in the subclaims.
In der Zeichnung, die einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Zweikreisbremsventil enthält, ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens veranschaulicht.In the drawing, which shows a longitudinal section through the inventive Contains dual-circuit brake valve is an embodiment of the inventive concept illustrated.
Der prinzipielle Aufbau des gezeigten Zweikreisbremsventiles ist bekannt. Da die Erfindung lediglich die Ausbildung des Inneren des Relaiskolbens und des das Gehäuse abschließenden Gehäusedeckels betrifft, wird nachfolgend lediglich das Ventil des unteren, zweiten Bremskreises beschrieben. Das Ventil des ersten Bremskreises ist jedoch analog aufgebaut. Die mechanische Kraftübertragung zwischen dem Betätigungsgestänge und dem zweiten Bremskreis ist bekannt und entspricht unter Weglassung der Vorrichtung zur Kraftübersetzung beispielsweise der DT-OS 2 008 894.The basic structure of the dual-circuit brake valve shown is known. Since the invention only the formation of the interior of the relay piston and the Concerning the housing closing housing cover, only the Valve of the lower, second brake circuit described. The valve of the first brake circuit however, it is structured in the same way. The mechanical power transmission between the operating linkage and the second brake circuit is known and corresponds to the omission of the device for power transmission, for example, the DT-OS 2 008 894.
In dem Gehäuse 1 sind EinlaQ- und Auslaßöffnungen 2,4 angeordnet, die mit einer Druckmittelquelle Vz bzw. Bremszylinder Z2 verbunden sind. Im Inneren des Gehäuses ist eine Einlaßkammer 6 ausgebildet, die von einer Kammer B durch einen gehäusefesten Einlaßventilsitz 10 getrennt ist. Der EinlaB-ventilsitz 10 wird durch einen Ventilkörper 12 abgedeckt, der unter Wirkung einer Feder 14 dichtend auf den Einlaßventilsitz 10 anlegbar ist. Die Kammer 8 wird von einem Relaiskolben 16 begrenzt, der ein Ventilrohr 18 trägt, dessen Durchmesser kleiner als derjenige des Einlaßventilsitzes 10 ist und das diesen durchsetzt. Am unteren Rand des Ventilrohres 18 ist ein Auslaßventilsitz 20 ausgebildet, der sich bei entsprechender Verschiebung des Relaiskolbens 16 ebenfalls dichtend auf den Ventilkörper 12 auflegt. Der Ventilkörper 12 wird von einem rohrartigen Ansatz 22 getragen, der eine Wand der Einlaßkammer 6 dichtend und verschiebbar durchsetzt.In the housing 1 inlet and outlet openings 2, 4 are arranged, which are connected to a pressure medium source Vz or brake cylinder Z2. Internally of the housing an inlet chamber 6 is formed, which from a chamber B by a housing fixed inlet valve seat 10 is separated. The inlet valve seat 10 is covered by a valve body 12 which, under the action of a spring 14, seals can be placed on the inlet valve seat 10. The chamber 8 is controlled by a relay piston 16 limited, which carries a valve tube 18, the diameter of which is smaller than that of the inlet valve seat 10 and that penetrates this. At the bottom of the valve tube 18, an outlet valve seat 20 is formed which, when shifted accordingly of the relay piston 16 also rests on the valve body 12 in a sealing manner. The valve body 12 is carried by a tubular extension 22 which is one wall of the inlet chamber 6 penetrated sealingly and displaceably.
Der rohrartige Ansatz 22 gleitet seinerseits dichtend auf einem am Innenumfang des Ansatzes anliegenden becherförmigen Trägerteil 24. Über den mit einer Bohrung versehenen Ventilkörper 12 und das Innere des Trägerteiles 24 besteht bei abgehobenem Auslaßventilsitz eine Verbindung zwischen Kammer 8 und der Atmosphäre. Ein weiterer Entlüftungskanal führt über eine Bohrung im Ventilrohr 18 des Kolbens 16 ins Freie.The tubular extension 22 in turn slides sealingly on an am Inner circumference of the approach abutting cup-shaped support part 24. About the with a bore provided valve body 12 and the interior of the support part 24 consists a connection between chamber 8 and the atmosphere when the exhaust valve seat is lifted. Another ventilation channel leads through a bore in the valve tube 18 of the piston 16 outdoors.
Der Ansatz 22 endet in einer vom Trägerteil 24 durchsetzten Ausgleichskammer 26, die durch einen Verbindungskanal 28 mit der Kammer 8 verbunden ist.The extension 22 ends in a compensation chamber through which the carrier part 24 passes 26, which is connected to the chamber 8 by a connecting channel 28.
Im Boden 29 des becherförmigen Trägerteiles 24 ist eine Gewindebohrung ausgebildet, welche zur Aufnahme eines Gewinde -stiftes 30 dient. Durch eine von außen zugängliche Kontermutter 32 ist der Gewindestift 30 nach entsprechender Justierung feststellbar.In the bottom 29 of the cup-shaped support part 24 is a threaded hole designed, which is used to receive a threaded pin 30. Through one of externally accessible lock nut 32 is the threaded pin 30 after corresponding adjustment can be determined.
Der Relaiskolben 16 weist eine axial verlaufende, zentrisch gelegene Bohrung 34 auf, welche an der dem Ventilsitz 20 abgekehrten Seite eine Einschnürung 36 besitzt. In der Bohrung ist eine Voreilfeder 38 angeordnet, deren eines Ende an der Einschnürung 36 anliegt, während deren anderes Ende unter Vorspannung gegen einen von einem Federring 42 abgesichert gehaltenen Federteller 40 abgestützt ist. Der Federteller 40 weist Luftdurchbrüche 44 auf, die so angeordnet sind, daß eine am oberen Ende des Gewindestiftes 30 ausgebildete Anschlagfläche 46 am Federteller einen festen Anschlag findet.The relay piston 16 has an axially extending, centrally located Bore 34, which on the side facing away from the valve seat 20 is a constriction 36 owns. In the bore, a leading spring 38 is arranged, one end of which against the constriction 36, while the other end is biased against a spring plate 40 held secured by a spring ring 42 is supported. The spring plate 40 has air openings 44 which are arranged so that a at the upper end of the threaded pin 30 formed stop surface 46 on the spring plate finds a firm stop.
Auch der Boden 29 des becherförmigen Trägerteiles 24 besitzt Durchbrechungen 48, so daß die Kammer 8 mit einer im Gehäusedeckel 49 ausgebildeten Entlüftungsöffnung 50 in Verbindung steht.The bottom 29 of the cup-shaped support part 24 also has openings 48, so that the chamber 8 with a ventilation opening formed in the housing cover 49 50 communicates.
Über dem Relaiskolben 16 ist ein Beaufschlagungsraum 52 ausgebildet, der durch eine Gehäusebohrung 54 mit dem zum ßremszylinder Z1 führenden Auslaß verbunden ist.A loading space 52 is formed above the relay piston 16, which is connected through a housing bore 54 to the outlet leading to the brake cylinder Z1 is.
Die Wirkungsweise des Bremsventiles ist folgende: Bei gelöster Bremse nehmen alle Teile die in der Figur dargestellte Lage ein, d.h. auch der Relaiskolben 16 befindet sich durch eine Rückstellfeder 56 in seiner oberen Ruhestellung.The function of the brake valve is as follows: When the brake is released all parts assume the position shown in the figure, i.e. including the relay piston 16 is located by a Return spring 56 in its upper Rest position.
Bei einer Bremsung gelangt der im Bremskreis 1 (Bremszylinder Z1) sich aufbauende Bremsdruck über die Bohrung 54 in den Beaufschlagungsraum 52 und beginnt auf der Oberseite des Relaiskolbens 16 zu wirken. Nach Überwindung geringer Reibungskräfte und der schwachen Kraft der Rückstellfeder 56 verschiebt sich der Relaiskolben 16 in Richtung zum Ventilkörper 12. Bevor es jedoch zum Schließen des Auslaßventiles 12, 20 kommt, gelangt die Anschlagfläche 46 des Gewindestiftes 30 am Federteller 40 zur Anlage. Um ein weiteres Verschieben des Relaiskolbens gegen die nun wirksam werdende Feder 38 zu erreichen, muß der im Beaufschlagungsraum 52 herrschende Bremsdruck eine gewisse Größe erreicht haben.When braking, the in brake circuit 1 (brake cylinder Z1) building up brake pressure via the bore 54 into the application space 52 and begins to act on the top of the relay piston 16. After overcoming lower Frictional forces and the weak force of the return spring 56 shifts Relay piston 16 in the direction of the valve body 12. However, before it closes the Outlet valve 12, 20 comes, the stop surface 46 of the threaded pin 30 arrives on the spring plate 40 to the plant. To prevent further movement of the relay piston In order to reach the spring 38, which is now becoming effective, the one in the application space 52 prevailing brake pressure have reached a certain size.
Erst, wenn im Beaufschlagungsraum 52 der Bremsdruck eine bestimmte Größe erreicht hat, erfährt der Relaiskolben 16 eine derartige VErschiebung, daß es zur Abschlußstellung des zweiten Ventiles 12,10,20 kommt, d.h., daß das Auslaßventil geschlossen und das Einlaßventil noch nicht geöffnet ist. Um diese Abschlußstellung zu erreichen, muß die Feder 38 um einen bestimmten Weg, je nach eingestellter Voreilung, zusammengedrückt werden. Erst dann erfolgt die Belüftung des zweiten Bremskreises Z2.Only when the brake pressure in the application space 52 has reached a certain level Has reached size, the relay piston 16 experiences such a displacement that it comes to the final position of the second valve 12,10,20, i.e. the outlet valve closed and the inlet valve is not yet open. To this final position to achieve, the spring 38 must move a certain distance, depending on the set advance, be squeezed. Only then is the second brake circuit ventilated Z2.
Es muß also am Relaiskolben 16 Gleichgewicht herrschen, um die Bremsabschlußstellung (Ein- und Auslaßventil geschlossen) bei Bremskreis 2 zu erreichen. Sieht man vom Einfluß der Rückstellfeder 56, den Reibungen und der Dichtkraft am Auslaßventil 12,18 ab, sind folgende Kräfte während des Gleichgewichts wirksam: Nach oben gerichtet wirksam ist der auf die wirksame Fläche wirkende Bremsdruck von Bremskreis 2 plus der Kraft der Voreilfeder 38, nach unten gerichtet ist der auf die wirksame Fläche des Relaiskolbens 16 wirkende Bremsdruck von Bremskreis 1.So there must be 16 equilibrium on the relay piston in order to reach the braking position (Inlet and outlet valve closed) to be reached in brake circuit 2. You can see from the Influence of the return spring 56, the friction and the sealing force on the outlet valve 12.18 onwards, the following forces are effective during equilibrium: Directed upwards The effective brake pressure of brake circuit 2 plus is acting on the effective area the force of the advance spring 38, directed downwards is that of the effective area of the relay piston 16 acting brake pressure of brake circuit 1.
Setzt man voraus, daß die wirksamen Flächen ober- und unterhalb des Relaiskolbens 16 gleich groß sind, so ist der obere Druck, also der Bremsdruck von Bremskreis 1, immer größer als der untere. Die Druckdifferenz ist die Voreilung des ersten Bremskreises. Sie bleibt während des ganzen Druckanstieges (Bremsen) und Druckabsinkens (Lösen) konstant.Assuming that the effective areas above and below the Relay piston 16 are the same size, so the upper pressure, so the brake pressure of Brake circuit 1, always larger than the lower one. The pressure difference is the lead of the first brake circuit. It remains during the entire pressure increase (braking) and pressure drop (release) constant.
Es ist auch möglich, den Gewindestift 30 soweit hineinzudrehen, daß er schon in Lösestellung auf die Voreilfeder wirkt.It is also possible to screw in the threaded pin 30 so far that it already acts on the lead spring in the release position.
Die Feder übernimmt dann auch die Rückstellfunktion der Rückstellfeder 56. Die Feder 38 kann auch unter Vorspannung eingebaut werden. Beide Möglichkeiten erlauben die Einstellung einer größeren Voreilung, ohne eine steifere Feder einbauen zu müssen.The spring then also takes over the return function of the return spring 56. The spring 38 can also be installed under pretension. Both options allow the setting of a larger lead without a stiffer one Having to install spring.
Beim Lösen der Bremse treten die für den Bremsvorgang beschriebenen Wirkungen in umgekehrter Reihenfolge auf.When the brake is released, the steps described for the braking process occur Effects in reverse order.
Claims (4)
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