DE3942313A1 - Double seat control valve - is for pneumatic vehicle braking system and has connection between pressure chamber and annular chamber - Google Patents
Double seat control valve - is for pneumatic vehicle braking system and has connection between pressure chamber and annular chamberInfo
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Doppelsitzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention is based on a double seat valve of the type of the main claim.
Bei einem auf dem Markt befindlichen Relaisventil für pneumatische Fahrzeug-Bremsanlagen ist ein solches Doppelsitzventil verwirklicht. Dessen Ventilkörper weist an seinem zylindrischen Ansatz eine vom Ventilteller abgewandte, stufenförmige Querschnittsverringerung auf. In entsprechender Weise ist der den Ansatz des Ventilkörpers auf nehmende Ventilgehäuseteil mit einer abgestuften Längsbohrung versehen. Durch diese Gestaltung ist zwischen den beiden Stufen von Ventilkörper und Ventilgehäuseteil eine Ringkammer gebildet. Je ein in axialer Richtung vor und nach der Ringkammer angeordneter Dicht ring dichtet diese außen- und innenumfangsseitig ab.With a pneumatic relay valve on the market Such a double-seat valve is implemented in vehicle brake systems. Its valve body has on its cylindrical extension from Stepped cross-section reduction facing away from the valve disc. In a corresponding manner, the approach of the valve body is on taking valve housing part with a stepped longitudinal bore Mistake. This design means that between the two stages of Valve body and valve housing part formed an annular chamber. One each Sealing arranged in the axial direction before and after the annular chamber ring seals these on the outside and inside circumference.
In die Ringkammer mündet eine radial verlaufende Druckausgleichs bohrung des Ventilgehäuseteils ein, welches in einer Öffnung des Ventilgehäuses sitzt. Die Bohrung steht mit einer umfangsseitig umlaufenden Nut des Ventilgehäuseteils in Verbindung. Beiderseits der Nut ist das Ventilgehäuseteil durch Dichtringe gegen das Ventil gehäuse bzw. gegen Außenluft abgedichtet. In den zwischen den Dichtringen eingeschlossenen Umfangsbereich des Ventilgehäuseteils mündet eine schräg verlaufende Bohrung des Ventilgehäuses ein, welche von einer einerseits durch das Doppelsitzventil und anderer seits durch einen Steuerkolben begrenzten Arbeitsdruckkammer des Relaisventils ausgeht. Der in dieser Kammer wirkende Arbeitsdruck setzt sich daher durch die Bohrung des Ventilgehäuses, die Nut und die Druckausgleichsbohrung des Ventilgehäuseteils in die Ringkammer fort. Dort erzeugt der auf die Begrenzungsflächen der Ringkammer wirkende Druck eine auf den Ventilkörper gerichtete Kraft, welche die Schließkraft des Ventiltellers druckabhängig verstärkt.A radial pressure equalization opens into the annular chamber bore of the valve housing part, which in an opening of the Valve housing sits. The bore stands with a circumference circumferential groove of the valve housing part in connection. On both sides the groove is the valve housing part through sealing rings against the valve housing or sealed against outside air. In between Sealing rings enclosed peripheral area of the valve housing part opens into an oblique hole in the valve housing, which from one side through the double seat valve and the other limited by a control piston working pressure chamber of the Relay valve goes out. The working pressure in this chamber therefore continues through the bore of the valve housing, the groove and the pressure compensation hole of the valve housing part in the annular chamber away. There it creates on the boundary surfaces of the annular chamber acting pressure is a force directed at the valve body, which the closing force of the valve plate is increased depending on the pressure.
Beim bekannten Relaisventil ist die luftleitende Verbindung zwischen der Arbeitsdruckkammer und der Nut des Ventilgehäuseteils schwierig herstellbar. Außerdem hat das Ventilgehäuseteil eine aufwendige Gestaltung und ist daher teuer in der Herstellung. Es erfordert zur Abdichtung der Nut mehrere Dichtringe. Ferner ist durch die Ausbil dung der Ringkammer und die zu deren Abdichtung erforderliche Anordnung der beiden Dichtringe eine relativ große Länge des Ventil körpers und des Ventilgehäuseteils erforderlich, welche die Baulänge des Relaisventils vergrößert.In the known relay valve, the air-conducting connection between the working pressure chamber and the groove of the valve housing part difficult producible. In addition, the valve housing part has a complex Design and is therefore expensive to manufacture. It requires Sealing the groove several sealing rings. Furthermore, through the training the ring chamber and the sealing required Arrangement of the two sealing rings a relatively large length of the valve body and the valve housing part required, which the overall length of the relay valve enlarged.
Das erfindungsgemäße Doppelsitzventil mit den kennzeichnenden Merk malen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Verbindung zwischen der Arbeitsdruckkammer des Relaisventils und der Ringkammer sehr leicht herstellbar ist sowie eine Vereinfachung des Ventilgehäuseteils ermöglicht. Darüber hinaus ist durch die Anordnung der Ringkammer innerhalb des Ventilkörpers eine Verkürzung des Ventils möglich. The double seat valve according to the invention with the characteristic note Painting the main claim has the advantage that the Connection between the working pressure chamber of the relay valve and the Annular chamber is very easy to manufacture and a simplification of the Allows valve body part. In addition, by Arrangement of the annular chamber within the valve body a shortening of the valve possible.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Doppelsitzventils möglich.By the measures listed in the subclaims advantageous developments and improvements in the main claim specified double seat valve possible.
Die im Anspruch 2 gekennzeichnete Ausgestaltung ist insofern vorteilhaft, als hierdurch die Anordnung der beiden, der Ringkammer zugeordneten Dichtringe günstigstenfalls in einer Ebene ermöglicht und damit eine besonders kurze Baulänge des Ventilkörpers erzielt wird.The embodiment characterized in claim 2 is so far advantageous than the arrangement of the two, the annular chamber assigned sealing rings allows at best in one level and thus achieves a particularly short overall length of the valve body becomes.
Mit der im Anspruch 3 angegebenen Maßnahme wird eine Vergrößerung der Ringkammer und damit auch eine Vergrößerung der Querschnitts fläche erzielt, an welcher der Arbeitsdruck zur Erhöhung der Schließkraft des Doppelsitzventils wirksam werden kann.With the measure specified in claim 3 is an enlargement the annular chamber and thus an increase in the cross section area at which the working pressure to increase the Closing force of the double seat valve can be effective.
Die im Anspruch 4 beschriebene Weiterbildung erlaubt eine erleich terte Montage des Doppelsitzventils, weil in jeder beliebigen Lage des Durchbruchs in der Flachdichtung eine luftleitende Verbindung zur Druckausgleichsbohrung des Ventilkörpers gegeben ist.The training described in claim 4 allows a relief ter assembly of the double seat valve, because in any position the breakthrough in the flat gasket an air-conducting connection is given to the pressure compensation hole of the valve body.
Mit der im Anspruch 5 angegebenen Ausgestaltung wird als Folge der günstigen Anordnung der Druckausgleichsbohrung eine vereinfachte Abdichtung des Ventilgehäuseteils erzielt.With the configuration specified in claim 5, the favorable arrangement of the pressure compensation hole a simplified Sealing of the valve housing part achieved.
Ein Ausführungsbeispiel eines bei einem Relaisventil verwendeten, erfindungsgemäßen Doppelsitzventils ist in der Zeichnung im Schnitt vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.An embodiment of a used in a relay valve, Double seat valve according to the invention is in section in the drawing shown in simplified form and in the following description explained.
Ein in der Zeichnung geschnitten dargestelltes Relaisventil 10 ist zur Verwendung in einer nicht gezeichneten pneumatischen Fahr zeug-Bremsanlage bestimmt. Das Relaisventil 10 hat ein Ventilgehäuse 11, welches aus einem Oberteil 12, einem Unterteil 13 sowie einem dritten Ventilgehäuseteil 14 besteht. Im Ventilgehäuse 11 befindet sich ein Steuerkolben 15 sowie ein Doppelsitzventil 16. Der im Ventilgehäuse 11 längsbewegbare Steuerkolben 15 begrenzt einerseits eine Steuerdruckkammer 17, welche mit einem Steuerdruckanschluß 18 in Verbindung steht. Andererseits begrenzt der Steuerkolben 15 eine Arbeitsdruckkammer 19, welche durch in der Zeichnung nicht sichtbare Anschlüsse des Ventilgehäuses 11 mit Bremszylindern der Fahr zeug-Bremsanlage verbunden ist. Außerdem hat das Ventilgehäuse 11 einen Vorratsdruckanschluß 20, der zu einer Vorratsdruckkammer 21 des Ventilgehäuses 11 führt.A relay valve 10 shown in the drawing is intended for use in a pneumatic brake system not shown driving tool. The relay valve 10 has a valve housing 11 , which consists of an upper part 12 , a lower part 13 and a third valve housing part 14 . A control piston 15 and a double-seat valve 16 are located in the valve housing 11 . The control piston 15 , which can be moved longitudinally in the valve housing 11, delimits on the one hand a control pressure chamber 17 which is connected to a control pressure connection 18 . On the other hand, the control piston 15 delimits a working pressure chamber 19 which is connected to the brake cylinders of the driving brake system by connections of the valve housing 11 which are not visible in the drawing. In addition, the valve housing 11 has a reservoir pressure connection 20 , which leads to a reservoir pressure chamber 21 of the valve housing 11 .
Das Doppelsitzventil 16 ist zwischen der Vorratsdruckkammer 21 und der Arbeitsdruckkammer 19 angeordnet. Es besitzt einen gleichachsig zum Steuerkolben 15 geführten Ventilkörper 25 mit einem Ventilteller 26. Dieser trägt eine aufgeknüpfte Flachdichtung 27 aus einem gummielastischen Werkstoff, welche zur Lagesicherung umfangsseitig von einem Klemmring 28 umfaßt ist. Der Ventilkörper 25 des Doppel sitzventils 16 ist an einem gehäusefesten Ventilsitz 29 unter der Wirkung einer sich einerseits am Ventilgehäuseteil 14 und anderer seits mittelbar über den Klemmring 28 am Ventilteller 26 angreifen den Schraubendruckfeder 30 abgestützt. Diese preßt den Klemmring 28 gegen die Unterseite der Flachdichtung 27 und verhindert das Unter wandern der Flachdichtung durch die Vorratsluft. In der gezeichneten Stellung des Ventilkörpers 25 trennt das Doppelsitzventil 16 die Vorratsdruckkammer 21 von der Arbeitsdruckkammer 19. An der Flach dichtung 27 des Ventiltellers 26 greift außerdem ein gleichachsig zum gehäusefesten Ventilsitz 29 angeordneter, jedoch durchmesser kleinerer Ventilsitz 31 des Steuerkolbens 15 an. Wie dargestellt, trennt der Ventilsitz 31 des Steuerkolbens 15 die Arbeitsdruckkammer 19 von einer mit der Außenluft in Verbindung stehenden Entlüftungs bohrung 32 des Ventilkörpers 25.The double seat valve 16 is arranged between the supply pressure chamber 21 and the working pressure chamber 19 . It has a valve body 25 with a valve disk 26, which is guided coaxially to the control piston 15 . This carries a flat gasket 27 made of a rubber-elastic material, which is circumferentially enclosed by a clamping ring 28 to secure the position. The valve body 25 of the double seat valve 16 is supported on a valve seat 29 fixed to the housing under the action of one hand engaging on the valve housing part 14 and on the other hand indirectly via the clamping ring 28 on the valve plate 26, the helical compression spring 30 . This presses the clamping ring 28 against the underside of the flat seal 27 and prevents the flat seal from migrating through the supply air. In the illustrated position of the valve body 25, the double-seat valve 16, the supply pressure chamber 21 of the working pressure chamber 19 separates. On the flat seal 27 of the valve plate 26 also engages a coaxial to the housing-fixed valve seat 29 , but smaller diameter valve seat 31 of the control piston 15 . As shown, the valve seat 31 of the control piston 15 separates the working pressure chamber 19 from a vent hole 32 in communication with the outside air of the valve body 25 .
Die Entlüftungsbohrung 32 befindet sich in einem zylindrischen Ansatz 35 des Ventilkörpers 25, welcher sich auf der vom Steuer kolben 15 abgewandten Seite des Ventiltellers 26 gegen das Ventil gehäuseteil 14 erstreckt. Die Entlüftungsbohrung 32 steht mit einer Längsbohrung 33 des Ventilgehäuseteils 14 und einem das Innere des Ventilgehäuses 11 vor dem Eindringen von Fremdkörpern schützenden Entlüftungsventil 34 in Verbindung. Das gleichachsig zum Ventil körper 25 angeordnete Ventilgehäuseteil 14 sitzt in einer Öffnung 36 des Ventilgehäuse-Unterteils 13 und ist mit einem Sicherungsring 37 gehalten. In Verbindung mit dem Ventilkörper 25 schließt das Ventil gehäuseteil 14 unter Zwischenlage eines umfangsseitig angeordneten Dichtringes 38 die Vorratsdruckkammer 21 gegen der Außenluft dicht ab.The vent hole 32 is located in a cylindrical projection 35 of the valve body 25 which extends on the piston 15 facing away from the side of the valve plate 26 against the valve housing part 14 . The vent hole 32 is connected to a longitudinal bore 33 of the valve housing part 14 and a vent valve 34 which protects the interior of the valve housing 11 from the ingress of foreign bodies. The valve body part 14 arranged coaxially with the valve body 25 is seated in an opening 36 of the valve housing lower part 13 and is held with a locking ring 37 . In connection with the valve body 25 , the valve housing part 14 closes off the storage pressure chamber 21 from the outside air with the interposition of a circumferentially arranged sealing ring 38 .
Das Ventilgehäuseteil 14 ist ventiltellerseitig mit einer zylin drischen Ausnehmung 40 versehen. Diese ist gegen die Längsbohrung 33 des Ventilgehäuseteils 14 durch einen achsgleich verlaufenden, hülsenförmigen Vorsprung 41 begrenzt. Der Vorsprung 41 geht unter Bildung einer Stufe 42 in die Längsbohrung 33 über.The valve housing part 14 is provided on the valve plate side with a cylindrical recess 40 . This is delimited against the longitudinal bore 33 of the valve housing part 14 by a sleeve-shaped projection 41 which extends in the same axis. The projection 41 merges into the longitudinal bore 33 to form a step 42 .
Der zylindrische Ansatz 35 des Ventilkörpers 25 weist einen gegen das Ventilgehäuseteil 14 offenen Einstich 45 auf, so daß der Ventil körper einen außenliegenden Abschnitt 46 und eine gleichachsig verlaufenden, innenliegenden Abschnitt 47 besitzt. Der außenliegende Abschnitt 46 greift in die zylindrische Ausnehmung 40 des Ventil gehäuseteils 14 ein und ist mit einem ersten Dichtring 48 gegen die äußere Umfangsfläche 49 der zylindrischen Ausnehmung 40 abgedichtet. Der innenliegende Abschnitt 47 des Ventilkörpers 25 erstreckt sich bis in die Längsbohrung 33 des Ventilgehäuseteils 14 und bildet mit dem in den Einstich 45 eingreifenden, hülsenförmigen Vorsprung 41 einen Ringspalt 50. Dieser ist axial einerseits durch die radial nach innen gerichtete Stufe 42 des Ventilgehäuseteils 14 und andererseits durch die radial nach außen gerichtete Stufe 51 des Ventilkörpers 25 begrenzt. Im Ringspalt 50 ist ein zweiter Dichtring 52 aufgenommen, welcher sowohl an der Innenumfangsfläche 53 des hülsenförmigen Vorsprungs 41 als auch an der durchmesserkleineren Zylindermantelfläche 54 des innenliegenden Abschnitts 47 des Ventil körpers 25 angreift. Der Hohlzylinderform aufweisende Ringspalt 50 besitzt bei am gehäusefesten Ventilsitz 29 angreifendem Ventilteller 26 eine axiale lichte Weite, welche wenigstens dem Hub des Ventil körpers 25 zuzüglich der axialen Breite des unter elastischer Ver formung im Ringspalt aufgenommenen zweiten Dichtringes 52 ent spricht. Die gleiche axiale Weite zwischen dem Ventilkörper 25 und dem Ventilgehäuseteil 14 ist in der zylindrischen Ausnehmung 40 und im Einstich 45 gegeben.The cylindrical extension 35 of the valve body 25 has an open recess 45 against the valve housing part 14 , so that the valve body has an outer portion 46 and a coaxial inner portion 47 . The outer section 46 engages in the cylindrical recess 40 of the valve housing part 14 and is sealed with a first sealing ring 48 against the outer peripheral surface 49 of the cylindrical recess 40 . The inner section 47 of the valve body 25 extends into the longitudinal bore 33 of the valve housing part 14 and forms an annular gap 50 with the sleeve-shaped projection 41 engaging in the recess 45 . This is axially limited on the one hand by the radially inwardly directed step 42 of the valve housing part 14 and on the other hand by the radially outwardly directed step 51 of the valve body 25 . In the annular gap 50 , a second sealing ring 52 is received, which engages both on the inner circumferential surface 53 of the sleeve-shaped projection 41 and on the smaller-diameter cylinder surface 54 of the inner portion 47 of the valve body 25 . The hollow cylindrical shape annular gap 50 has at the housing-fixed valve seat 29 engaging valve plate 26 an axial clear width, which speaks ent ent least at least the stroke of the valve body 25 plus the axial width of the second sealing ring 52 received under elastic deformation in the annular gap. The same axial width between the valve body 25 and the valve housing part 14 is given in the cylindrical recess 40 and in the recess 45 .
Die zylindrische Ausnehnung 40, der Einstich 45 und der Ringspalt 50 bilden durch den gegenseitigen Eingriff von Ventilkörper 25 und Ventilgehäuseteil 14 axial begrenzte, luftleitend miteinander ver bundene Teilräume einer Ringkammer 58. Diese ist gegen die Vorrats druckkammer 21 durch den an der äußeren Umfangsfläche 49 des hülsen förmigen Vorsprungs 41 angreifenden ersten Dichtring 48 und gegen die Außenluft durch den zweiten Dichtring 52 abgedichtet, welcher an der als Dichtfläche dienenden, durchmesserkleineren Zylindermantel fläche 54 des innenliegenden Ventilkörperabschnitts 47 angreift.The cylindrical recess 40 , the recess 45 and the annular gap 50 form axially limited, air-conducting interconnected subspaces of an annular chamber 58 by the mutual engagement of valve body 25 and valve housing part 14 . This is sealed against the supply pressure chamber 21 by the first sealing ring 48 engaging on the outer circumferential surface 49 of the sleeve-shaped projection 41 and against the outside air by the second sealing ring 52 , which acts on the smaller-diameter cylinder jacket surface 54 serving as the sealing surface and engages the inner valve body portion 47 .
Die Ringkammer 58 ist jedoch mit der Arbeitsdruckkammer 19 des Relaisventils 10 verbunden: In der zwischen den beiden Ventilsitzen 29 und 31 des Doppelsitzventils 16 verlaufenden Stirnfläche 59 der Flachdichtung 27 befindet sich ein Durchbruch 60, welcher mit einer an die Flachdichtung 27 angrenzenden, konzentrischen Ringnut 61 des Ventiltellers 26 in Verbindung steht. Von der Ringnut 61 des Ventil tellers 26 wiederum geht eine in den vom Einstich 45 gebildeten Teilraum der Ringkammer 58 einmündende Druckausgleichsbohrung 62 aus. However, the annular chamber 58 is connected to the working pressure chamber 19 of the relay valve 10 : in the end face 59 of the flat seal 27 running between the two valve seats 29 and 31 of the double-seat valve 16 there is an opening 60 which is connected to a concentric annular groove 61 adjacent to the flat seal 27 of the valve plate 26 is connected. From the annular groove 61 of the valve plate 26, in turn, a pressure equalization bore 62 opens into the subspace of the annular chamber 58 formed by the recess 45 .
Ein in die Arbeitsdruckkammer 19 eingesteuerter Arbeitsdruck ist daher durch den Durchbruch 60, der Ringnut 61 und die Druckaus gleichsbohrung 62 auch in den Teilräumen der Ringkammer 58 wirksam. Der an der Stirnseite des außenliegenden Abschnitts 46, im Einstich 45 und an der Stufe 51 des Ventilkörpers 25 wirkende Arbeitsdruck hat eine gegen den Ventilteller 26 gerichtete Kraft zur Folge, welche die Schließkraft des Doppelsitzventils 16 erhöht.A controlled in the working pressure chamber 19 working pressure is therefore effective through the opening 60 , the annular groove 61 and the Druckaus equal bore 62 in the subspaces of the annular chamber 58 . The working pressure acting on the end face of the outer section 46 , in the recess 45 and on the step 51 of the valve body 25 results in a force directed against the valve plate 26 , which increases the closing force of the double-seat valve 16 .
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |