DE4125964C1

DE4125964C1 - Braking system in vehicle - has multi-circuit safety valve using piston with three parallel working surfaces

Info

Publication number: DE4125964C1
Application number: DE19914125964
Authority: DE
Inventors: Guenter 6900 Heidelberg De Schaefer
Original assignee: Grau GmbH
Current assignee: Haldex Brake Products GmbH
Priority date: 1991-03-25
Filing date: 1991-08-06
Publication date: 1992-09-24
Anticipated expiration: 2011-08-07

Abstract

Multi-circuit safety valave has transfer valves for each circuit to give priority ranked and individually supplied circuits controlled by block/release valves. The control valve (13) piston (54) should have three parallel working surfaces (55, 56, 57) of which two (55, 56) are loaded by the output pressure of the two transfer valves (1, 2) allocated to the priority circuits (I, II). The third surface (57) is loaded by the input/output pressure from the valve (3 or 4) of the low priority circuit (III or IV). Pref. all surfaces are equal in area. USE/ADVANTAGE - Motor vehicles, braking systems. Valve system awards and retains circuit priorities but automatically energises low priority circuit is one priority circuit fails.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein in Kraftfahrzeugen zu verwendendes Mehrkreisschutzventil mit einer Mehrzahl von Überströmventilen, insbesondere mit begrenzter Rückströmung, von denen je eines einem Kreis zugeordnet ist, wobei vorrangige und nachrangige Kreise oder Gruppen von Kreisen gebildet sind, die über jeweils eine einzige Fülleitung angeströmt sind, wobei in der zu den nachrangigen Kreisen führenden einzigen Fülleitung ein Steuerventil vorgesehen ist, welches in eine Sperrstellung oder in eine Durchgangsstellung überführbar ist, wobei das Steuerventil in Abhängigkeit vom Öffnen der Überströmventile sämtlicher vorrangiger Kreise in die Durchgangsstellung überführbar ist, nach Hauptpatent 41 09 761. Solche Mehrkreisschutzventile werden in der Regel als Vierkreisschutzventil ausgebildet, wobei die beiden ersten Kreise als vorrangige Kreise einer zweikreisigen Betriebsbremsanlage zugeordnet sind, während zwei nachrangige Kreise der Federspeicherbremse einerseits sowie Hilfsaggregaten andererseits zugeordnet sind. Die Erfindung läßt sich aber auch ohne weiteres an einem Mehrkreisschutzventil anwenden, welches mehr oder weniger Kreise als vier aufweist. Die Erfindung ist auch weitgehend unabhängig davon, ob mehrere Kreise zu einer Gruppe von Kreisen zusammengefaßt sind, ob dies teilweise der Fall ist oder ob jeder Kreis eine für sich gesondert zu betrachtende Gruppe bildet.The invention relates to a motor vehicle Multi-circuit protection valve using a plurality of Overflow valves, especially with limited backflow, one of which is assigned to a circle, whereby priority and subordinate circles or groups of circles are formed, each via a single filling line are flown, being in the subordinate circles leading single filling line a control valve is provided which is in a locked position or in a Passage position is transferable, the control valve depending on the opening of the overflow valves of all priority circles in the Passable position is transferable, according to main patent 41 09 761. Such Multi-circuit protection valves are usually called Four-circuit protection valve, the first two Circles as the priority circles of a two-circuit Service braking system are assigned while two subordinate Circles of the spring brake on the one hand and Auxiliary units are assigned on the other hand. The invention but can also be easily on one Apply multi-circuit protection valve, which more or less Has circles as four. The invention is also broad regardless of whether multiple circles form a group of Circles are summarized whether this is partially the case or whether each circle has to be considered separately Group forms.

Dem Mehrkreisschutzventil nach dem Hauptpatent 41 09 761.6 liegt die Aufgabe zugrunde, bei intakter Anlage eine sichere, bevorzugte Befüllung vorrangiger Kreise gegenüber nachrangigen Kreisen zu ermöglichen, aber andererseits ein Auffüllen der Luftbehälter der Kreise nur dann zu ermöglichen, wenn in keinem der vorrangigen Kreise ein Defekt vorliegt. Zu diesem Zweck wird das Steuerventil nur dann in die Durchgangsstellung überführt, wenn zuvor sämtliche Überströmventile sämtlicher vorrangiger Kreise geöffnet haben.The multi-circuit protection valve according to the main patent 41 09 761.6 the task is based on an intact system safe, preferred filling over priority circles to allow subordinate circles, but on the other hand a Only fill up the air tank of the circles enable if there is no defect in any of the priority circles is present. For this purpose the control valve is only in the passage position is transferred, if all Overflow valves of all priority circles open to have.

Eine Weiterbildung des Mehrkreisschutzventils nach dem Hauptpatent besteht darin, daß z. B. bei einem Vierkreisschutzventil mit zwei vorrangigen und zwei nachrangigen Kreisen die Ausgänge je eines vorrangigen und die Ein- oder Ausgänge eines nachrangigen Überströmventils über je eine Signalleitung, in der je ein Zweiwegeventil angeordnet ist, miteinander verbunden sind; dabei weist das Steuerventil eine Steuerkolbenanordnung mit zwei Wirkflächen auf, die je mit einem der beiden Zweiwegeventile verbunden sind. Bei dieser Ausbildung wird jeweils eine Steuerkraft eines Überströmventils eines vorrangigen Kreises durch die Steuerkraft eines Überströmventils eines nachrangigen Kreises ersetzt, wenn im vorrangigen Kreis ein Defekt auftritt. Damit ist sichergestellt, daß bei aufgefüllter Anlage und Eintritt eines Defekts in einem der beiden vorrangigen Kreise nicht nur der andere vorrangige Kreis, sondern auch die beiden nachgeschalteten nachrangigen Kreise nachgespeist werden, und zwar mit dem Öffnungsdruck des Überströmventils des defekten Kreises. Ein Notbetrieb des Fahrzeugs ist damit aufrechtzuerhalten, ohne daß der Fahrer das selbsttätige Einfallen der Federspeicherbremse fürchten muß. Die Anordnung der zwei Zweiwegeventile in dem Mehrkreisschutzventil ist nicht nur aufwendig und umständlich, sondern grundsätzlich auch mit dem derartigen Zweiwegeventilen anhaftenden Nachteil verbunden, daß diese Zweiwegeventile infolge der beidseitigen Beaufschlagung mit etwa gleich hohen Drücken und bei gleich groß ausgebildeten Wirkflächen Zwitterstellungen einnehmen können, die zu einer Beeinträchtigung der sicheren Funktion führen können.A further development of the multi-circuit protection valve after Main patent is that z. B. at one Four-circuit protection valve with two priority and two the subordinate circles the outputs of a priority and the inputs or outputs of a subordinate overflow valve via a signal line, in each of which a two-way valve is arranged are interconnected; this indicates Control valve a control piston arrangement with two active surfaces on, each connected to one of the two two-way valves are. In this training there is a taxpayer an overflow valve of a priority circuit through the Control force of a relief valve of a subordinate circuit replaced if a defect occurs in the priority circle. In order to it is ensured that when the system is filled and entry of a defect in one of the two priority circles only the other primary circle, but also the two downstream subordinate circles, and with the opening pressure of the overflow valve of the defective Circle. Emergency operation of the vehicle is therefore maintain without the driver doing the automatic Apply the spring brake must fear. The order which is two two-way valves in the multi-circuit protection valve not only complex and cumbersome, but basically also with the disadvantage inherent in such two-way valves connected that these two-way valves due to the bilateral Actuation with approximately the same high pressures and at the same large active areas hermaphrodite may result in impaired safe functioning being able to lead.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sichere, bevorzugte Befüllung vorrangiger Kreise gegenüber nachrangigen Kreisen zu ermöglichen, aber andererseits nach dem Eintritt eines Defekts in einem der beiden vorrangigen Kreise ein sicheres Nachfüllen der nachrangigen Kreise zu erreichen.The invention has for its object a safe, preferred filling over priority circles enable subordinate circles, but on the other hand after the occurrence of a defect in one of the two priority Circle a safe refill of the subordinate circles to reach.

Erfindungsgemäß wird dies bei dem Mehrkreisschutzventil der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, daß das Steuerventil eine Steuerkolbenanordnung mit drei gleichsinnigen Wirkflächen aufweist, von denen zwei je mit dem Ausgangsdruck der beiden Überströmventile der beiden vorrangigen Kreise beaufschlagt sind und die dritte Wirkfläche vom Eingangs- oder Ausgangsdruck mindestens eines Überströmventils eines nachrangigen Kreises beaufschlagt ist. Die beiden Zweiwegeventile nach dem Hauptpatent werden damit überraschenderweise auf sehr einfache Art durch eine dritte Wirkfläche an der Steuerkolbenanordnung ersetzt, die in der Regel vom Eingangs- oder Ausgangsdruck sämtlicher nachrangiger Kreise beaufschlagt ist. Damit werden Zwitterstellungen verläßlich vermieden und der Eingangs- oder Ausgangsdruck der Überströmventile der nachrangigen Kreise erbringt eine dritte, gleichsinnig auf die Steuerkolbenanordnung einwirkende Kraft im Öffnungssinn auf das Steuerventil, so daß auch der Wegfall einer Steuerkraft von einem Überströmventil der vorrangigen Kreise bei Eintritt eines Defekts nicht zu einem Verlassen der Durchgangsstellung des Steuerventils führen kann. Damit wird erreicht, daß nicht nur der intakte, vorrangige Kreis, sondern auch sämtliche nachrangigen Kreise zumindest mit dem Öffnungsdruck des Überströmventils des defekten Kreises nachgespeist werden können. Ein Notbetrieb des Fahrzeugs ist damit aufrechtzuerhalten, ohne daß der Fahrer das selbsttätige Einfallen der Federspeicherbremse fürchten muß. Auch eine kurzzeitige Fahrtunterbrechung beeinflußt die Aufrechterhaltung des Notbetriebs nicht, wenn der Nachspeisedruck aus den nachrangigen Kreisen nicht verlorengeht. Andererseits ist sichergestellt, daß bei völlig entleerten Druckluftvorratsbehältern ein Auffüllen der nachrangigen Kreise und damit ein Lösen der Federspeicherbremse in gewünschter Weise nicht möglich ist, es sei denn durch mechanische, an der Federspeicherbremsanlage vorgesehene Mittel.According to the invention this is the case of the multi-circuit protection valve achieved at the outset in that the Control valve a spool assembly with three Has the same active areas, two of which each with the outlet pressure of the two overflow valves of the two priority circles and the third Effective area of the inlet or outlet pressure of at least one Overflow valve of a subordinate circuit is acted on. The two two-way valves after the main patent will be thus surprisingly in a very simple way through a replaced third effective surface on the control piston assembly, the usually from the inlet or outlet pressure of all subordinate circles. With that Hermaphrodite positions reliably avoided and the entrance or Output pressure of the relief valves of the subordinate circuits yields a third, in the same direction to the Control piston arrangement acting force in the opening direction the control valve, so that the loss of a control force from an overflow valve of the priority circles upon entry a defect does not lead to leaving the passage position of the control valve can lead. This ensures that not only the intact, primary circle, but also all of them subordinate circles at least with the opening pressure of the Overflow valve of the defective circuit are replenished can. Emergency operation of the vehicle is therefore maintain without the driver doing the automatic Apply the spring brake must fear. Also one brief interruption affects the Failure to maintain emergency operation if the Make-up pressure from the subordinate circles not get lost. On the other hand, it ensures that at completely emptied compressed air storage tanks a refill of the subordinate circles and thus a loosening of the Spring brake is not possible in the desired manner, unless by mechanical, at the Means provided by the spring brake system.

Die drei Wirkflächen können etwa gleiche Größe aufweisen. Man wird in der Regel konstruktiv gleiche Größen anstreben, um etwa gleich große Kräfte zu erzeugen, damit die Kräfte, wie vorgesehen, einander ersetzen können.The three effective areas can have approximately the same size. Man will generally strive to constructively equal sizes generate approximately equal forces so the forces like provided to be able to replace each other.

Wenn die Steuerkolbenanordnung in entgegengesetzter Richtung zu den drei Wirkflächen eine vierte Wirkfläche aufweist, die in der Offenstellung des Steuerventils beaufschlagt ist, ergibt sich eine größere Freiheit in der Dimensionierung einer den Kräften auf die drei Wirkflächen entgegenwirkenden Kraft einer Feder. Diese Feder muß dann nicht unbedingt in ihrer Federkraft so ausgebildet und dimensioniert sein, daß sie in etwa einer der drei einwirkenden Kräfte auf die drei Wirkflächen entspricht. Es genügt, die Federkraft so auszubilden, daß in drucklosem Zustand ein sicheres Schließen des Einlaßventils des Steuerventils erreicht wird, während die wesentliche Gegenkraft für die drei Steuerkräfte dann vom einwirkenden Druck auf die vierte Wirkfläche bereitgestellt wird. Das Steuerventil kann ein Einlaßventil aufweisen, das über die Steuerkolbenanordnung betätigbar ist. Dieses Einlaßventil kann mit seinem Ventilkörper fester Bestandteil der Steuerkolbenanordnung sein oder auch als separates Bauteil vorgesehen sein.If the spool assembly is in the opposite direction has a fourth effective area for the three effective areas, which is acted upon in the open position of the control valve, there is greater freedom in dimensioning one counteracting the forces on the three active surfaces Force of a spring. This spring does not necessarily have to be in their spring force should be so designed and dimensioned that approximately one of the three forces acting on the three Corresponds to effective areas. The spring force is enough train that in the depressurized state a safe closing of the inlet valve of the control valve is reached while the main counterforce for the three tax forces is then from acting pressure provided on the fourth effective area becomes. The control valve may have an intake valve that can be actuated via the control piston arrangement. This Inlet valve can be an integral part with its valve body be the control piston assembly or as a separate Component be provided.

Der Ventilkörper des Einlaßventils kann von der Kraft einer Feder und vom Druck in einer vom Kompressor herangeführten Leitung in der Sperrstellung beaufschlagt sein. Hierbei wird der Druck in der vom Kompressor herangeführten Leitung zusätzlich dazu benutzt, um die Schließstellung des Ventilkörpers des Einlaßventils zu sichern und die bevorzugte Befüllung der vorrangigen Kreise zu gewährleisten.The valve body of the intake valve can by the force of a Spring and pressure in one brought up by the compressor Line in the blocking position. Here will the pressure in the line brought in by the compressor used in addition to the closed position of the Securing the valve body of the intake valve and the preferred Ensure filling of the priority circles.

Die auf den Ventilkörper des Einlaßventils bzw. die Steuerkolbenanordnung einwirkende Schließkraft soll aber kleiner als die Summe zweier der drei entgegenwirkenden Steuerkräfte sein, jedoch größer als einer der drei entgegenwirkenden Steuerkräfte, damit die Nachspeisemöglichkeit für die nachrangigen Kreise nur dann eintritt, wenn mindestens zwei Steuerkräfte auf die Steuerkolbenanordnung zur Verfügung stehen.The on the valve body of the intake valve or the Control piston arrangement acting closing force should smaller than the sum of two of the three counteracting ones Taxpayers, but greater than one of the three counteracting tax forces so that Make-up options for subordinate groups only then occurs when at least two taxpayers act on the Control piston assembly are available.

Die Steuerkolbenanordnung kann in verschiedener Weise realisiert werden. Es ist ein einziger zusammenhängender Kolben möglich, der die drei bzw. vier Wirkflächen trägt. Es ist aber auch möglich, daß die Steuerkolbenanordnung einen inneren Steuerkolben, der die beiden von den Ausgangsdrücken der vorrangigen Kreise beaufschlagten Wirkflächen und die vierte Wirkfläche trägt, und einen äußeren Steuerkolben aufweist, der die dritte Wirkfläche trägt. Eine solche Steuerkolbenanordnung hat den Vorteil einer einfachen Einheit, die in einer durchgehenden Zylinderbohrung unterbringbar ist, der mit einem eingezogenen Gehäuserand das Einlaßventil bildet, wobei dieser Ventilkörper als von der Steuerkolbenanordnung getrenntes Bauteil im Gehäuse vorgesehen ist. Diese Ausführungsform begünstigt das sichere Schließen des Einlaßventils des Steuerventils. Es ist aber auch möglich, daß der Ventilkörper des Einlaßventils mit der Steuerkolbenanordnung baulich vereinigt ist, so daß der Ventilkörper in seiner Bewegung mit der Bewegung der Steuerkolbenanordnung in allen Betriebs Zuständen zwangsweise gekoppelt ist.The control piston arrangement can be in various ways will be realized. It is a single coherent Piston possible that carries the three or four active surfaces. It but it is also possible that the control piston assembly inner control piston which presses the two of the output the active circles and the fourth effective surface carries, and an outer control piston having the third effective area. Such Control piston arrangement has the advantage of a simple one Unit in a through cylinder bore is accommodated, that with a retracted housing edge Intake valve forms, this valve body as of the Control piston assembly separate component in the housing is provided. This embodiment favors the safe Closing the control valve inlet valve. But it is also possible that the valve body of the inlet valve with the Control piston assembly is structurally combined so that the Valve body in its movement with the movement of the Control spool assembly in all operating conditions forcibly is coupled.

Die Erfindung wird anhand einiger Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben. Es zeigen: The invention will be further elucidated on the basis of a few exemplary embodiments explained and described. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Mehrkreisschutzventils mit dem Sperrventil in einer ersten Ausführungsform, Fig. 1 is a schematic representation of the multi-circuit protection valve to the shut-off valve in a first embodiment;

Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung durch das Mehrkreisschutzventil mit dem Sperrventil in einer zweiten Ausführungsform, in drucklosem Zustand, Fig. 2 is a cross sectional view through the multi-circuit protection valve to the shut-off valve in a second embodiment, in a pressureless state,

Fig. 3 das Mehrkreisschutzventil gemäß Fig. 2 mit geöffneten Überströmventilen der bevorzugten Kreise, geöffnetem Einlaßventil während des Auffüllens der nachrangigen Kreise und Fig. 3, the multi-circuit protection valve according to FIG. 2 with open overflow valves of the preferred circuits, open inlet valve during the filling of the subordinate circuits and

Fig. 4 das Mehrkreisschutzventil gemäß Fig. 2 bei einem Defekt im vorrangigen Kreis in der Nachspeisestellung. Fig. 4, the multi-circuit protection valve according to FIG. 2 in the event of a defect in the primary circuit in the make-up position.

In Fig. 1 ist am Beispiel eines Vierkreisschutzventil symbolhaft die Anordnung von vier Überströmventilen 1, 2, 3, 4 verdeutlicht, die den Kreisen I, II, III und IV zugeordnet sein mögen, wobei die jeweiligen Kreise an dem jeweiligen Überströmventil beginnen. Bei diesen vier Überströmventilen 1, 2, 3, 4 handelt es sich um Überströmventile mit begrenzter Rückströmung, die also einen Ventilkörper aufweisen, der auf der gleichen Seite zwei Wirkflächen besitzt, wobei die eine Wirkfläche vom Druck vor dem Überströmventil und die andere Wirkfläche vom Druck nach dem Überströmventil beaufschlagt ist. Der Ventilkörper ist jeweils auf einer einstellbaren Feder abgestützt, so daß damit die Öffnungs- und Schließdrücke der Überströmventile einstellbar gemacht sind. Die vier Überströmventile 1, 2, 3, 4 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 5 untergebracht, wie dies an sich bekannt ist. Eine in üblicher Weise von einem nicht dargestellten Kompressor herangeführte Leitung 6 ist mit einem Zentralpunkt 7 im Gehäuse 5 des Vierkreisschutzventils verbunden, so daß auf diese Art und Weise eine Zentralbelüftung verwirklicht ist. Von dem Zentralpunkt 7 führt eine erste Fülleitung 8 zu dem Überströmventil 1, parallel dazu eine zweite Fülleitung 9 zu dem Überströmventil 2 und eine dritte Fülleitung 10 zu den Überströmventilen 3 und 4. Von dem Überströmventil 1 führt eine Ausgangsleitung 14 zu einem nicht dargestellten Luftbehälter des Kreises I, der in der Regel als Betriebsbremskreis ausgebildet ist. Analog führt vom Überströmventil 2 eine Ausgangsleitung 15 zu dem Luftbehälter des Kreises II, der den zweiten Betriebsbremskreis darstellt. Eine Ausgangsleitung 16 führt von dem Überströmventil 3 weg und ist einem Kreis III zugeordnet, an den üblicherweise die Feststellbremse angeschlossen ist. Das Überströmventil 4 besitzt schließlich eine Ausgangsleitung 17 für die Versorgung des Kreises IV, an den Hilfsaggregate angeschlossen sind. Wie ersichtlich, sind damit bei diesem Vierkreisschutzventil zwei Gruppen von Kreisen gebildet. Bei den Kreisen I und II handelt es sich um die beiden vorrangigen Kreise. Die Kreise III und IV sind die nachrangigen Kreise.In Fig. 1 the example of a four-circuit protection valve symbolically illustrates the arrangement of four overflow valves 1 , 2 , 3 , 4 , which may be assigned to circuits I, II, III and IV, the respective circles beginning at the respective overflow valve. These four overflow valves 1 , 2 , 3 , 4 are overflow valves with limited backflow, which therefore have a valve body which has two active surfaces on the same side, one active surface being the pressure upstream of the overflow valve and the other active surface being the pressure after the overflow valve is acted upon. The valve body is supported on an adjustable spring, so that the opening and closing pressures of the overflow valves are made adjustable. The four overflow valves 1 , 2 , 3 , 4 are accommodated in a common housing 5 , as is known per se. A line 6, which is brought up in the usual way from a compressor (not shown), is connected to a central point 7 in the housing 5 of the four-circuit protection valve, so that central ventilation is achieved in this way. A first filling line 8 leads from the central point 7 to the overflow valve 1 , parallel to this a second filling line 9 to the overflow valve 2 and a third filling line 10 to the overflow valves 3 and 4 . An outlet line 14 leads from the overflow valve 1 to an air reservoir (not shown) of the circuit I, which is generally designed as a service brake circuit. Analogously, an outlet line 15 leads from the overflow valve 2 to the air reservoir of the circuit II, which represents the second service brake circuit. An outlet line 16 leads away from the overflow valve 3 and is assigned to a circuit III, to which the parking brake is usually connected. The overflow valve 4 finally has an output line 17 for the supply of the circuit IV, to which auxiliary units are connected. As can be seen, two groups of circles are thus formed in this four-circuit protection valve. Circles I and II are the two priority circles. Circles III and IV are the subordinate circles.

Von dem Ausgang des Überströmventils 1 bzw. von der Ausgangsleitung 14 führt eine Signalleitung 18 zu dem Steuerventil 13. Auch von der Ausgangsleitung 15 führt eine Signalleitung 19 zum Steuerventil 13. Das Steuerventil 13 weist zwei Schaltstellungen auf, nämlich eine Sperrstellung und eine Durchgangsstellung. In der Sperrstellung ist die Fülleitung 10 abgesperrt. In der Durchgangsstellung herrscht in der Fülleitung 10 freier Durchgang. Das Steuerventil 13 ist nun so ausgebildet, daß es in der Sperrstellung verharrt, wenn in keiner der Signalleitungen 18 und 19 oder in nur einer der beiden Signalleitungen 18 und 19 ein Druckimpuls vorliegt. Nur für den Fall, daß gleichzeitig in beiden Signalleitungen 18 und 19 je ein Steuerimpuls vorliegt, verläßt das Steuerventil 13 seine Sperrstellung und begibt sich in die Durchgangsstellung, die es solange beibehält, wie die beiden Steuerimpulse in den Signalleitungen 18 und 19 andauern. Es versteht sich, daß ein Steuerimpuls in den Signalleitungen 18 und 19 nur dann vorliegen kann, wenn zuvor die Überströmventile 1 und 2 ihre Offenstellung eingenommen haben.A signal line 18 leads from the output of the overflow valve 1 or from the output line 14 to the control valve 13 . A signal line 19 also leads from the output line 15 to the control valve 13 . The control valve 13 has two switching positions, namely a blocking position and a through position. In the blocking position, the filling line 10 is blocked. In the open position there is 10 free passage in the filling line. The control valve 13 is now designed such that it remains in the blocking position if there is no pressure pulse in either of the signal lines 18 and 19 or in only one of the two signal lines 18 and 19 . Only in the event that there is a control pulse in both signal lines 18 and 19 at the same time, does the control valve 13 leave its blocking position and enter the open position, which it maintains as long as the two control pulses in the signal lines 18 and 19 last. It is understood that a control pulse can only be present in the signal lines 18 and 19 if the overflow valves 1 and 2 have previously assumed their open position.

Damit ist sichergestellt, daß bei intakter Anlage eine bevorzugte Befüllung der Kreise I und II vor den nachrangigen Kreisen III und IV stattfindet. Das Steuerventil 13 verharrt in der Sperrstellung, bis beide Überströmventile 1 und 2 der Kreise I und II in ihre Offenstellung überführt worden sind. Damit sind in den Kreisen I und II, die der zweikreisigen Betriebsbremse zugeordnet sind, die Bedingungen für eine ordnungsgemäße Betätigung der Betriebsbremse gegeben, so daß auf jeden Fall Bremsbereitschaft besteht. Nachfolgend öffnet das Steuerventil 13, und die Kreise III und IV werden befüllt. Erst, wenn die erforderliche Druckhöhe im Kreis III vorhanden ist, kann die Feststellbremse gelöst werden und das Fahrzeug hinwegfahren.This ensures that, if the system is intact, a preferred filling of districts I and II takes place over subordinate circles III and IV. The control valve 13 remains in the blocking position until both overflow valves 1 and 2 of the circuits I and II have been transferred to their open position. This means that in circles I and II, which are assigned to the dual-circuit service brake, the conditions for correct operation of the service brake are met, so that braking is always ready. The control valve 13 subsequently opens and the circuits III and IV are filled. The parking brake can only be released and the vehicle driven away when the required pressure level in circuit III is available.

In den Signalleitungen 18 und 19 sind Drosseln 20 und 21 vorgesehen. Dem Steuerventil 13 nachgeschaltet ist in der Fülleitung 10 ein Rückschlagventil 22.Chokes 20 and 21 are provided in the signal lines 18 and 19 . A check valve 22 is connected downstream of the control valve 13 in the filling line 10 .

Das Steuerventil 13 gemäß Fig. 1 weist innerhalb des Gehäuses 5 des Mehrkreisschutzventils eine Steuerkolbenanordnung 54 auf, die hier aus einem einzigen zusammenhängenden Kolben besteht, der, wie dargestellt, mit verschiedenen Dichtungen ausgestattet ist und auf diese Art und Weise gleichsinnig drei Wirkflächen 55, 56, 57 besitzt. Die der ersten Wirkfläche 55 zugeordnete Steuerkammer ist die Signalleitung 18 des Kreises I angeschlossen. Entsprechend führt zur zweiten Wirkfläche 56 die Signalleitung 19 des Kreises II. An die Steuerkammer der dritten Wirkfläche 57 ist die Fülleitung 10 der Überströmventile 3 und 4 der Kreise III und IV nach dem Rückschlagventil 22 angeschlossen. Die ersten beiden Wirkflächen 55 und 56 mögen gleich groß ausgebildet sein, während die dritte Wirkfläche 57 ein wenig größer als jede der beiden ersten Wirkflächen ausgebildet ist. Ein Ventilkörper 58 bildet mit einem eingezogenen Gehäuserand 59 ein Einlaßventil 58, 59, welches in der Sperrstellung eine Vorratskammer 60 absperrt, die über den ersten Teil der Fülleitung 10 in dauernder Verbindung zu dem Zentralpunkt 7 und damit der von dem Kompressor herangeführten Leitung 6 steht. Eine Feder 61 beaufschlagt den Ventilkörper 58 in Schließstellung. Der Ventilkörper 58 wird zusätzlich entsprechend der vom eingezogenen Gehäuserand 59 eingeschlossenen Flächen von der Druckluft in die Schließstellung beaufschlagt. An eine abströmseitig vom Einlaßventil 58, 59 vorgesehene Durchströmkammer 62 ist die Fülleitung 10 zu den Überströmventilen 3 und 4 angeschlossen. Von dieser Fülleitung 10 zweigt nach dem Rückschlagventil 22 eine Leitung 63 ab, die mit der Steuerkammer der dritten Wirkfläche 57 verbunden ist.The control valve 13 according to FIG. 1 has a control piston arrangement 54 inside the housing 5 of the multi-circuit protection valve, which here consists of a single connected piston, which, as shown, is equipped with different seals and in this way has three active surfaces 55 , 56 in the same direction , 57 owns. The control chamber assigned to the first active surface 55 is connected to the signal line 18 of the circuit I. Correspondingly, the signal line 19 of the circuit II leads to the second active surface 56. The filling line 10 of the overflow valves 3 and 4 of the circuits III and IV after the check valve 22 is connected to the control chamber of the third active surface 57 . The first two active surfaces 55 and 56 may be of the same size, while the third active surface 57 is slightly larger than each of the two first active surfaces. A valve body 58 forms, with a retracted housing edge 59, an inlet valve 58 , 59 which, in the blocking position, shuts off a storage chamber 60 which is in permanent communication with the central point 7 and thus the line 6 brought up by the compressor via the first part of the filling line 10 . A spring 61 acts on the valve body 58 in the closed position. The valve body 58 is additionally acted upon by the compressed air in the closed position in accordance with the areas enclosed by the retracted housing edge 59 . The filling line 10 to the overflow valves 3 and 4 is connected to a throughflow chamber 62 provided on the outflow side of the inlet valve 58 , 59 . A line 63 branches off from this filling line 10 after the check valve 22 and is connected to the control chamber of the third active surface 57 .

Die Wirkungsweise bei intakter Anlage ist Folgende: Das Einlaßventil 58, 59 ist geschlossen und es findet über die sich allein öffnenden Überströmventile 1 und 2 eine bevorzugte Befüllung der Kreise I und II statt. Dabei erhöht sich auch der jeweilige Druck in den Signalleitungen 18 und 19, der auf die Wirkflächen 55 und 56 einwirkt. Hierdurch entsteht auf die Steuerkolbenanordnung 54 eine Kraft, die bestrebt ist, das Einlaßventil 58, 59 zu öffnen. Die Auslegung der Einzelteile und die Dimensionierung des Steuerventils 13 ist so getroffen, daß die sich aus der Kraft der Feder 61 und der Schließkraft des Drucks in der Vorratskammer 60 auf den Ventilkörper 58 ergebende Gesamtkraft etwa so groß ist, wie die Öffnungskraft auf eine der beiden Wirkflächen 55 oder 56. Es ist auch möglich, die geometrische Ausbildung so zu wählen, daß das Einlaßventil 58, 59 erst kurz vor Erreichen der Summe der Kräfte auf die Wirkflächen 55 und 56 öffnet, so daß von diesem Zeitpunkt an Druckluft über die Fülleitung 10 und, das Rückschlagventil 22 zu den Überströmventilen 3 und 4 strömt. Nach dem Öffnen der Überströmventile 3 und 4 erfolgt die Befüllung der nachrangigen Kreise III und IV. Mit diesem Befüllen baut sich gleichzeitig auf der dritten Wirkfläche 57 eine Haltekraft auf, durch die die Steuerkolbenanordnung 54 zusätzlich belastet wird, so daß das Einlaßventil 58, 59 weiterhin in seiner Offenstellung gehalten wird. Diese Offenstellung wird auch dann nicht verlassen, wenn in einem der bevorzugten Kreise I oder II ein Defekt auftritt. Ein solcher Defekt, beispielsweise im Kreis I, möge dazu führen, daß ein nennenswerter Druck in der Signalleitung 18 und damit auf der ersten Wirkfläche 55 nicht mehr zur Verfügung steht. Die diesbezügliche Druckkraft ist jedoch gleichsam durch die Haltekraft auf der dritten Wirkfläche 57 ersetzt, so daß das Einlaßventil 58, 59 weiterhin geöffnet bleibt. Zwar wird der Druck in den Kreisen II und III sowie IV bis zum Schließdruck des Überströmventils 1 abfallen, jedoch ist eine Nachspeisung der drei intakten Kreise II, III und IV jederzeit möglich.The mode of operation when the system is intact is as follows: the inlet valve 58 , 59 is closed and preferred filling of the circuits I and II takes place via the overflow valves 1 and 2 which open only. The respective pressure in the signal lines 18 and 19 , which acts on the active surfaces 55 and 56, also increases . This creates a force on the control piston assembly 54 which tends to open the inlet valve 58 , 59 . The design of the individual parts and the dimensioning of the control valve 13 is such that the total force resulting from the force of the spring 61 and the closing force of the pressure in the storage chamber 60 on the valve body 58 is approximately as large as the opening force on one of the two Effective areas 55 or 56 . It is also possible to choose the geometric design so that the inlet valve 58 , 59 opens only shortly before the sum of the forces on the active surfaces 55 and 56 is reached , so that from this point in time compressed air via the filling line 10 and, the check valve 22nd flows to the overflow valves 3 and 4 . After opening the overflow valves 3 and 4 , the subordinate circuits III and IV are filled. With this filling, a holding force builds up on the third active surface 57 , through which the control piston arrangement 54 is additionally loaded, so that the inlet valve 58 , 59 continues is kept in its open position. This open position is not left even if a defect occurs in one of the preferred circles I or II. Such a defect, for example in circuit I, may result in a significant pressure in the signal line 18 and thus on the first active surface 55 no longer being available. However, the pressure force in this regard is, as it were, replaced by the holding force on the third active surface 57 , so that the inlet valve 58 , 59 remains open. Although the pressure in circuits II and III and IV will drop to the closing pressure of relief valve 1 , the three intact circuits II, III and IV can be topped up at any time.

Sind die Druckvorratsbehälter sämtlicher Kreise I bis IV drucklos, dann läßt sich zwar der Bremskreis bis zum Öffnungsdruck des Überströmventils 2 auffüllen, es ist jedoch nicht möglich, über die allein einwirkende Kraft auf die Wirkfläche 56 das Steuerventil 13 in die Offenstellung zu überführen. Die Kreise III und IV können nicht aufgefüllt werden, so daß die Federspeicherbremsanlage nicht gelöst werden kann. Ist allerdings der Zustand so, daß in den nachrangigen Kreisen III und IV über die Überströmventile 3 und 4 und das Rückschlagventil 22 noch ein nennenswerter Vorratsdruck bereitsteht, der somit auch die dritte Wirkfläche 57 belastet, so kann bei Ingangsetzung des Kompressors nicht nur der Kreis II, sondern auch die nachrangigen Kreise III und IV nachbefüllt werden, so daß sich die Federspeicherbremse trotz Defekts im Kreis I lösen läßt und ein Notbetrieb des Fahrzeugs möglich ist. Dabei wird die Nachspeisemöglichkeit ausgenutzt. Diese Nachspeisemöglichkeit ist verläßlich gegeben, weil über die Leitung 63 und die Wirkfläche 57 definitiv eine Kraft auf die Steuerkolbenanordnung 54 zur Verfügung steht. Zwitterstellungen, wie sie bei der Verwendung von Zweiwegeventilen auftreten können, werden damit vermieden.If the pressure reservoirs of all circuits I to IV are depressurized, then the brake circuit can be filled up to the opening pressure of the overflow valve 2 , but it is not possible to transfer the control valve 13 to the open position via the force acting solely on the active surface 56 . The circles III and IV cannot be filled up, so that the spring brake system cannot be released. However, if the condition is such that a noteworthy supply pressure is still available in the subordinate circuits III and IV via the overflow valves 3 and 4 and the check valve 22 , which therefore also loads the third active surface 57 , then not only the circuit II can be activated when the compressor is started , but also the subordinate circles III and IV are refilled, so that the spring brake can be released despite a defect in circuit I and emergency operation of the vehicle is possible. The make-up option is used. This make-up option is reliable because a force on the control piston arrangement 54 is definitely available via the line 63 and the active surface 57 . This avoids hermaphrodite positions, which can occur when using two-way valves.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine mehr konstruktive Ausbildung des Mehrkreisschutzventils mit einer abgewandelten Ausführungsform des Steuerventils 13. Dieses weist hier eine Steuerkolbenanordnung 54 aus einem inneren Kolben 64 und einem äußeren Kolben 65 auf. Der innere Kolben 64 besitzt die erste Wirkfläche 55 und die zweite Wirkfläche 56. Der äußere Kolben 65 trägt die dritte Wirkfläche 57. Der innere Kolben 64 besitzt hier entgegengesetzt gerichtet zu den drei Wirkflächen 55, 56, 57 eine vierte Wirkfläche 66, die im übrigen auch der einzige Kolben der Steuerkolbenanordnung 54 gemäß Fig. 1 besitzt und die vom Druck in der Durchströmkammer 62 beaufschlagt wird. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 bis 4 ist auch erkennbar, daß die dritte Wirkfläche 57 größer ausgebildet ist als die Wirkfläche 55 oder die Wirkfläche 56. Die Wirkflächen 55 oder 56 sind wiederum größer als die Wirkfläche 66. FIGS. 3 and 4 show a more structural embodiment of the multi-circuit protection valve with a modified embodiment of the control valve 13. Here, this has a control piston arrangement 54 comprising an inner piston 64 and an outer piston 65 . The inner piston 64 has the first active surface 55 and the second active surface 56 . The outer piston 65 carries the third active surface 57 . The inner piston 64 here has a fourth active surface 66 opposite to the three active surfaces 55 , 56 , 57 , which also has the only piston of the control piston arrangement 54 according to FIG. 1 and which is acted upon by the pressure in the flow chamber 62 . In the embodiment of FIGS. 2 to 4 it can also be seen that the third active surface 57 is larger than the active surface 55 or the active surface 56 . The active surfaces 55 or 56 are in turn larger than the active surface 66 .

Fig. 2 zeigt die Darstellung der Einzelteile des Vierkreisschutzventils in drucklosem Zustand, also mit geschlossenen Überströmventilen 1, 2, 3, 4. Auch das Einlaßventil 58, 59 ist geschlossen, und zwar allein aufgrund der Kraft der Feder 61. Wird nun der Kompressor in Tätigkeit gesetzt, gelangt Druckluft über die Leitung 6 zum Zentralpunkt 7 und über die Fülleitungen 8 und 9 vor die Überströmventile 1 und 2, so daß die Kreise I und II bevorzugt befüllt werden, während das Einlaßventil 58, 59 des Steuerventils 13 weiterhin geschlossen bleibt. Mit dem Auffüllen der Kreise I und II erhöht sich auch der Druck in den Signalleitungen 18 und 19, so daß letztlich die auf die Wirkflächen 55 und 56 der Steuerkolbenanordnung 54 einwirkende Steuerkraft ausreicht, um das Einlaßventil 58, 59 des Steuerventils 13 gegen die Kraft der Feder 61 und die Kraft des Drucks in der Vorratskammer 60 auf den Ventilkörper 58 zu überwinden und das Einlaßventil 58, 59 zu öffnen. Von diesem Zeitpunkt an strömt Druckluft über die Fülleitung 10 und das sich öffnende Rückschlagventil 22 zu den Überströmventilen 3 und 4 und gleichzeitig auch über die Leitung 63 auf die dritte Wirkfläche 57 des äußeren Kolbens 65, so daß die Öffnungsstellung des Steuerventils 13 mit seinem geöffneten Einlaßventil 58, 59 verstärkt wird. Es findet die Befüllung der nachrangigen Kreise III und IV statt. Sind diese ordnungsgemäß befüllt, verbleiben auch die Überströmventile 3 und 4 in der Offenstellung und es ist ein entsprechender Luftaustausch möglich. Fig. 2 shows the representation of the individual parts of the four-circuit protection valve in unpressurized state, ie with closed relief valves 1, 2, 3, 4. The inlet valve 58 , 59 is also closed, solely because of the force of the spring 61 . If the compressor is now activated, compressed air passes via line 6 to central point 7 and via filling lines 8 and 9 upstream of overflow valves 1 and 2 , so that circuits I and II are preferably filled, while inlet valve 58 , 59 of the control valve 13 remains closed. With the filling of the circles I and II, the pressure in the signal lines 18 and 19 also increases , so that ultimately the control force acting on the active surfaces 55 and 56 of the control piston arrangement 54 is sufficient to control the inlet valve 58 , 59 of the control valve 13 against the force of the Spring 61 and the force of pressure in the storage chamber 60 to overcome the valve body 58 and open the inlet valve 58 , 59 . From this point in time, compressed air flows via the filling line 10 and the opening check valve 22 to the overflow valves 3 and 4 and at the same time also via line 63 to the third active surface 57 of the outer piston 65 , so that the open position of the control valve 13 with its open inlet valve 58 , 59 is reinforced. Subordinate circles III and IV are filled. If these are properly filled, the overflow valves 3 and 4 remain in the open position and an appropriate air exchange is possible.

Fig. 4 zeigt die Stellung der Teile nach Eintritt eines Defekts im Kreis I. Der Vorratsdruck in den Vorratsbehältern der Kreise II, III und IV wird bis zum Schließdruck des Überströmventils 1 abgesenkt. Beim Nachspeisen sind die Überströmventile 2, 3 und 4 nach wie vor geöffnet, so daß diese Kreise mit einem ausreichend hohen Vorratsdruck versorgt werden und ein Notbetrieb möglich ist. Der Wegfall des Steuerdrucks auf der ersten Wirkfläche 55 führt nicht zu einem Schließen des Steuerventils 13, weil die über die Leitung 63 auf die dritte Wirkfläche 57 einwirkende Steuerkraft diesen Ausfall der Steuerkraft auf die Wirkfläche 55 mehr als kompensiert. Fig. 4 shows the position of the parts after a defect in circuit I. The supply pressure in the storage containers of circuits II, III and IV is reduced to the closing pressure of the overflow valve 1 . When refilling, the overflow valves 2 , 3 and 4 are still open, so that these circuits are supplied with a sufficiently high supply pressure and emergency operation is possible. The loss of the control pressure on the first active surface 55 does not lead to a closing of the control valve 13 because the control force acting on the third active surface 57 via the line 63 more than compensates for this failure of the control force on the active surface 55 .

Fig. 4 verdeutlicht noch eine Abwandlungsmöglichkeit. Der äußere Kolben 65 der Steuerkolbenanordnung 54 ist hier als Stufenkolben ausgebildet, so daß die dritte Wirkfläche 57 größer als die entsprechende Gegenfläche ausgebildet ist. Damit wird bei jedem Befüllvorgang eine Bewegung des äußeren Kolbens 65 erreicht. Die Leitung 63 zu der Steuerkammer der dritten Wirkfläche 57 ist hier nicht eingangsseitig an das Überströmventil 3, sondern ausgangsseitig an die zugehörige Ausgangsleitung 16 angeschlossen. Fig. 4 illustrates a possible modification. The outer piston 65 of the control piston arrangement 54 is designed here as a stepped piston, so that the third active surface 57 is larger than the corresponding counter surface. A movement of the outer piston 65 is thus achieved with each filling process. The line 63 to the control chamber of the third active surface 57 is not connected to the overflow valve 3 on the input side, but to the associated output line 16 on the output side.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1 Überströmventil
2 Überströmventil
3 Überströmventil
4 Überströmventil
5 Gehäuse
6 Leitung
7 Zentralpunkt
8 Fülleitung
9 Fülleitung
10 Fülleitung
11 Leitungsstück
12 Leitungsstück
13 Steuerventil
14 Ausgangsleitung
15 Ausgangsleitung
16 Ausgangsleitung
17 Ausgangsleitung
18 Signalleitung
19 Signalleitung
20 Drossel
21 Drossel
22 Rückschlagventil
54 Steuerkolbenanordnung
55 Wirkfläche
56 Wirkfläche
57 Wirkfläche
58 Ventilkörper
59 eingezogener Gehäuserand
60 Vorratskammer
61 Feder
62 Durchströmkammer
63 Leitung
64 innerer Kolben
65 äußerer Kolben
66 vierte Wirkfläche 1 overflow valve
2 overflow valve
3 overflow valve
4 overflow valve
5 housing
6 line
7 central point
8 filling line
9 filling line
10 filling line
11 pipe section
12 pipe section
13 control valve
14 output line
15 output line
16 output line
17 output line
18 signal line
19 signal line
20 choke
21 choke
22 check valve
54 spool assembly
55 effective area
56 effective area
57 effective area
58 valve body
59 retracted case edge
60 pantry
61 spring
62 flow chamber
63 line
64 inner piston
65 outer piston
66 fourth effective area

Claims

1. Multi-circuit protection valve to be used in motor vehicles with a plurality of overflow valves, in particular with limited backflow, one of which is assigned to a circuit, whereby priority and subordinate circles or groups of circles are formed, each of which is flowed through via a single filling line, in a control valve is provided for the single filling line leading to the subordinate circles, which can be transferred into a blocking position or into a passage position, the control valve being transferable into the passage position depending on the opening of the overflow valves of all priority circuits, according to main patent 41 09 741.6, characterized in that that the control valve (13) comprises a control piston assembly (54) with three co-rotating working surfaces (55, 56, 57), two of which (55, 56) each with the output pressure of the two relief valves (1, 2) of the two primary circuits ( I, II) are applied and the third effective area ( 57 ) is acted upon by the inlet or outlet pressure of at least one overflow valve ( 3 or 4 ) of a subordinate circuit III or IV.

2. Multi-circuit protection valve according to claim 1, characterized in that the three active surfaces ( 55 , 56 , 57 ) have approximately the same size.

3. Multi-circuit protection valve according to claim 1 or 2, characterized in that the control piston arrangement ( 54 ) in the opposite direction to the three active surfaces ( 55 , 56 , 57 ) has a fourth active surface ( 66 ) which acts in the open position of the control valve ( 13 ) is.

4. Multi-circuit protection valve according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the control valve ( 13 ) has an inlet valve ( 58 , 59 ) which can be actuated via the control piston arrangement ( 54 ).

5. Multi-circuit protection valve according to claim 4, characterized in that the valve body ( 58 ) of the inlet valve ( 58 , 59 ) is acted upon by the force of a spring ( 61 ) and the pressure in a filling line ( 10 ) brought up by the compressor into the blocking position.

6. Multi-circuit protection valve according to claim 5, characterized in that the closing force acting on the valve body ( 58 ) of the inlet valve ( 58 , 59 ) or the control piston arrangement ( 54 ) is smaller than the sum of two of the three opposing control forces, but larger than one of the three opposing tax forces.

7. Multi-circuit protection valve according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the control piston arrangement ( 54 ) has an inner piston ( 64 ) which acts on the two active surfaces ( 55 , 56 ) acted upon by the output pressures of the primary circuits (I and II). and supports the fourth active surface ( 66 ) and has an outer piston ( 65 ) which supports the third active surface ( 57 ).

8. Multi-circuit protection valve according to claim 7, characterized in that the outer piston ( 65 ) is designed as a stepped piston, and that the third active surface ( 57 ) is formed larger than each of the two active surfaces acted upon by the primary circles ( 55 , 56 ).

9. Multi-circuit protection valve according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the control valve ( 13 ) has a valve body ( 58 ) which forms the inlet valve ( 58 , 59 ) with a retracted housing edge ( 59 ), and in that this valve body ( 58 ) is provided as a component separate from the control piston arrangement ( 54 ) in the housing ( 5 ).

10. Multi-circuit protection valve according to claim 4, characterized in that the valve body ( 58 ) of the inlet valve ( 58 , 59 ) is structurally combined with the control piston arrangement ( 54 ).