DE1133644B - Retention valve for air brakes of road vehicles - Google Patents

Description

Rückhalteventil für Druckluftbremsen von Straßenfahrzeugen Die Erfindung betrifft ein für die Druckluftbremsen von Straßenfahrzeugen geeignetes Rückhalteventil, das mit einer von einer Einstellfeder in Schließrichtung belasteten und mit einem Kolbengliedzusammenarbeitenden Ventileinrichtung versehen ist, welche als Verbindungsglied zwischen zwei Bremsleitungen eingeschaltet ist und der mit ansteigender Druckbeaufschlagung abnehmenden Reduzierung des Druckes in der ihr nachgeschalteten Bremsleitung dient, und welches ein die Ventileinrichtung in Strömungsrichtung zu der der Ventileinrichtung vorgeschalteten Bremsleitung überbrückendes Rückschlagventil aufweist.Retention valve for air brakes of road vehicles The invention concerns a retaining valve suitable for the air brakes of road vehicles, the one loaded by an adjusting spring in the closing direction and one Piston member cooperating valve device is provided, which as a connecting member is switched on between two brake lines and the one with increasing pressurization decreasing pressure reduction in the downstream brake line, and which one the valve device in the flow direction to that of the valve device has upstream brake line bridging check valve.

Insbesondere Lastkraftwagenanhänger haben auf der Vorderachse normalerweise einen größeren Bremszylinder als auf der Hinterachse, wodurch die Achslastverlagerung bei starken Bremsungen berücksichtigt wird. Bei leichten, stetigen Bremsungen, wie sie beispielsweise beim Befahren längerer Gefällstrekken auftreten, kann die unterschiedliche Auslegung der Bremszylinder jedoch zu einer Überbremsung der Vorderachse führen. Um diesen Mangel zu beseitigen, sind bereits Rückhalteventile bekanntgeworden, welche dem Vorderachsbremszylinder indessen Druckluftleitung vorgeschaltet werden und die bei Teilbremsungen eine Reduzierung des den Vorderachsbremszylinder beaufschlagenden Druckes gegenüber dem Druck im Bremszylinder der Hinterachse bewirken. Mit steigendem Bremsdruck nimmt dabei der Differenzdruck zwischen Vorderachs- und Hinterachsbremszylinder ab, bis bei einem einer Vollbremsung nahekommenden Druck in beiden Bremszylindern der gleiche Druck herrscht. Beim Lösen der Bremsen öffnet sich zum völligen Entlüften der Vorderachs-bremszylinder ein die Ventileinrichtung des Rückhalteventils überbrückendes Rückschlagventil.Truck trailers in particular normally have a larger brake cylinder on the front axle than on the rear axle, which takes account of the axle load shift in the event of heavy braking. In the case of light, steady braking, such as those that occur, for example, when driving on long downhill stretches, the different design of the brake cylinders can lead to overbraking of the front axle. In order to eliminate this deficiency, restraint valves have already become known which, however, are connected upstream of the front axle brake cylinder and which, during partial braking, reduce the pressure acting on the front axle brake cylinder compared to the pressure in the brake cylinder of the rear axle. As the brake pressure increases, the differential pressure between the front axle and rear axle brake cylinders decreases until the same pressure prevails in both brake cylinders when the pressure comes close to full braking. When the brakes are released, a non-return valve bridging the valve device of the retaining valve opens to completely vent the front axle brake cylinder.

Eine Bauart dieser bereits bekannten Rückhalteventile weist ein in die Druckluftleitung zu dem mit reduziertem Druck zu beschickenden Bremszylinder eingeschaltetes, federbelastetes überströmventil auf, dessen Federbelastung maßgebend für die Reduktion des es durchsetzenden Druckes ist. Das Widerlager der Federbelastung ist dabei als ein ebenfalls unter Federkraft stehender, vom reduzierten Druck beaufschlagter Kolben ausgeführt, so daß mit steigendem Druck die Federbelastung des überströmventils und damit dessen Rückhaltewirkung sinkt. Dieses Rückhalteventil weist jedoch den Nachteil auf, daß beim Öffnen des überströmventils der vor diesem angestaute Druck rasch zusammenbricht und das überströmventil sich daher bis zur erneuten Anstauung eines zu öffnen vermögenden Druckes wieder schließt. Dieser zu einem im praktischen Betrieb unannehmbaren Schwingen des Rückhalteventils führende Vorgang wurde bisher durch eine zusätzlich geschaffene Reibung innerhalb des überströmventils beseitigt, wodurch jedoch andererseits eine die Stufbarkeit der Bremse äußerst nachteilig beeinflussende Hysterese im Ansprechen des überströmventils verursacht wird.One type of this already known retaining valve has an in the compressed air line to the brake cylinder to be charged with reduced pressure switched on, spring-loaded overflow valve, whose spring load is decisive for the reduction of the pressure permeating it. The abutment of the spring load is in this case as one which is also under spring force and is acted upon by the reduced pressure Piston designed so that with increasing pressure the spring loading of the overflow valve and thus its retention effect decreases. However, this retaining valve has the The disadvantage is that when the overflow valve is opened, the pressure built up in front of it collapses quickly and the overflow valve therefore closes up again until it accumulates again a pressure capable of opening closes again. This to one in the practical Operation leading to unacceptable swinging of the restraint valve has been heretofore eliminated by additionally created friction within the overflow valve, which, however, on the other hand, has an extremely detrimental effect on the gradeability of the brake Hysteresis is caused in response of the overflow valve.

Es ist auch bereits ein für die Druckluftbremse von Lokomotiven vorgesehenes, der Vermeidung von Stößen während des Einbremsens dienendes Rückhalteventil bekannt. Dieses Rückhalteventil weist einen Stufenkolben auf, dessen kleinere, in Schließrichtung eines Ventils wirkende Kolbenfläche ungedrosselt und dessen größere, der genannten entgegenwirkende Kolbenfläche gedrosselt vom durch es überwachten Druck beaufschlagt ist. Das von einer Feder in Schließrichtung belastete und von einer Düse überbrückte Ventil ist dabei in eine zu den in ihrer Druckbeaufschlagung zu verzögernden Bremszylindern führende Leitung eingeschaltet und derart ausgebildet, daß es zugleich als ein in der beim Lösen der Bremse auftretenden Strömungsrichtung sich öffnendes Rückschlagventil dient. Diese Bauart eines Rückhalteventils weist jedoch verschiedene Mängel auf. So bleibt zu einer Bremsung das Ventil so lange geschlossen, bis durch die es überbrückende Düse in dem nachgeschalteten Leitungsnetz ein gewisser, am Stufenkolben eine die Federbelastung des Ventils überwindende Kraft ausübender Druck eingesteuert ist. Das von Druckluft anzufüllende Volumen des nachgeschalteten Leitungsnetzes einschließlich der Bremszylinder ist jedoch mit der Abnützung der Reibbeläge der Bremse variabel und hieraus resultiert eine im Betrieb unannehmbare Abhängigkeit der Verzögerungswirförmigen, im Ventildeckel 23 abgedichtet geführten Fortsatz 27 des Kolbens 19 umgibt. In der durch einen Kanal 29 entlüfteten Bohrung 31 des Fortsatzes 27 ist eine Einstellfeder 33 angeordnet, die sich einerseits über eine Einstellschraube 35 gegen den Ventildeckel 23 und andererseits gegen den Kolben 19 abstützt. In eine Längsbohrung der Kolbenstange 17 greift ein Zentrierbolzen 37 eines im Raum 15 untergebrachten Ventiltellers 39 ein, der sich über eine Feder 41 gegen das Ventilgehäuse 1 abstützt und dessen Dichtkante 43 zusammen mit der Dichtfläche des Ventilgliedes 11 ein den Luftdurchtritt durch das Ventilglied 11 durchbrechende Bohrungen 45 in Strömungsrichtung vom Raum 9 zum Raum 15 freigebendes Rückschlagventil bildet.A restraint valve, which is provided for the compressed air brake of locomotives and is used to avoid impacts during braking, is also known. This restraint valve has a stepped piston whose smaller piston area acting in the closing direction of a valve is unthrottled and whose larger piston area counteracting the named counteracting piston area is acted upon by the pressure monitored by it in a throttled manner. The valve, loaded by a spring in the closing direction and bridged by a nozzle, is switched into a line leading to the brake cylinders to be delayed in their pressurization and is designed in such a way that it also serves as a check valve that opens in the flow direction that occurs when the brake is released. However, this type of retaining valve has several shortcomings. For example, the valve remains closed for braking until a certain pressure on the stepped piston that overcomes the spring load of the valve is applied through the nozzle bridging it in the downstream line network. The volume of the downstream line network including the brake cylinder to be filled with compressed air, however, is variable with the wear of the brake friction linings and this results in an unacceptable dependency of the deceleration vortex-shaped extension 27 of the piston 19, which surrounds the piston 19, which surrounds it in a sealed manner in the valve cover 23. In the bore 31 of the extension 27 vented through a channel 29, an adjusting spring 33 is arranged, which is supported on the one hand by an adjusting screw 35 against the valve cover 23 and on the other hand against the piston 19. A centering bolt 37 of a valve disk 39 housed in space 15 engages in a longitudinal bore in piston rod 17, which is supported by a spring 41 against valve housing 1 and whose sealing edge 43, together with the sealing surface of valve member 11, forms a hole that breaks the air passage through valve member 11 45 forms in the flow direction from space 9 to space 15 releasing check valve.

Bei gelöster Bremse sind der Rohranschluß 5; der Raum 15 und über das aus dem Ventilteller 39 und dem Ventilglied 11 gebildete Rückschlagventil auch der Raum 9, der Rohranschluß 7 und über die Düse 21 der Ringraum 25 auf Atmosphärendruck entlüftet.When the brake is released, the pipe connection 5; the room 15 and above the check valve formed from the valve disk 39 and the valve member 11 also the space 9, the pipe connection 7 and via the nozzle 21 the annular space 25 to atmospheric pressure vented.

Beim Bremsen wird über den Rohranschluß 5 in den Raum 15 eine Druckerhöhung eingesteuert; sobald diese einen bestimmten Wert erreicht, wird das Ventilglied 11 mitsamt dem Kolben 19 entgegen der Kraft der Einstellfeder 33 angehoben, wobei sich das Ventil 11, 13 öffnet und Druckluft aus dem Raum 15 in den Raum 9 einläßt. Die hierdurch bewirkte Beaufschlagung des Kolbens 19 hält das Ventil 11, 13 trotz des durch dessen Öffnen bedingten Druckabfalles im Raum 15 geöffnet, bis über die Düse 21 ein Druckausgleich zwischen den Räumen 9 und 25 eingetreten ist. Erst dann kommt die Kraft der Einstellfeder 33 wieder zur Wirkung und schließt, falls ihre Kraft, vermehrt durch die Beaufschlagung der Oberseite des Ventilteiles 11 über den Raum 9, die Beaufschlagung der Unterseite des Ventilteiles 11 über den Raum 15 übersteigt, das Ventil 11, 13, so daß im Raum 9 keine weitere Drucksteigerung eintreten kann. Die Differenz der Beaufschlagungsflächen des Ventilteiles 11 sowie des Kolbens 19, die bei gleichem Druck in den Räumen 9 und 25 der Größe der Grundfläche des Fortsatzes 27 entspricht, bewirkt dabei mit zunehmender Druckhöhe im Raum 15 eine abnehmende, durch die Kraft der Einstellfeder 33 bedingte Reduzierung des in den Raum 9 einsteuerbaren Druckes gegenüber dem jeweils im erstgenannten Raum herrschenden Druck, bis ab einer die Kraft der Einstellfeder 33 übersteigenden, auf eine der Grundfläche des Fortsatzes 27 entsprechenden Teilfläche des Ventilgliedes 11 durch den Raum 15 wirkenden Druckbeaufschlagung das Ventil 11, 13 ständig geöffnet bleibt und keine Druckdifferenz zwischen den Räumen 15 und 9 mehr aufrechterhalten kann. Das Rückschlagventil 11, 39 bleibtwährendder vorstehend dargestellten Vorgänge geschlossen.When braking, a pressure increase is introduced into the space 15 via the pipe connection 5; as soon as this reaches a certain value, the valve member 11 together with the piston 19 is raised against the force of the adjusting spring 33, the valve 11, 13 opening and compressed air from the space 15 into the space 9. The action of the piston 19 caused by this keeps the valve 11, 13 open despite the pressure drop in space 15 caused by its opening, until pressure equalization between spaces 9 and 25 has occurred via the nozzle 21. Only then does the force of the adjusting spring 33 come into effect again and, if its force, increased by the action on the top of the valve part 11 via the space 9, exceeds the action on the bottom of the valve part 11 via the space 15, the valve 11, 13 closes so that no further increase in pressure can occur in space 9. The difference between the application areas of the valve part 11 and the piston 19, which corresponds to the size of the base area of the extension 27 at the same pressure in the spaces 9 and 25, causes a decreasing reduction due to the force of the adjusting spring 33 as the pressure level increases in the space 15 the pressure that can be controlled in the space 9 compared to the pressure prevailing in the first-mentioned space, until the valve 11, 13 is constantly acted upon by the pressure loading of the valve 11, 13, which exceeds the force of the adjusting spring 33 and which corresponds to the base area of the extension 27, through the space 15 remains open and can no longer maintain a pressure difference between spaces 15 and 9. The check valve 11, 39 remains closed during the operations outlined above.

Beim Lösen der Bremse wird in den Rohranschluß 5 und bei geöffnetem Ventil 11, 13 auch in den Raum 9 sowie den Rohranschluß 7 eine Druckabsenkung eingesteuert; der sich über die Düse 21 nur langsam abbauende Druck im Ringraum 25 unterstützt dabei die Kraft der Feder 33 und bewirkt ein alsbaldiges Schließen des Ventils 11, 13. Bei weiterer Druckabsenkung im Raum 15 öffnet sich das Rückschlagventil 11, 39, wodurch eine Entlüftung des Raumes 9, des Rohranschlusses 7 und des Ringraumes 25 zusammen mit dem Raum 15 bis auf Atmosphärendruck ermöglicht ist. kung vom Verschleißzustand der Bremse. Außerdem weist dieses Rückhalteventil ebenso wie die andere beschriebene Ausführungsart eine starke Neigung zum Schwingen auf. Beim Öffnen seines Ventils strömt nämlich rasch Druckluft in den verzögerten zu beaufschlagenden Leitungsteil ein und beaufschlagt in diesem sofort die kleine Kolbenfläche des Stufenkolbens. Das Ventil wird sich also wieder schließen, bis durch allmähliche Beaufschlagung der großen Kolbenfläche des Stufenkolbens ein erneutes Öffnen herbeigeführt wird.When the brake is released it is in the pipe connection 5 and when it is open Valve 11, 13 also controlled a pressure reduction in space 9 and pipe connection 7; the pressure in the annular space 25, which is only slowly reduced via the nozzle 21, is supported thereby the force of the spring 33 and causes the valve 11 to close immediately, 13. If the pressure in space 15 drops further, the check valve 11 opens, 39, whereby a ventilation of the space 9, the pipe connection 7 and the annular space 25 is made possible together with the space 15 down to atmospheric pressure. effect of the state of wear the brake. In addition, this retaining valve has the same as the other described Type of execution has a strong tendency to swing. When opening his valve This is because compressed air flows quickly into the delayed line part to be acted upon and immediately acts on the small piston area of the stepped piston. The valve will close again until it is gradually applied the large piston area of the stepped piston is brought about a renewed opening.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Rückhalteventils der eingangs angeführten Art, welches eine gute Stufbarkeit und gute Nachspeiseeigenschaften, d. h. eine nur geringe Hysterese sowie ein eindeutiges, mit keinerlei Schwingungsvorgängen verbundenes Schaltverhalten zeigt.The object of the invention is to create a retaining valve of the type mentioned at the beginning, which has good gradability and good make-up properties, d. H. only a slight hysteresis and a clear one, with no oscillation processes whatsoever shows associated switching behavior.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst; daß ein Ventilglied der Ventileinrichtung mit einem Stufenkolben fest verbunden ist, dessen eine, die wirksame und vom Druck in der nachgeschalteten Bremsleitung in Schließrichtung beaufschlagte Fläche des Ventilgliedes in ihrer Flächenausdehnung übertreffende erste Kolbenfläche in Öffnungsrichtung der Ventileinrichtung in an sich bekannter Weise umgedrosselt, dessen zweite, in Schließrichtung wirkende Kolbenfläche über eine Düse gedrosselt vom Druck der der Ventileinrichtung nachgeschalteten Bremsleitung und dessen dritte, ebenfalls in Schließrichtung wirkende, zu den beiden vorgenannten kleine Kolbenfläche vom Atmosphärendruck beaufschlagt ist, und daß in an sich bekannter Weise die von den Drücken in den Bremsleitungen beaufschlagten Kolbenflächen derart bemessen sind, daß die Summe der in öffnungsrichtung der Ventileinrichtung wirkenden Flächen größer als die Summe der in Schließrichtung wirkenden Flächen ist.This object is achieved according to the invention; that a valve member the valve device is firmly connected to a stepped piston, one of which, the effective and acted upon by the pressure in the downstream brake line in the closing direction The area of the valve member exceeds the first piston area in its areal extent throttled in a manner known per se in the opening direction of the valve device, its second piston surface acting in the closing direction is throttled via a nozzle the pressure of the brake line downstream of the valve device and its third, also acting in the closing direction, to the two aforementioned small piston area is acted upon by atmospheric pressure, and that in a known manner by The piston surfaces acted upon by the pressures in the brake lines are dimensioned in such a way that that the sum of the areas acting in the opening direction of the valve device is greater than the sum of the areas acting in the closing direction.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung erfährt die Erfindung dadurch, daß das Rückschlagventil aus einem im Ventilglied gelagerten, mittels einer Feder gegen dessen Dichtfläche angedrückten Ventilteller besteht.The invention experiences an advantageous embodiment in that the check valve from a mounted in the valve member, by means of a spring against whose sealing surface consists of a pressed-on valve disc.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt dargestellt.In the drawing, an embodiment of the invention is in section shown.

Ein über eine Verschraubung 3 an einem Fahrzeug befestigbares Ventilgehäuse 1 des Rückhalteventils weist zwei Rohranschlüsse 5 und 7 auf, mit welchen es in eine Verbindungsleitung zwischen zwei nicht gezeigten Bremsleitungen eingeschaltet ist, wobei am Rohranschluß 5 die in ihrem Druck vom Rückhalteventil nicht beeinfiußte und am Rohranschluß 7 die in ihrem Druck reduzierte Bremsleitung angeschlossen ist. In einem mit dem Rohranschluß 7 durch einen Luftführungskanal verbundenen Raum 9 des Ventilgehäuses 1 befindet sich ein zu einem Ventilteller ausgebildetes Ventilglied 11, das zusammen mit einem am Ventilgehäuse 1 angeordneten Ventilsitz 13 ein den Luftdurchtritt zwischen einem mit dem Rohranschluß 5 verbundenen Raum 15 und dem Raum 9 überwachendes Ventil 11, 13 bildet. Eine Kolbenstange 17 verbindet das Ventilglied 11 mit einem den Raum 9 begrenzenden Kolben 19, welcher eine die vom Ventilsitz 13 umgrenzte Kreisfläche übertreffende, vom Druck des Raumes 9 beaufschlagte Kolbenfläche aufweist. Der Kolben 19 ist von einer Düse 21 durchbrochen, welche in einen einerseits vom Kolben 19 und andererseits von einem am Ventilgehäuse abgedichtet befestigten Ventildeckel 23 begrenzten Ringraum 25 einmündet, der seinerseits einen rohr-A valve housing 1 of the retaining valve, which can be fastened to a vehicle via a screw connection 3, has two pipe connections 5 and 7, with which it is connected to a connecting line between two brake lines, not shown, the pressure of the retaining valve not being influenced at the pipe connection 5 and the pipe connection 7 the pressure-reduced brake line is connected. In a space 9 of the valve housing 1 connected to the pipe connection 7 by an air duct there is a valve member 11 which, together with a valve seat 13 arranged on the valve housing 1, allows air to pass between a space 15 connected to the pipe connection 5 and the room 9 monitoring valve 11, 13 forms. A piston rod 17 connects the valve member 11 with a piston 19 delimiting the space 9, which piston has a piston surface that exceeds the circular area delimited by the valve seat 13 and is acted upon by the pressure of the space 9. The piston 19 is pierced by a nozzle 21, which opens into an annular space 25 delimited on the one hand by the piston 19 and on the other hand by a valve cover 23 sealed to the valve housing, which in turn has a tubular

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Rückhalteventil für Druckluftbremsen von Straßenfahrzeugen mit einer von einer Einstellfeder in Schließrichtung belasteten und mit einem Kolbenglied zusammenarbeitenden Ventileinrichtung, welche als Verbindungsglied zwischen zwei Bremsleitungen eingeschaltet ist und der mit ansteigender Druckbeaufschlagung abnehmenden Reduzierung des Druckes in der ihr nachgeschalteten Bremsleitung dient, und welches ein die Ventileinrichtung in Strömungsrichtung zu der der Ventileinrichtung vorgeschalteten Bremsleitung überbrückendes Rückschlagventil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilglied (11) der Ventileinrichtung (11, 13) mit einem Stufenkolben (19, 27) fest verbunden ist, dessen eine, die wirksame und vom Druck in der nachgeschalteten Bremsleitung in Schließrichtung beaufschlagte Fläche des Ventilgliedes (11) in ihrer Flächenausdehnung übertreffende erste Kolbenfläche in Öffnungsrichtung der Ventileinrichtung (11, 13) in an sich bekannter Weise ungedrosselt, dessen zweite, in Schließrichtung wirkende Kolbenfläche über eine Düse (21) gedrosselt vom Druck der der Ventileinrichtung nachgeschalteten Bremsleitung und dessen dritte, ebenfalls in Schließrichtung wirkende, zu den beiden vorgenannten kleine Kolbenfläche vom Atmosphärendruck beaufschlagt ist, und daß in an sich bekannter Weise die von den Drücken in den Bremsleitungen beaufschlagten Kolbenflächen derart bemessen sind, daß die Summe der in Öffnungsrichtung der Ventileinrichtung (11, 13) wirkenden Flächen größer als die Summe der in Schließrichtung wirkenden Flächen ist. PATENT CLAIMS: 1. Retention valve for air brakes of road vehicles with one loaded by an adjusting spring in the closing direction and with a piston member cooperating valve device, which acts as a connecting link between two Brake lines is switched on and that decreases with increasing pressurization Reduction of the pressure in the downstream brake line is used, and which a valve device connected upstream of the valve device in the flow direction Has brake line bridging check valve, characterized in that a valve member (11) of the valve device (11, 13) with a stepped piston (19, 27) is firmly connected, one of which is effective and the pressure in the downstream Brake line acted upon in the closing direction surface of the valve member (11) in their Surface area exceeding first piston surface in the opening direction of the valve device (11, 13) unthrottled in a manner known per se, the second, in the closing direction Acting piston area via a nozzle (21) throttled by the pressure of the valve device downstream brake line and its third, also acting in the closing direction, to the two aforementioned small piston areas acted upon by atmospheric pressure is, and that in a known manner from the pressures in the brake lines acted upon piston surfaces are dimensioned such that the sum of the in the opening direction the valve device (11, 13) acting areas larger than the sum of the in the closing direction acting surfaces is. 2. Rückhalteventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil aus einem im Ventilglied (11) gelagerten, mittels einer Feder (41) gegen dessen Dichtfläche angedrückten Ventilteller (39) besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 536 013.2. Restraint valve according to claim 1, characterized in that that the check valve from a mounted in the valve member (11), by means of a There is a spring (41) against the sealing surface of which the valve disk (39) is pressed. Into consideration Drawn pamphlets: French patent specification No. 536 013.