DE3804712A1 - Variable-load valve for airbrakes of vehicles - Google Patents

Variable-load valve for airbrakes of vehicles

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DE3804712A1 DE19883804712 DE3804712A DE3804712A1 DE 3804712 A1 DE3804712 A1 DE 3804712A1 DE 19883804712 DE19883804712 DE 19883804712 DE 3804712 A DE3804712 A DE 3804712A DE 3804712 A1 DE3804712 A1 DE 3804712A1
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Abstract

The variable-load valve for airbrakes, especially of rail vehicles, has a cam (5), rotatable as a function of the load, the cam surface (7) of which is composed of a run-on face (8) and a roll-off face (9). A roller (12) of a rocker lever (13) is capable of rolling on the cam surface (7), the roller (15) on the other side of which lever is capable of rolling on the end face (16) of a valve tappet (17). The axially displaceable valve tappet (17) belongs to a valve device (22) for controlling a pressure representing a load-dependent signal. Movements caused by ride shocks lead at most to rolling of the roller (12) on the roll-off face (9), the rocker lever (13), the valve tappet (17) and the valve device (22) thereby remaining undisturbed. The empty and load changeover valve therefore presents very little wear and can ensure long operating times with little maintenance. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Lastwechselventil für Druckluftbremsen von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, mit einem in Abhängigkeit von der Fahrzeugbeladung, gegebenenfalls der Fahrzeugeinfederung, drehbaren Nocken und mit vom Nocken betätigbaren Ventileinrichtungen.The invention relates to a load change valve for air brakes of vehicles, in particular rail vehicles, with an in Dependence on the vehicle load, possibly the Vehicle suspension, rotatable cams and with the cam actuatable valve devices.

Derartige Lastwechselventile sind vielfach bekannt, beispielsweise zeigt die DE-OS 22 34 469 ein derartiges Lastwechselventil mit Rücksteuerung durch einen der Fahrzeugfederung zugehörenden Luftfederbalg. Der drehbare Nocken weist hierbei an seinem Außenumfang Nockenflächen auf, welche mit sich etwa radial zur Drehachse des Nockens erstreckenden Ventilstößel zusammenwirken, wobei es naheliegend sein kann, zum Reduzieren von Verschleiß und Reibung zwischen die Nockenflächen und die Ventilstößel eine Rollenlagerung einzuordnen, welche beispielsweise durch an den Enden der Ventilstößel angeordnete Rollen gebildet sein kann. Bei Fahrzeugen ist davon auszugehen, daß während der Fahrt ständig Fahrstöße auftreten, welche ein ständiges, geringes Ein- und Ausfedern der Fahrzeugfederung bewirken. Infolge dieser Fahrstöße erfährt somit die Nocke ständig kleine Drehbewegungen, welchen von den Ventileinrichtungen abgetastet werden; die hierbei ständig auftretenden Relativverschiebungen zwischen der Nockenfläche und den Ventilstößen führen zu einem Verschleiß an den gegenseitigen Berührungsstellen und die ständigen Ventilbewegungen zu einem Verschleiß der Ventileinrichtungen selbst.Load change valves of this type are widely known, for example DE-OS 22 34 469 shows such a load change valve Reverse control by one belonging to the vehicle suspension Air bag. The rotatable cam has its Outer circumference of cam surfaces, which are approximately radial to Interacting valve tappet axis of rotation of the cam interact, where it may be obvious to reduce wear and tear Friction between the cam surfaces and the valve lifters Classify roller bearings, for example by at the ends the valve lifter arranged rollers can be formed. At Vehicles can be assumed that constantly while driving Driving bumps occur, which is a constant, low input and Cushion the vehicle suspension. As a result of these driving impacts thus the cam constantly experiences small rotary movements, which of the valve devices are scanned; who keep doing this occurring relative displacements between the cam surface and the Valve impacts lead to wear on each other  Points of contact and the constant valve movements into one Wear of the valve devices themselves.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Lastwechselventil der eingangs genannten Art zu schaffen, welches die Mängel der bekannten Lastwechselventile vermeidet, bei welchem insbesondere die Fahrstöße einen nur geringen Verschleiß an der Nockenfläche und den von dieser bewegbaren Teilen des Lastwechselventils bewirken können; der Aufbau des Lastwechselventils soll dabei einfach und billig sein.It is an object of the invention to provide a load change valve at the beginning to create mentioned type, which the shortcomings of the known Avoids load change valves, in particular the driving shocks little wear on and from the cam surface can cause movable parts of the load change valve; the structure the load change valve should be simple and cheap.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Nocken eine eine Auflauffläche und eine an diese im stumpfen Winkel anschließende, sich zylindrisch um die Drehachse des Nockens erstreckende Abwälzfläche umfassende Nockenfläche aufweist, daß auf der Nockenfläche eine an einem Ende eines sich etwa tangential zur Abwälzfläche erstreckenden Wipphebels gelagerte Rolle abrollbar ist, daß der Wipphebel etwa mittig drehbar gelagert ist und daß sich am anderen Ende des Wipphebels eine weitere Rolle befindet, welche auf einer Stirnfläche eines axialverschieblich geführten, der Ventileinrichtung zugehörenden Ventilstößels abrollbar ist.This object is achieved according to the invention in that the cam one with a run-up surface and one at an obtuse angle subsequent, cylindrical around the axis of rotation of the cam extending rolling surface comprising cam surface that on the cam surface one at one end of itself approximately tangent to Rolling surface extending rocker arm mounted roller can be unrolled, that the rocker arm is rotatably mounted approximately in the middle and that on another end of the rocker arm is another roller, which on an end face of an axially displaceable, the Valve tappet belonging to the valve device can be unrolled.

Durch diese Ausbildung des Lastwechselventils wird erreicht, daß der Wipphebel und damit der Ventilstößel nur dann Bewegungen erfahren, wenn die Rolle des Wipphebels auf die Auflauffläche der Nockenfläche auf- oder abrollt, während in allen anderen Drehbereichen des Nockens der Wipphebel und der Ventilstößel in Ruhe verbleiben und höchstens ein Abrollen einer Wipphebel-Rolle auf der Abwälzfläche erfolgt. Zwischen den Teilen des Lastwechselventils erfolgen also nur wenige Relativverschiebungen, welche zudem weitgehend als reine Abrollvorgänge erfolgen; es erfolgen also nur wenige verschleißbehaftete Relativverschiebungen, das Lastwechselventil kann daher lange Betriebszeiten aufweisen und erfordert nur wenige Wartungsarbeiten.This design of the load change valve ensures that the Rocker arm and thus the valve lifter only experience movements if the role of the rocker arm on the run-up surface of the cam surface rolls up or down, while in all other rotation ranges of the The rocker arm and the valve tappet remain at rest and at most a roll of a rocker arm roller on the rolling surface he follows. So take place between the parts of the load change valve only a few relative shifts, which are also largely pure Unrolling operations take place; there are only a few wear-prone relative displacements, the load change valve can therefore have long operating times and requires only a few Maintenance work.

In den Unteransprüchen sind nach der weiteren Erfindung vorteilhafte Ausbildungsmöglichkeiten für das Lastwechselventil aufgezeigt.According to the further invention, the subclaims are advantageous Training opportunities for the load change valve shown.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für ein nach der Erfindung ausgebildetes Lastwechselventil im Schnitt dargestellt.In the drawing is an embodiment for an after Invention designed load change valve shown in section.

In einem Ventilgehäuse 1 ist eine Welle 2 um eine Drehachse 3 drehbar gelagert. An einem ins Freie ragenden Stummel trägt die Drehachse 3 einen Hebel 4, dessen Ende über gegebenenfalls einen nicht dargestellten Zwischenhebel an einem ungefederten, nicht dargestellten Fahrzeugteil angelenkt ist; das Ventilgehäuse 1 ist an einem gefederten Fahrzeugteil gehaltert. Im Ventilgehäuse 1 ist die Welle 2 drehfest mit einem Nocken 5 verbunden, der einen im wesentlichen radial aufwärts auskragenden Arm 6 aufweist. Die freie Stirnfläche des Armes 6 ist zu einer Nockenfläche 7 ausgebildet, welche sich aus einer Auflauffläche 8 und einer sich an diese im stumpfen Winkel anschließenden Abwälzfläche 9 zusammensetzt. Die Auflauffläche 8 grenzt an die eine Seitenwandung 10 des Armes 6 und die im wesentlichen eine zylindrische Form um die Drehachse 3 aufweisende Abwälzfläche 9 an die gegenüberliegende Seitenwandung 11 des Armes 6 an. Auf der Nockenfläche 7 ist eine Rolle 12 abrollbar, welche in einem Ende eines Wipphebels 13 drehbar gelagert ist. Der sich etwa tangential zur Abwälzfläche 9 erstreckende Wipphebel 13 ist etwa mittig um einen Bolzen 14 drehbar im Gehäuse 1 gelagert, der Bolzen 14 erstreckt sich wenigstens annähernd parallel zur Drehachse 3. Im anderen Ende des Wipphebels 13 ist eine weitere Rolle 15 drehbar gelagert, diese Rolle 15 steht auf einer Stirnfläche 16 eines Ventilstößels 17 auf. Der abgedichtet längsverschieblich im Ventilgehäuse 1 geführte Ventilstößel 17 erstreckt sich etwa parallel zur Längsrichtung des Armes 6 und befindet sich im Ventilgehäuse 1 seitlich neben diesem; eine Feder 18 drückt ihn gegen die Rolle 15 an. Das der Rolle 15 abgewandte Ende des Ventilstößels 17 ist zu einem die Mündung einer Längsbohrung 26 umgebenden Ventilsitz 19 ausgebildet, welcher zusammen mit einer Ventildichtung 20 und einem gehäusefesten Ventilsitz 21 einer ein Doppelventil darstellenden Ventileinrichtung 22 zugehört. Das Lastwechselventil ist mit zwei Leitungsanschlüssen 23 und 24 versehen, deren einer Leitungsanschluß 23 mit einer Druckluftquelle und deren anderer Leitungsanschluß 24 zum Abführen des fahrzeuglastabhängig geschalteten Druckes dient; der Innenraum 25 des Ventilgehäuses 1 ist über eine nicht dargestellte Filtereinrichtung mit der Atmosphäre verbunden. Die Ventileinrichtung 22 überwacht hinsichtlich des Leitungsabschlusses 24 dessen Absperren oder Verbinden mit dem Leitungsanschluß 23 oder durch die Längsbohrung 26 des Ventilstößels 17 mit dem Innenraum 25.In a valve housing 1 , a shaft 2 is rotatably mounted about an axis of rotation 3 . On a stub projecting into the open, the axis of rotation 3 carries a lever 4 , the end of which is articulated to an unsprung vehicle part, not shown, via an intermediate lever (not shown); the valve housing 1 is held on a sprung vehicle part. In the valve housing 1 , the shaft 2 is connected in a rotationally fixed manner to a cam 5 which has an arm 6 which projects essentially radially upwards. The free end face of the arm 6 is formed into a cam surface 7 , which is composed of a run-up surface 8 and a rolling surface 9 adjoining it at an obtuse angle. The run-up surface 8 adjoins the one side wall 10 of the arm 6 and the rolling surface 9 , which has a substantially cylindrical shape about the axis of rotation 3 , adjoins the opposite side wall 11 of the arm 6 . A roller 12 can be unrolled on the cam surface 7 and is rotatably mounted in one end of a rocker arm 13 . The rocker arm 13 , which extends approximately tangentially to the rolling surface 9 , is rotatably mounted in the housing 1 approximately centrally about a pin 14 , the pin 14 extends at least approximately parallel to the axis of rotation 3 . In the other end of the rocker arm 13 , another roller 15 is rotatably mounted, this roller 15 is on an end face 16 of a valve lifter 17 . The valve plunger 17 , which is guided in a longitudinally displaceable manner in the valve housing 1 , extends approximately parallel to the longitudinal direction of the arm 6 and is located laterally in the valve housing 1 next to the latter; a spring 18 presses it against the roller 15 . The end of the valve tappet 17 facing away from the roller 15 is formed to form a valve seat 19 surrounding the mouth of a longitudinal bore 26 , which together with a valve seal 20 and a valve seat 21 fixed to the housing belongs to a valve device 22 which represents a double valve. The load change valve is provided with two line connections 23 and 24 , one of which serves a line connection 23 with a compressed air source and the other line connection 24 for discharging the pressure which is switched as a function of the vehicle load; the interior 25 of the valve housing 1 is connected to the atmosphere via a filter device, not shown. With regard to the line termination 24, the valve device 22 monitors its blocking or connection to the line connection 23 or through the longitudinal bore 26 of the valve tappet 17 to the interior 25 .

Zwischen dem die Rolle 15 tragenden Ende des Wipphebels 13 und dem Ventilgehäuse 1 ist ein Anschlag 27 vorgesehen, welcher ein Drehen des Wipphebels 13 in Entfernungsrichtung von dem Ventilstößel 17 nach dem Öffnen der Längsbohrung 26 begrenzt.Between the end of the rocker arm 13 that carries the roller 15 and the valve housing 1 , a stop 27 is provided, which limits rotation of the rocker arm 13 in the direction of distance from the valve lifter 17 after opening of the longitudinal bore 26 .

In der Zeichnung ist das Lastwechselventil in seiner Stellung bei etwa mittlerer Fahrzeugbelastung dargestellt, wobei die Rolle 12 an der Auflauffläche 8 gerade anliegt und der Anschlag 27 noch geschlossen ist; der Leitungsanschluß 24 steht durch die Längsbohrung 26 und den Innenraum 25 mit der Atmosphäre in Verbindung, während der Leitungsanschluß 23 abgesperrt ist. Wird, ausgehend von dieser Stellung, das Fahrzeug weiter beladen und federt somit ein, so dreht sich der Hebel 4 mitsamt dem Arm 6 im Uhrzeigersinn um die Drehachse 3, wobei sich die Auflauffläche 8 von der Rolle 12 nach rechts entfernt. Die Feder 18 hält über den Ventilstößel 17 den Wipphebel 13 bei geschlossen bleibendem Anschlag 27 in seiner dargestellten Lage fest, es tritt also kein Schaltvorgang ein.In the drawing, the load change valve is shown in its position with approximately medium vehicle load, the roller 12 just resting against the run-up surface 8 and the stop 27 still being closed; the line connection 24 communicates with the atmosphere through the longitudinal bore 26 and the interior 25 , while the line connection 23 is shut off. If, starting from this position, the vehicle is loaded further and thus springs, the lever 4 together with the arm 6 rotates clockwise around the axis of rotation 3 , the run-up surface 8 moving away from the roller 12 to the right. The spring 18 holds the rocker arm 13 in the position shown, when the stop 27 remains closed, via the valve tappet 17 , so there is no switching operation.

Wird das Fahrzeug dagegen, ausgehend vom erwähnten und dargestellten Ausgangszustand, entladen, so dreht sich der Hebel 4 mitsamt dem Arm 6 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Drehachse 3. Dabei läuft die Rolle 12 auf die Auflauffläche 8 auf, wobei der Wipphebel 13 um den Bolzen 14 im Uhrzeigersinn gedreht wird; die Rolle 15 drückt dabei unter geringem Abrollen auf der Stirnfläche 16 den Ventilstößel 17 entgegen der Kraft der Feder 18 zum Umschalten der Ventileinrichtung 22 nach unten. Der Leitungsanschluß 24 wird dabei von der Atmosphäre abgetrennt und an dem Leitungsanschluß 23 angeschlossen, so daß sich sein als Lastsignal dienender Druckzustand ändert. Beim Weiterdrehen des Armes 6 um die Drehachse 3 rollt die Rolle 12 auf der Abwälzfläche 9 ab, ohne daß weitere Schwenkbewegungen des Wipphebels 13 und Verschiebungen des Ventilstößels 17 erfolgen.If, on the other hand, the vehicle is unloaded, starting from the mentioned and illustrated initial state, the lever 4 together with the arm 6 rotates counter-clockwise about the axis of rotation 3 . The roller 12 runs onto the run-on surface 8 , the rocker arm 13 being rotated clockwise about the bolt 14 ; the roller 15 presses the valve tappet 17 against the force of the spring 18 with a slight rolling on the end face 16 to switch over the valve device 22 . The line connection 24 is separated from the atmosphere and connected to the line connection 23 , so that its pressure state serving as a load signal changes. When the arm 6 continues to rotate about the axis of rotation 3 , the roller 12 rolls on the rolling surface 9 without further pivoting movements of the rocker arm 13 and displacements of the valve tappet 17 taking place.

Es ist also festzustellen, daß, ausgehend vom dargestellten, mittlerer Fahrzeugbeladung entsprechenden Zustand des Lastwechselventils bei weiteren Fahrzeugbeladungen und Einfederungsvorgängen lediglich ein Drehen des Hebels 4 mit der Welle 2 und dem Nocken 5 erfolgt, bei Entladen des Fahrzeuges nach einem Schaltvorgang bei weiterer Drehung lediglich ein Abwälzen der Rolle 12 auf der Abwälzfläche 9 stattfindet; während dieser Schaltzustände auftretende Fahrstöße führen lediglich zu geringen Drehbewegungen des Nockens 5 mit dem Arm 6, wobei im beladenen Zustand keinerlei weitere Bewegung, im entladenen Zustand lediglich ein Abrollen der Rolle 12 auf der Abwälzfläche 9 stattfindet. Die Ventileinrichtung 22 mit dem Ventilstößel 17 bleibt jedenfalls in Ruhe. Die fahrstoßbedingten Bewegungen haben somit kaum Verschleiß zur Folge, die Betriebszeiten des Lastwechselventils können dementsprechend lang sein und das Lastwechselventil bedarf nur wenig Wartung.It should therefore be noted that, starting from the state of the load change valve corresponding to the medium vehicle load shown, only the lever 4 with the shaft 2 and the cam 5 is rotated for further vehicle loads and deflection processes, and only one when the vehicle is unloaded after a switching process with a further rotation Rolling the roll 12 takes place on the rolling surface 9 ; Driving shocks occurring during these switching states only result in slight rotary movements of the cam 5 with the arm 6 , wherein no further movement takes place in the loaded state, and in the unloaded state only the roller 12 rolls on the rolling surface 9 . The valve device 22 with the valve lifter 17 remains in any case at rest. The movements caused by the impact of the impact on the impact of the load change valve can therefore be long, and the load change valve requires little maintenance.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1 Ventilgehäuse
2 Welle
3 Drehachse
4 Hebel
5 Nocken
6 Arm
7 Nockenfläche
8 Auflauffläche
9 Abwälzfläche
10 Seitenwandung
11 Seitenwandung
12 Rolle
13 Wipphebel
14 Bolzen
15 Rolle
16 Stirnfläche
17 Ventilstößel
18 Feder
19 Ventilsitz
20 Ventildichtung
21 Ventilsitz
22 Ventileinrichtung
23 Leitungsanschluß
24 Leitungsanschluß
25 Innenraum
26 Längsbohrung
27 Anschlag 1 valve housing
2 wave
3 axis of rotation
4 levers
5 cams
6 arm
7 cam surface
8 ramp area
9 rolling surface
10 side wall
11 side wall
12 roll
13 rocker arm
14 bolts
15 roll
16 end face
17 valve lifters
18 spring
19 valve seat
20 valve seal
21 valve seat
22 valve device
23 Line connection
24 line connection
25 interior
26 longitudinal bore
27 stop

Claims (4)

1. Lastwechselventil für Druckluftbremsen von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, mit einem in Abhängigkeit von der Fahrzeugbeladung, gegebenenfalls der Fahrzeugeinfederung, drehbaren Nocken (5) und mit vom Nocken (5) betätigbaren Ventileinrichtungen (22), dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (5) eine eine Auflauffläche (8) und eine an diese im stumpfen Winkel anschließende, sich zylindrisch um die Drehachse (3) des Nockens (5) erstreckende Abwälzfläche (9) umfassende Nockenfläche (7) aufweist, daß auf der Nockenfläche (7) eine an einem Ende eines sich etwa tangential zur Abwälzfläche (9) erstreckenden Wipphebels (13) gelagerte Rolle (12) abrollbar ist, daß der Wipphebel (13) etwa mittig drehbar gelagert ist und daß sich am anderen Ende des Wipphebels (13) eine weitere Rolle (15) befindet, welche auf einer Stirnfläche (16) eines axialverschieblich geführten, der Ventileinrichtung (22) zugehörenden Ventilstößels (17) abrollbar ist.1. load change valve for air brakes of vehicles, in particular rail vehicles, with a depending on the vehicle load, possibly the vehicle deflection, rotatable cams ( 5 ) and with the cam ( 5 ) actuatable valve devices ( 22 ), characterized in that the cam ( 5 ) has a ramp surface ( 8 ) and an adjoining this at an obtuse angle, cylindrical around the axis of rotation ( 3 ) of the cam ( 5 ) extending rolling surface ( 9 ) cam surface ( 7 ) that on the cam surface ( 7 ) one at a At the end of a rocker arm ( 13 ) mounted approximately tangentially to the rolling surface ( 9 ), the rocker arm ( 12 ) can be unrolled, that the rocker arm ( 13 ) is rotatably mounted approximately in the center and that another roller ( 15. ) Is located at the other end of the rocker arm ( 13 ) ), which can be rolled on an end face ( 16 ) of an axially displaceably guided valve tappet ( 17 ) belonging to the valve device ( 22 ). 2. Lastwechselventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (5) als sich im wesentlichen radial von der Nocken-Drehachse (3) erstreckender Arm (6) ausgebildet ist, dessen radialäußere Stirnfläche zur Nockenfläche (7) ausgebildet ist, wobei die Auflauffläche (8) an einer Seitenwandung (10) des Armes (6) ansetzt und die Abwälzfläche (9) an der gegenüberliegenden Seitenwandung (11) endet. 2. Load change valve according to claim 1, characterized in that the cam ( 5 ) as an essentially radially from the cam axis of rotation ( 3 ) extending arm ( 6 ) is formed, the radially outer end face of the cam surface ( 7 ) is formed, the run-up surface (8) attaches the arm (6) on a side wall (10) and the rolling surface (9) ends on the opposite side wall (11). 3. Lastwechselventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Längsachse der Ventileinrichtung (22) etwa parallel zur Längsrichtung des Armes (6) erstreckt, wobei sich der Ventilstößel (17) etwa seitlich neben dem Arm (6) befindet.3. Load change valve according to claim 2, characterized in that the longitudinal axis of the valve device ( 22 ) extends approximately parallel to the longitudinal direction of the arm ( 6 ), the valve lifter ( 17 ) being located approximately to the side of the arm ( 6 ). 4. Lastwechselventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Drehbewegung des Wipphebels (13) in Abheberichtung vom Ventilstößel (17) begrenzender Anschlag (27) vorgesehen ist.4. Load change valve according to claim 2 or 3, characterized in that a rotational movement of the rocker arm ( 13 ) in the lifting direction from the valve tappet ( 17 ) limiting stop ( 27 ) is provided.
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