PL149279B1

PL149279B1 - Relay valve

Info

Publication number: PL149279B1
Application number: PL1984248236A
Authority: PL
Original assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeug
Priority date: 1983-06-15
Filing date: 1984-06-15
Publication date: 1990-01-31
Also published as: ATE43543T1; PL248236A1; EP0131683A2; EP0131683A3; DE3321566A1; EP0131683B1; DE3478423D1; US4575157A

Description

OPIS PATENTOWY 149 279

POLSKA

RZECZPOSPOLITA

LUDOWA

URZĄD

PATENTOWY

PRL

Patent dodatkowy do patentu nr--Int. Cl.⁴ F15B 13/02

Zgłoszono: 84 06 15 (P. 248236) B60T15/18

Pierwszeństwo: 83 06 15 Republika Federalna Niemiec

Zgłoszenie ogłoszono: 85 04 09

CZYTELNIA

Urzędu Patentowego hłuM Immeunu bmw*

Opis patentowy opublikowano: 9007 31

Twórca wynalazku: —

Uprawniony z patentu: WABCO WESTINGHOUSE FAHRZEUGBREMSEN GmbH, Hannover (Republika Federalna Niemiec)

Zawór przekaźnikowy

Przedmiotem wynalazku jest zawór przekaźnikowy z tłokiem sterującym do uruchamiania zaworu utworzonego przez człon zaworowy zespolony z obudową i człon zaworowy przyporządkowany tłokowi sterującemu.

Z katalogu europejskiego firmy WABCO Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH /karta katalogowa 973 001, wydanie luty 19777 znany jest zawór przekaźnikowy, w którym zawór pracuje jako zawór wylotowy tworzący wraz z zaworem wlotowym zawór dwugniazdowy. W tym znanym zaworze przekaźnikowym, zawór dwugniazdowy posiada podwójny człon zaworowy, który z członem zaworowym zespolonym z obudową tworzą zawór wlotowy, a z członem zaworowym przyporządkowanym tłokowi sterującemu tworzy zawór wylotowy. Zawór przekaźnikowy tego rodzaju jest stosowany na przykład w pneumatycznych urządzeniach hamulcowych pojazdu, dla szybkiego napowietrzania i odpowietrzania przyrządów pneumatycznych takich jak cylindry hamulcowe.

Charakterystyka takiego zaworu przekaźnikowego jest określona przez stosunek czynnej powierzchni tłoka sterującego, na którą działa ciśnienie sterujące do tej czynnej powierzchni /powierzchni reakcji,/ tłoka sterującego, na którą działa ciśnienie wysterowane. Maksymalne ciśnienie wyjściowe jest określane albo przez maksymalne ciśnienie sterujące albo przez wartość maksymalną wejściowego ciśnienia roboczego zaworu przekaźnikowego. W przypadku gdy jest pożądane ograniczenie wysterowanego ciśnienia roboczego, niezależnie od maksymalnej wartości ciśnienia sterującego i niezależnie od maksymalnego wejściowego ciśnienia roboczego, koniecznym jest na przykład zastosowanie dodatkowego ogranicznika ciśnienia w przewodzie sterującym lub w. przewodzie roboczym /od strony wejścia lub wyjścia/.

Celem wynalazku jest stworzenie zaworu przekaźnikowego, w którym wysterowane ciśnienie robocze mogłoby być w prosty sposób ograniczone bez stosowania dodatkowego ogranicznika ciśnienia.

Cel wynalazku został osiągnięty w ten sposób, że człon zaworowy, przyporządkowany tłokowi sterującemu stanowi tłok członu zaworowego lub jest z tym tłokiem członu zaworowego funkcjo2

149 279 nalnie połączony, zaś tłok członu zaworowego jest uszczelniony wewnątrz komory bezciśnieniowej i jest umieszczony przesuwnie w tłoku sterującym w kierunku zamykania zaworu wlotowego przeciw sile sprężyny sterującej, przy czym tłok członu zaworowego zawiera powierzchnię roboczą, która jest obciążona przez ciśnienie, działające na powierzchnię reakcji tłoka sterującego, oraz przewidziany jest połączony trwale z obudową zderzaka, o który może opierać się tłok sterujący po wykonaniu ruchu w kierunku otwierania zaworu wlotowego, zaś tłok członu zaworowego jest umieszczony przesuwnie przeciw sile sprężyny sterującej na długości drogi, która jest większa od długości drogi, jaką przebywa tłok sterujący po otwarciu zaworu wlotowego aż do oparcia się o połączony trwale z obudową zderzak, gdy tłok członu zaworowego znajduje się w swym położeniu wyjściowym.

a Korzystnie · zawór według wynalazku zawiera dodatkowo zawór wylotowy, który wraz z jaworem wlotowym stanowi zawór dwugniazdowy, przy czym ten zawór dwugniazdowy zawiera podwójny człon zaworowy, tworzący wraz · i połączonym trwale z obudową członem zaworowym zawór· wlotowy, zaś wraz z tłokiem członu zaworowego - zawór wylotowy.

Korzystnie tłok członu zaworowego jest umieszczony przesuwnie przeciw sile działania sprężyny sterującej dla pokonania odcinka drogi o długości większej od drogi, o którą jest przesuwany tłok sterujący po otwarciu zaworu wlotowego, w kierunku do zetknięcia ze zderzakiem.

Korzystnie komora z umieszczoną sprężyną sterującą jest połączona z atmosferą. Korzystnie połączenie atmosfery z komorą, w której znajduje się sprężyna sterująca ma przykrywany przez gniazdo zaworu wylotowego albo przez korpus zaworu wylotowego członu dwuzaworowego, otwór w tłoku członu zaworowego oraz przewód powietrzny w członie dwuzaworowym.

Zawór według wynalazku korzystnie charakteryzuje się tym, że tłok członu zaworowego otacza trzpień · śruby zamocowany w tłoku sterującym przy czym śruba posiada łeb stanowiący zderzak, do którego można dojść pod działaniem sprężyny sterującej tłok członu zaworowego.

Zawór według wynalazku posiada sprężynę talerzową, której odstęp od tłoka członu zaworowego względnie od tłoka sterującego jest regulowany, w celu oparcia sprężyny sterującej o tłok członu zaworowego i/lub dla oparcia sprężyny sterującej o tłok sterujący.

Korzystnie zawór według wynalazku ma wlot z przyłączem sterującym, z którego ciśnienie sterujące oddziaływuje na powierzchnię tłoka sterującego i które jest połączone z zaworem sterującym sprężonego powietrza pneumatycznego urządzenia hamulcowego, zaś wylot ciśnienia roboczego zaworu przekaźnikowego jest połączony z komorą ciśnieniową cylindra hamulcowego.

Korzystnie wlot ciśnienia roboczego zaworu przekaźnikowego jest połączony ze zbiornikiem pneumatycznym urządzenia hamulcowego.

Korzystnie zaworem sterującym sprężonego powietrza jest zawór hamowania ręcznego, przy czym wylot ciśnienia roboczego jest połączony z komorą ciśnienia zwalniającego cylindra hamulcowego z akumulatorem sprężynowym.

Zawór według wynalazku jest korzystnie zaworem hamowania roboczego, korzystnie zaworem hamowania wozu silnikowego, przy czym wylot ciśnienia roboczego jest połączony z komorą ciśnieniową cylindra hamowania eksploatacyjnego.

Korzystnie zawór według wynalazku ma dwuobwodowo sterowany zawór przekaźnikowy zawierający pierwszy tłok przekaźnikowy obciążany za pośrednictwem pierwszego przyłącza sterującego oraz drugi tłok przekaźnikowy obciążany za pośrednictwem drugiego przyłącza sterującego dla uruchamiania zaworu wlotowego, dwugniazdowego a zaś obydwa tłoki przekaźnikowe ograniczają komorę sterującą posiadającą połączenie z drugim przyłączem sterującym, gdzie obydwa tłoki przekaźnikowe są tak wzajemnie usytuowane, że drugi tłok przekaźnikowy jest mechanicznie poruszany przez pierwszy tłok przekaźnikowy, przy czym do jednego z obu przyłączy sterujących jest doprowadzane ciśnienie sterujące wysterowane przez zawór hamowania ręcznego, a do drugiego przyłącza sterującego z obydwu przyłączy sterujących jest doprowadzane robocze ciśnienie hamowania lub ciśnienie sterujące zależnie od roboczego ciśnienia hamowania.

Korzystnie tłokiem sterującymjesttłok przekaźnikowy uruchamiający · dwugniazdowy zawór dwuobwodowe sterowanego zaworu przekaźnikowego.

Zaletą wynalazku jest to, że żądane ograniczenie wysterowanego ciśnienia roboczego może być niezależnym od stosunku czynnych powierzchni tłoka sterującego. W zaworze przekaźniko

149 279 wym o znanej konstrukcji, który nie wykazuje wspomnianego ograniczenia ciśnienia, należy praktycznie dokonać tylko jednej zmiany w tłoku sterującym po to by uzyskać żądane ograniczenie ciśnienia.

Wynalazek nadaje się ponadto korzystnie do wysterowania cylindrów hamulcowych z akumulatorem sprężynowym w pneumatycznych urządzeniach hamulcowych dla pojazdów. W tym przypadku, ograniczenie ciśnienia może być ustawione na wartość, która jest mniejsza od wartości ciśnienia w zbiorniku urządzenia hamulcowego, ale która jednak wystarcza do zwolnienia akumulatora sprężynowego. W ten sposób cylinder hamulcowy z akumulatorem sprężynowym może być uruchamiany względnie szybko i z małym zużyciem energii.

Ogólnie, wynalazek może być stosowany w zaworach przekaźnikowych, w których należy ograniczyć ciśnienie wysterowane. W przypadku, gdy jest to zawór przekaźnikowy, który wykazuje tylko jeden zawór wlotowy można uzyskać zredukowanie wysterowanego wyjściowego ciśnienia roboczego do określonej wartości przez umieszczenie zaworowego urządzenia odpowietrzającego równolegle do zaworu przekaźnikowego. Zaworowe urządzenie odpowietrzające jest uruchamiane przy zmniejszeniu ciśnienia sterującego zaworem przekaźnikowym. Tego rodzaju dodatkowe zaworowe urządzenie odpowietrzające nie jest potrzebne w przypadku specjalnego zaworu przekaźnikowego znanego i wspomnianego na wstępie rodzaju z zaworem dwugniazdowym /zawór wlotowy i zawór wylotowy/.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig.l przedstawia zawór przekaźnikowy z ciśnieniem roboczym ograniczonym na wyjściu, fig. 2 i 3 -korzystne przykłady wykonania włączenia zaworu przekaźnikowego z fig. 1, a fig. 4 — widok sterowanego dwuobwodowego zaworu przekaźnikowego z ciśnieniem roboczym ograniczonym na wyjściu.

Na figurze 1 przedstawiono przeznaczony dla urządzenia na sprężone powietrze, sterowany pneumatyczny zawór przekaźnikowy do którego ciśnienie sterujące jest doprowadzone przez przyłącze sterujące 1. Ciśnienie mierzone na wylocie 25 ciśnienia roboczego jest sterowane ciśnieniem sterującym aż do z góry ustalonej wartości maksymalnej. Sprężone powietrze uchodzące z wylotu 25 ciśnienia roboczego jest doprowadzane do zaworu przekaźnikowego z niepokazanego na rysunku zbiornika poprzez wlot 35 ciśnienia roboczego, to znaczy do wlotu 35 ciśnienia roboczego przyłączony jest zasobnik na sprężane powietrze.

Obudowa zaworu przekaźnikowego składa się z górnej części 16 i z dolnej części 37. W górnej części 16 obudowy jest umieszczona komora 18 ciśnienia sterującego połączona z przyłączem sterującym 1. Od dołu komora jest ograniczona tłokiem sterującym 19. Tłok sterujący 19 umieszczony suwliwie w górnej części 16 obudowy jest uszczelniony względem górnej części 16 obudowy uszczelnieniem 20. Rurowy występ 14 tłoka sterującego 19 jest prowadzony w odpowiedniej rurowej nasadce 11 górnej części 16 obudowy i jest uszczelniony względem ścian nasadki 11 uszczelnieniem 7. Wskutek takiego ukształtowania, czynna powierzchnia 2 tłoka sterującego 19, na którą działa ciśnienie sterujące panujące w komorze ciśnienia sterującego 18 ma postać powierzchni pierścieniowej. W tłoku sterującym 19 umieszczony jest stopniowy otwór 4, którego rozszerzona zewnętrzna część przyjmuje tłok członu zaworowego 40. Tłok członu zaworowego 40 jest prowadzony w rozszerzonej części stopniowanego otworu 4 w tłoku sterującym 19 i jest uszczelniony względem ścian stopniowanego otworu 4 uszczelnieniem 3. Tłok członu zaworowego 40 również zawiera stopniowany otwór centralny, który służy do przyjęcia zarówno łba 15 jak i trzpienia śruby 13.

Śruba 13 jest wkręcona częścią gwintowaną 9 w odpowiedni gwintowany otwór w zakończeniu rurowego występu 14 tłoka sterującego 19. W wewnętrznej zwężonej części stopniowanego otworu 4 w tłoku sterującym 19 jest umieszczona sprężyna sterująca 5, która obejmuje śrubę 13 a opiera się z jednej strony o mającą kształt tarczy z otworem sprężynę talerzową 12 na końcu rurowego występu 14 tłoka sterującego 19, a z drugiej strony o tłok członu zaworowego 40. Pomiędzy śrubą 13 a sprężyną sterującą 5 jest umieszczona tuleja 6.

Taki układ konstrukcji powoduje, że tłok członu zaworowego 40 może się szczelnie przesuwać w rozszerzonej części stopniowanego otworu 4 w tłoku sterującym 19, wbrew sile działania sprężyny sterującej 5. W kierunku do dołu, droga tłoka członu zaworowego 40 jest ograniczona łbem 15 śruby 13. Komora 8 znajdująca się pomiędzy końcem rurowego występu 14 tłoka sterują

149 279 cego · 19 a rurową nasadką 11 górnej części 16 obudowy łączy się z stopniowanym ot ł 'orem 4 w tłoku sterującym 19 przez otwór 10 w końcu rurowego występu 14. Komora, która utworzona jest przez wspomniany stopniowany otwór 4 i tłok członu zaworowego 40, ze swej strony or/powietrząna jest przez otwór 17 w tłoku członu zaworowego 40. i

Komora wyjściowa 24 znajdująca się poniżej tłoka sterującego 19 i przez n' Zgo ograniczona, jest połączona z wylotem 25 ciśnienia roboczego. Ciśnienie panujące w komc/ze wyjściowej 24 oddziafywuje na dotae powkrzchme pierśdeniowe tioka steruj^ące^go 18 ⁱ tłok:a członu zaworowe^go 40, które stanowią powierzchnie reakcyjne. Naprzeciwko tłoka sterującego 19 znajduje się ściana obudowy 26 utworzona przez dolną część 37 obudowy. Ściana obudowy 26 posiada otwór, w którym jest umieszczony człon dwuzaworowy 22 mający postać tulejowego korpusu. Górne zakończenie 21 członu dwuzaworowego 22 stanowi elastyczne gniazdo zaworowe, które wraz z dolną powierzchnią 38 tłoka, członu zaworowego 40 będącą powierzchnią uszczelniającą tworzy zawór wylotowy. Zawór wylotowy łączy komorę wyjściową 24 z otworem 32 rurowego członu dwuzaworowego 22. Znajdujący się na zewnątrz komory wyjściowej 24 pierścieniowy występ 36 członu dwuzaworowego 22 stanowi elastyczną powierzchnię uszczelniającą, która z gniazdem zaworowym 23 otaczającym otwór w ścianie obudowy 26, tworzy zawór wlotowy. Poprzez ten zawór wlotowy komora wyjściowa 24 może być łączona z wlotem 35 ciśnienia roboczego.

Dla prowadzenia członu dwuzaworowego 32 przewidziano część prowadzącą 33 zamocowaną w dolnej części 37 obudowy przy pomocy pierścienia zabezpieczającego 29. Część prowadząca 33 zawiera skierowany do góry tulejowy występ 28, w którym człon dwuzaworowy 22 jest szczelnie prowadzony. Wspomniane uszczelnienie jest zapewnione przez pierścień uszczelniający 34 otaczający człon dwuzaworowy 22. Pomiędzy częścią prowadzącą 33 a członem dwuzaworowym 22 jest umieszczona sprężyna 27, która naciska na człon dwuzaworowy 22 w kierunku zamykania zaworu wlotowego.

Do odpowietrzenia otworu 32 w członie dwuzaworowym 22 przewidziano w części prowadzącej 33 szereg otworów 30 zabezpieczonych przed brudem i strugami wody elastyczną klapą 31.

Działanie zaworu przekaźnikowego według wynalazku jest następujące: Przy dołączeniu ciśnienia sterującego do przyłącza sterującego 1 a tym samym i do komory 18 ciśnienia sterującego, tłok sterujący 19 przesuwa się ku członowi dwuzaworowemu 22 a zawór wylotowy zostaje zamknięty. Tłok członu zaworowego 40 zajmuje pokazane położenie względem tłoka sterującego 19. Bezpośrednio po tym zostaje otwarty zawór wlotowy. Sprężone powietrze doprowadzone do wlotu 35 ciśnienia roboczego może teraz dopłynąć do komory wyjściowej 24. Rozbudowujące się w komorze wyjściowej 24 ciśnienie wysterowanego ciśnienia roboczego oddziaływuje na stanowiącą powierzchnię reakcyjną dolną czynną powierzchnię 41 i 38 tłoka sterującego 19.

Przy zwiększaniu ciśnienia w komorze wyjściowej 24 następuje równowaga pomiędzy siłą wywieraną przez ciśnienie sterujące na górną powierzchnię czynną 2 tłoka sterującego 19 a siłą wywieraną przez ciśnienie wysterowane na powierzchnię 41 reakcyjną. Niewiele przed lub po osiągnięciu tej równowagi - zależnie od wpływu sił tarcia i siły oddziaływania sprężyny 27 - zostaje osiągnięte położenie zamykające tłoka sterującego 19, w którym zawór wlotowy i zawór wylotowy są zamknięte.

Przy zmniejszaniu ciśnienia sterującego, tłok sterujący 19 na początku pod wpływem siły działającej na powierzchnię 41 reakcyjną zostaje przesunięty do góry, co powoduje otwarcie zaworu wylotowego a w konsekwencji zmniejszenie ciśnienia w komorze wyjściowej 24. To zmniejszenie ciśnienia w komorze wyjściowej 24 trwa aż do ponownego zrównoważenia sił działających na tłok sterujący 19. W danym przypadku, przy całkowitym odpowietrzeniu komory 18 ciśnienia sterującego, również komora wyjściowa 24 zostaje całkowicie odpowietrzona. Wyżej opisane działanie zaworu przekaźnikowego odpowiada sposobowi działania znanych zaworów przekaźnikowych.

Przy dalszym zwiększaniu ciśnienia sterującego w komorze ciśnienia sterującego 18, tłok sterujący ' 18 zostaje na początku . przesunięty do dołu co powoduje otwarcie zaworu wlotowego. Gdy wysterowane ciśnienie w komorze wyjściowej 24 osiągnie taką wartość przy której siła z jaką to wysterowane ciśnienie, które oddziaływuje na powierzchnię pierścieniową tłoka członu zaworowego 40 ograniczona przez gniazdo zaworowe 21 i zewnętrzną średnicę tłoka członu zaworowego 40, pokona siłę oddziaływania wstępnie naprężonej sprężyny sterującej 5, to tłok członu · zaworo149 279 wego40 zostaje przesunięty ' do góry względem tłoka sterującego 19. Konsekwencją ' tego jest to, że zawór wlotowy zostaje zamknięty a tłok sterujący 19 wraz z przesuniętym w stosunku do tłoka sterującego 19 tłokiem członu zaworowego 40 ustawi się w położeniu zamknięcia.

Przy dalszym zwiększaniu ciśnienia w komorze 18 ciśnienia sterującego, tłok sterujący dochodzi wreszcie do nasadki 39 w dolnej części 37 obudowy. Poczynając od tej wartości ciśnienia sterującego w komorze 18 ciśnienia sterującego przy wzrastającym ciśnieniu sterującym, tłok członu zaworowego 40 zostaje tak przesunięty do góry przez ciśnienie wysterowane w komorze wyjściowej- 24, że nie tylko zostaje zamknięty zawór wlotowy ale również zostaje otwarty zawór wylotowy aż do momentu, w którym ciśnienie w komorze wyjściowej - 24 zostanie zmniejszone do takiej wartości, przy której tłok członu zaworowego 40 utrzymuje się w swoim 'położeniu- zamykania /zawór wlotowy i zawór wylotowy są zamknięte/. *

Tłok członu zaworowego 40 jest tak umieszczony i tak ukształtowany, że może przesuwać się względem tłoka sterującego 19 na odcinku dłuższym od 'odcinka pokonywanego przez tłok sterujący 19 od otwarcia zaworu wlotowego przy normalnym działaniu przekaźnikowym, do zetknięcia z nasadką 39. Jest oczywistym, że siła z jaką jest wstępnie naprężana sprężyna sterująca 5 określa tę wartość ciśnienia poczynając od której ciśnienie w komorze wyjściowej 24 nie może dalej rosnąć. W ten sposób, ciśnienie robocze na wylocie 25 ciśnienia roboczego jest ograniczone do wspomnianej wartości.

Przy zmniejszeniu ciśnienia sterującego wsterowanego w wyżej opisany sposób, tłok sterujący 19 przesuwa się na początku do góry aż do momentu, w którym ciśnienie sterujące osiągnie taką Wartość, przy której zawór wylotowy zostanie otwarty przez uniesienie powierzchni uszczelniającej z nad gniazda zaworowego ' 21.

Wyżej wspomniane otwory 10 i 17 zapobiegają temu by wartość ciśnienia, do której jest ograniczone ciśnienie w komorze wyjściowej lub charakterystyka zaworu przekaźnikowego zależały od innych wielkości poza sprężyną sterującą. Istotnym przy tym jest to, że otwór 17 leży wewnątrz powierzchni otoczonej gniazdem zaworowym 21.

Zamiast opisanej śruby 13, do wychwytywania tłoka członu zaworowego 40 może być użyty odpowiednio ukształtowany kołek. Ponadto jest możliwym takie ukształtowanie oparcia sprężyny sterującej 5 o tłok członu zaworowego 40 i/lub koniec rurowego występu 14 na tłoku sterującym 19, by można było regulować wstępne naprężenie sprężyny sterującej. W ten sposób można dostosowywać wartość ciśnienia maksymalnego otrzymywanego w komorze wyjściowej 24 do różnych warunków względnie wymagań stawianych zaworowi przekaźnikowemu.

Dla wyjaśnienia działania zaworu według wynalazku na fig. 2 pokazano część pneumatycznego urządzenia hamulcowego dla pojazdów użytkowych. Pokazano tylko te części pneumatycznego urządzenia hamulcowego, które są niezbędne dla zrozumienia działania tego zaworu przekaźnikowego.

Do uruchomienia kombinowanego cylindra hamulcowego z akumulatorem sprężynowym 120 składającego się z roboczego cylindra hamulcowego 121 /na przykład cylindra przeponowego/ i cylindra z akumulatorem sprężynowym 119, przewidziano zawór hamulcowy wozu silnikowego 103 uruchamiany nogą kierowcy w przypadku hamowania eksploatacyjnego oraz uruchamiany ręcznie zawór hamowania ręcznego 109 używany do hamowania pomocniczego lub uruchamiania hamulca postojowego. Zawór hamulcowy wozu silnikowego 103 i zawór hamulca ręcznego stanowią pneumatyczne zawory sterujące dla włączonych za nie przyrządów hamulcowych.

Powietrze ze zbiornika 101 dochodzi do wlotu 102 dwuobwodowego zaworu hamowania wozu silnikowego 103. Z obydwu obwodów hamulcowych zaworu hamowania wozu silnikowego

103 dokładniej pokazano i opisano tylko jeden. Ciśnienie hamowania wysterowane na przyłączu

104 zaworu hamowania wozu silnikowego 103 jest doprowadzane przewodem 105 do pneumatycznego przyłącza sterującego 127 zwykłego zaworu przekaźnikowego -125. Wlot 126 ciśnienia roboczego zaworu przekaźnikowego 125 jest połączony przewodem 128 ze zbiornikiem 101. Z wylotu 124 ciśnienia roboczego zaworu przekaźnikowego 125 odpływa, zależnie od ciśnienia na przyłączu sterującym 127, wysterowane ciśnienie robocze. Wylot 124 zaworu przekaźnikowego 125 jest połączony przewodem 123 z wlotem 122 cylindra hamowania eksploatacyjnego 121.

Opisany ukbd służy do napowietrzania cylindra hamowania eksploatacyjnego 121 za pośrednictwem zaworo - przekaźnikowego 125 w zależności od położenia pedału zaworu hamowania wozu

149 279 silnikowego 103. Maksymalne ciśnienie robocze na wylocie 124 zaworu przekaźnikowego 125 jest przy tym równe ciśnieniu w zbiorniku 101 i wynosi na przykład 8 barów.

Dla obwodu hamowania sterowanego zaworem hamowania ręcznego 109 przewidziano zbiornik 106, w którym panuje ciśnienie na przykład 8 barów. Zbiornik 106 jest połączony przewodem 107 z wlotem 108 zaworu hamowania ręcznego 109, a przewodem 115 z wlotem 114 drugiego zaworu przekaźnikowego 116. Zawór hamowania ręcznego 109 jest tak skonstruowany, że w stanie nieuruchomionym na wylocie 110 oddaje pełne ciśnienie robocze /na przykład 8 bar// a zwiększenie stopnia wychylenia dźwigni uruchamiającej powoduje na wylocie 110 zmniejszenie tego ciśnienia. Jak widać, zawór hamowania ręcznego 109 działa jako odpowietrzający.

Wylot 110 zaworu hamowania ręcznego 109 jest połączony przewodem 111 z pneumatycznym przyłączem sterującym 112 zaworu przekaźnikowego 116. Wylot 113 ciśnienia roboczego zaworu 116 jest połączony przewodem 117 z wlotem 118 komory zwalniającej cylindra z akumulatorem sprężynowym 119. Zawór przekaźnikowy 116 nie jest zwykłym zaworem przekaźnikowym ale zaworem przekaźnikowym według wynalazku przedstawionym na fig. 1. Pneumatyczne przyłącze sterujące 112 zaworu przekaźnikowego 116 odpowiada przyłączu sterującemu 1 przyrządu według fig.l, a przyłącza 114 i 113 zaworu przekaźnikowego 116 odpowiadają przyłączom 35 i 25 przyrządu według fig. 1.

Ponieważ w przypadku zaworu przekaźnikowego 116 z fig. 2 chodzi o przyrząd opisany na przykładzie fig. 1, to ciśnienie robocze na wyjściu 113 zaworu przekaźnikowego 116, które stanowi ciśnienie zwalniające cylindra z akumulatorem sprężynowym 119, jest ograniczone do wartości maksymalnej mniejszej od wspomnianej wartości 8 bar ciśnienia roboczego panującego w zbiorniku 106. Wspomniana maksymalna wartość ciśnienia roboczego na wylocie 113 zaworu przekaźnikowego 116 jest tak dobrana, że odpowiada potrzebnemu ciśnieniu zwalniającemu cylinder z akumulatorem sprężynowym 119. W przytoczonym przykładzie jest to wartość 6 barów, przy której cylinder z akumulatorem sprężynowym 119 jest z całą pewnością zwalniany.

Przy uruchamianiu zaworu hamowania ręcznego 109, ciśnienie sterujące na przyłączu sterującym 112 zaworu przekaźnikowego 116 na początku zostaje zmniejszone z 8 barów do 6 barów, bez zmniejszania ciśnienia roboczego na przyłączu 113 zaworu przekaźnikowego 116. Dopiero gdy ciśnienie na przyłączu sterującym 112 spadnie poniżej 6 barów, to zostaje zmniejszone ciśnienie na wylocie 113. Oznacza to po pierwsze, że zmiana ciśnienia na przyłączu 113 może bardzo szybko następować za zmniejszeniem ciśnienia sterującego na przyłączu sterującym 112 i to bez potrzeby przepuszczenia przez zawór przekaźnikowy 116 powietrza z cylindra z akumulatorem sprężynowym 119 w ilości odpowiadającej różnicy ciśnień między 8 a 6 barami. Po drugie, przy użyciu zwykłego zaworu hamowania ręcznego do ponownego zwolnienia cylindra z akumulatorem sprężynowym 119 jest niezbędnym podniesienie ciśnienia sterującego do 8 barów jedynie w przewodach pomiędzy zaworem hamowania ręcznego a przyłączem sterującym 112 zaworu przekaźnikowego 116 i w samym zaworze hamowania ręcznego. Ciśnienie zwalniające w cylindrze z akumulatorem sprężynowym 119 musi być rozbudowane tylko do 6 barów. Jest to jednoznaczne ze znaczną oszczędnością ilości powietrza a tym samym i energii.

Dalszy ewentualny sposób działania zaworu przekaźnikowego według wynalazku w układzie, w którym jest on zastosowany pokazano na fig. 3. W tym przypadku chodzi, podobnie jak w przypadku urządzenia z fig. 2 o fragment pneumatycznego urządzenia hamulcowego dla pojazdów użytkowych. Części składowe i przyłącza oznaczone tak samo jak na fig. 2 są takimi samymi częściami i przyłączami spełniającymi takie same funkcje na fig. 3 co i na fig. 2. W odróżnieniu od pneumatycznego urządzenia hamulcowego z fig. 2, urządzenie z fig. 3 przedstawia nie jednoobwodowo sterowany zawór przekaźnikowy do napowietrzania i odpowietrzania cylindra z akumulatorem sprężynowym 119, a zawór przekaźnikowy 134 sterowany dwuobwodowo.

Zawór przekaźnikowy 134 posiada dwa pneumatyczne przyłącza sterujące przy czym jedno przyłącze sterujące 130 jest połączone przewodem 129 z przyłączem 104 zaworu hamowania wozu silnikowego 103 a drugie przyłącze sterujące 131 jest połączone przewodem 111 z przyłączem 110 zaworu hamowania ręcznego 109. Wlot 132 ciśnienia roboczego zaworu przekaźnikowego 134 jest połączony przewodem 115 ze zbiornikiem 106. Wylot roboczy 133 zaworu przekaźnikowego 134 jest połączony przewodem 117 z wlotem 118 cylindra z akumulatorem sprężynowym 119.

149 279

Zawór przekaźnikowy 134 w opisanym układzie działa jako zawór przekaźnikowy zapobiegający przeciążeniu, tak jak to dokładniej opisano w niemieckim opisie patentowym 18 14 722. Zadaniem układu jest zapobieganie temu by przy jednoczesnym uruchomieniu zaworu hamowania wozu silnikowego 103 i zaworu hamowania ręcznego 109 nie została wytworzona nadmierna siła hamowania mogąca narazić mechaniczne części układu hamulcowego na niebezpieczeństwo uszkodzenia. Zadanie to zostaje spełnione przy zastosowaniu zaworu przekaźnikowego 134 przez to, że zapobiega się jednoczesnemu wystąpieniu pełnego napowietrzenia cylindra hamowania eksploatacyjnego 121 i pełnego odpowietrzenia cylindra z akumulatorem sprężynowym 119. Poza tym zawór przekaźnikowy 134 pracuje tak jak przyrząd opisany w nawiązaniu do fig. 1. Oznacza to, że ciśnienie robocze na wylocie 133 zaworu przekaźnikowego 134 jest ograniczone do maksymalnej wartości na przykład 6 barów, nawet wówczas gdy ciśnienie sterujące na przyłączach 130 i 131 wykazują wartość na przykład 8 barów. Zawór przekaźnikowy 134 wykazuje również wyżej opisane zalety zaworu przekaźnikowego 116 z fig. 2. Ponadto zaletą zaworu przekaźnikowego 134 jest to, że do wysterowania zaworu przekaźnikowego mogą być użyte spotykane w handlu zawory hamowania wozów silnikowych i zawory hamowania ręcznego na ciśnienie robocze względnie sterujące 8 barów.

Inny przykład wykonania rozwiązania konstrukcyjnego zaworu przekaźnikowego 134 pokazano na fig. 4.

W urządzeniach hamulcowych z fig. 2 i 3 użyto zaworu przekaźnikowego 125 zbudowanego w znany sposób. Można jednak ukształtować zawór przekaźnikowy 125 tak jak przyrząd pokazany na fig. 1. Jest to szczególnie korzystne wówczas, gdy powietrze zgromadzone w zbiorniku 101 wykazuje ciśnienie o wartości wyższej od dopuszczalnego maksymalnego ciśnienia w cylindrze hamowania eksploatacyjnego 121. Tak np. ciśnienie w zbiorniku 101 względnie w całym urządzeniu hamulcowym może od strony sterowania wynosić około 10 barów podczas gdy cylindry hamowania eksploatacyjnego 121 dopuszczają tylko ciśnienie na przykład 8 barów.

Figura 4 przedstawia zawór przekaźnikowy sterowany dwuobwodowo, którego dolna część 37 obudowy jest w pełni zgodna z dolną częścią 37 obudowy zaworu przekaźnikowego z fig. 1. Takie same oznaczenie na fig. 1 i 4 określają takie same funkcje. Ponadto, tłok sterujący 220, który jest umieszczony w górnej części 210 obudowy przyrządu z fig. 4 spełnia taką samą funkcję jak tłok sterujący 19 z fig. 1.

Tłok sterujący 220 jest prowadzony w sposób uszczelniony co zapewnia uszczelnienie 204. Na górną stronę, to znaczy na czynną powierzchnię 206 tłoka sterującego 220 oddziaływuje ciśnienie sterujące panujące w komorze 219 ciśnienia sterującego. Czynnik o ciśnieniu sterującym jest doprowadzany do komory 219 ciśnienia sterującego poprzez pierwsze przyłącze sterujące 205. Tłok sterujący 220 wykazuje otwarty od dołu a szczelnie zamknięty od góry rurowy występ, w którym jest umieszczony tłok członu zaworowego 211. Ten tłok członu zaworowego 211 odpowiada swą funkcją tłokowi członu zaworowego 40 na fig. 1. Tłok członu zaworowego 211 jest uszczelniony uszczelnieniem 214 i jest ustalony w tłoku sterującym 220 przez pierścień zabezpieczający 202. Umieszczona we wspomnianym rurowym występie tłoka sterującego 220 i pracująca na ściskanie sprężyna sterująca 213 naciska na tłok członu zaworowego 211 w kierunku przeciwnym do oparcia o pierścień zabezpieczający 202. Sprężyna 213 pełni taką samą funkcję co sprężyna sterująca 5 na fig. 1. Do odpowietrzenia komory 212, w której jest umieszczona sprężyna sterująca 213 przewidziano otwór 201 w tłoku członu zaworowego 211.

Tłok członu zaworowego 211 swoją, znajdującą się na dolnej stronie powierzchnią czynną 221 i gniazdo zaworowe 21 na członie dwuzaworowym 22 tworzą zawór wylotowy, który swoją funkcją odpowiada zaworowi wylotowemu zaworu przekaźnikowego pokazanego na fig. 1. Dolne powierzchnie pierścieniowe tłoka sterującego 220 i tłoka członu zaworowego 211 tworzą powierzchnie reakcyjne 203, 221 opisanego systemu.

Powyżej pracującego jako tłok przekaźnikowy tłoka sterującego 220, w górnej części obudowy 210 przewidziano dalszy tłok przekaźnikowy 209, który swoją górną powierzchnią czynną 216 ogranicza dalszą komorę sterującą 208. Dalszy tłok przekaźnikowy 209 jest uszczelniony uszczelnieniem 207. Jest on tak umieszczony, że przy ruchu skierowanym do dołu może zetknąć się z rurowym występem 215 na tłoku sterującym 220. W ten sposób, obydwa tłoki 209 i 220 są w pewnym sensie połączone jeden za drugim.

149 279

Wyżej wspomniana funkcja zabezpieczenia przed przeciążeniem . spełniana przez opisywany zawór przekaźnikowy z fig. 4 jest możliwy dzięki temu, że przyłącze sterujące 205 /przyłącze 131 na figj/jest połączone z zaworem hamowania ręcznego a dalsze przyłącze sterujące 217 /przyłącze 130 na fig. 3/jest połączone z zaworem hamowania wozu silnikowego. Obciążenie tłoka sterującego 220 ciśnieniem sterującym wysterowanym przez zawór hamowania ręcznego przebiega w taki sposób jak w zaworze przekaźnikowym według fig. 1.

Jeżeli jednocześnie wraz z wykonywanym przy pomocy zaworu hamowania ręcznego uruchomieniem /zmniejszeniem ciśnienia w komorze zwalniają^/ cylindra z akumulatorem sprężynowym .dołączonego do przyłącza 25 zostanie podjęte przy pomocy zaworu hamowania wozu silnikowego uruchamianie hamulca eksploatacyjnego, to dalszy tłok przekaźnikowy 209 zostanie poprzez przyłącze sterujące 217 obciążony ciśnieniem sterującym. Gdy wówczas ciśnienie w dalszej komorze ciśnienia sterującego 208 przekroczy ciśnienie w komorze 219 ciśnienia sterującego, które działa na dolną powierzchnię czynną 218 dalszego tłoka przekaźnikowego 209, to wówczas dalszy tłok' przekaźnikowy 209 zostanie przesunięty do dołu aż do zetknięcia z tłokiem sterującym 220. Wówczas, w ten sposób również i tłok sterujący 220 pomimo założonego zmniejszenia ciśnienia w komorze 219 . sterującej zostanie przesunięty do dołu, co powoduje ponowny wzrost ciśnienia roboczego w komorze wyjściowej 24 a tym samym i w komorze zwalniającej cylindra z akumulatorem sprężynowym. Takie samo działanie zabezpieczające przed przeciążeniem ma miejsce również wówczas gdy zawór hamowania ręcznego jest dołączony do przyłącza sterującego 217 a zawór hamowania wozu silnikowego do przyłącza sterującego 205.

Wyżej opisane przykłady rozwiązań wynalazku odnoszą się do zaworów przekaźnikowych, które wykazują zawory dwugniazdowe z jednym zaworem wlotowym i jednym zaworem wylotowym. Przedmiot wynalazku może być jednak stosowany i w zaworze przekaźnikowym, który posiada tylko zawór wlotowy. Również i przy takim zaworze przekaźnikowym, wyjściowe ciśnienie robocze jest ograniczone do z góry określonej wartości. Niemożliwe bez dodatkowych zabiegów w takim zaworze przekaźnikowym zmniejszenie wysterowanego ciśnienia roboczego może być w danym przypadku zrealizowane przy pomocy dodatkowego odpowietrzającego urządzenia zaworowego' umieszczonego równolegle do zaworu przekaźnikowego. Odpowietrzające urządzenie zaworowe jest czynne przy spadku ciśnienia sterującego zaworu przekaźnikowego. Taki zawór przekaźnikowy, który wykazuje tylko zawór wlotowy może być również użyty do sterowania cylindra hamulcowego z akumulatorem sprężynowym lub roboczego cylindra hamującego, gdy zapewni się dodatkowe odpowietrzanie cylindra hamulcowego przy zmniejszeniu ciśnienia sterującego zaworu przekaźnikowego.

Jest możliwym również, by tłok członu zaworowego w przeciwieństwie do opisanych przykładów rozwiązań - nie działał bezpośrednio jako człon zaworowy ale by służył do uruchamiania członu zaworowego z nim połączonego. Taka konstrukcja jest szczególnie interesująca dla takiego zaworu przekaźnikowego, który wykazuje tylko jeden zawór wlotowy.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Zawór przekaźnikowy z tłokiem sterującym do uruchamiania zaworu, z połączonym trwale z obudową członem zaworowym oraz członem zaworowym, przyporządkowanym tłokowi sterującemu, i zawierającym zawór wlotowy, przy czym człon zaworowy, przyporządkowany tłokowi sterującemu, jest umieszczony po stronie tłoka sterującego, nie obciążanej ciśnieniem sterującym, znamienny tym, że człon, zaworowy, przyporządkowany tłokowi sterującemu (19,220), stanowi tłok . (40,211) członu zaworowego lub jest z tym tłokiem (40,211) członu zaworowego, funkcjonalnie połączony, zaś tłok (40,211) członu zaworowego jest uszczelniony wewnątrz komory bezciśnieniowej (4, 212) i jest umieszczony przesuwnie w tłoku sterującym (19,220) w kierunku zamykania zaworu wlotowego (23,36) przeciw sile sprężyny sterującej (5,213), przy czym tłok (40, 211) członu zaworowego zawiera powierzchnię roboczą, która jest obciążana przez ciśnienie,

149 279 działające na powierzchnię (41, 203) reakcji tłoka sterującego (19, 220), oraz przewidziany jest połączony trwale z obudową zderzak (39), o który może opierać się tłok sterujący (19, 220) po wykonaniu ruchu w kierunku otwierania zaworu wlotowego (23, 36), zaś tłok (40, 221) członu zaworowego jest umieszczony przesuwnie przeciw sile sprężyny sterującej' (5, 213) na długości drogi, która jest większa od długości drogi, jaką przebywa tłok sterujący (19, 220) po otwarciu zaworu wlotowego (23,36) aż do oparcia się o połączony trwale z obudową zderzak (39), gdy tłok (40, 211) członu zaworowego znajduje się w swym położeniu wyjściowym.
2. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera dodatkowo zawór wylotowy (21, 38, 221), który wraz z zaworem wlotowym (23,36) stanowi zawór dwugniazdowy, przy czym ten zawór dwugniazdowy zawiera podwójny człon zaworowy (22), tworzący wraz z połączonym trwale z obudową członem zaworowym (23) zawór wlotowy, zaś wraz z tłokiem (40) członu zaworowego -zawór wylotowy.
3. Zawór według zastrz. 2, znamienny tym, że tłok członu zaworowego (40) jest umieszczony przesuwnie przeciw sile działania sprężyny sterującej (5) dla pokazania odcinka drogi o długości większej od drogi, o którą jest przesuwny tłok sterujący (19) po otwarciu zaworu wlotowego, w kierunku zetknięcia ze zderzakiem (39).
4. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że komora (4, 212) z umieszczoną sprężyną sterującą (5, 213) jest połączona z atmosferą.
5. Zawór według zastrz. 4, znamienny tym, że połączenie atmosfery z komorą (4, 212), w której znajduje się sprężyna sterująca (5,213) ma przykrywany przez gniazdo zaworu wylotowego albo przez korpus zaworu wylotowego członu dwuzaworowego (22), otwór (17,201) w tłoku członu zaworowego (40, 211) oraz przewód powietrzny (32) w członie dwuzaworowym (2).
6. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że tłok członu zaworowego (40) otacza trzpień śruby (13) zamocowany w tłoku sterującym (19), przy czym śruba (13) posiada łeb (15) stanowiący zderzak, do którego można dojść pod działaniem sprężyny sterującej (5) tłok członu zaworowego (40).
7. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że posiada sprężynę talerzową, której odstęp od tłoka członu zaworowego (40,211) względnie od tłoka sterującego (19,220) jest regulowany, w celu oparcia sprężyny sterującej (5,213) o tłok członu zaworowego (40,211) i/lub dla oparcia sprężyny sterującej (5, 213) o tłok sterujący (19, 220).
8. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że ma wlot (114) z przyłączem sterującym (1,112), z którego ciśnienie sterujące oddziaływuje na powierzchnię (2) tłoka sterującego (9) i które połączone z zaworem sterującym sprężonego powietrza (109) pneumatycznego urządzenia hamulcowego, zaś wylot (113) ciśnienia roboczego zaworu przekaźnikowego (116) jest połączony z komorą ciśnieniową cylindra hamulcowego (119).
9. Zawór według zastrz. 8, znamienny tym, że wlot (114) ciśnienia roboczego zaworu przekaźnikowego (116) jest połączony ze zbiornikiem (106) pneumatycznego urządzenia hamulcowego.
10. Zawór według zastrz. 8, znamienny tym, że zaworem sterującym sprężonego powietrza jest zawór hamowania ręcznego (109), przy czym wylot (113) ciśnienia roboczego jest połączony z komorą ciśnienia zwalniającego (119) cylindra hamulcowego z akumulatorem sprężynowym.
11. Zawór według zastrz. 8, znamienny tym, że zaworem sterującym sprężonego powietrza jest zawór hamowania roboczego, korzystnie zawór hamowania wozu silnikowego (103), przy czym wylot (124) ciśnienia roboczego jest połączony z komorą ciśnieniową cylindra hamowania eksploatacyjnego (121).
12. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że dwuobwodowo sterowany zawór przekaźnikowy (134) zawierający pierwszy tłok przekaźnikowy (209) obciążany za pośrednictwem pierwszego przyłącza sterującego (217) oraz drugi tłok przekaźnikowy (220) obciążany za pośrednictwem drugiego przyłącza sterującego (205) dla uruchomienia zaworu wlotowego, dwugniazdowego a zaś obydwa tłoki przekaźnikowe (209, 220) ograniczają komorę (219) sterującą posiadającą połączenie z drugim przyłączem sterującym (205), gdzie obydwa tłoki przekaźnikowe (209,220) są tak wzajemnie usytuowane, że drugi tłok przekaźnikowy (220) jest mechanicznie poruszany przez pierwszy tłok przekaźnikowy (209), przy czym do jednego z obu przyłączy sterujących jest doprowadzane ciśnienie sterujące wysmarowane przez zawór hamowania ręcznego (109), a do drugiego

149 279 przyłącza sterującego (130) z obydwu przyłączy sterujących jest doprowadzane robocze ciśnienie hamowania lub ciśnienie sterujące zależne od roboczego ciśnienia hamowania.
13. Zawór według zastrz. 12, znamienny tym, że tłokiem sterującym jest tłok przekaźnikowy (220) uruchamiający dwugniazdowy zawór (21, 221, 23, 36) dwuobwodowo sterowanego zaworu przekaźnikowego (134).

33 34 32 31

Fig. 1

146 W

20 2η 212 213 214 215 216 217

Fig. 4

Pracownia Poligraficzna UP RP. Nakład 100 egz.

Cena 1500 zł