Opis patentowy opublikowano: 31.03.1978 95771 MKP B60t 17/18 171 CU 1 T/AzI ] J. XUlk li/Ul F15b 20/00 [nt. Cl.2 B60T 17/18 F16K 17/04 F15B 20/00 'CZYIfciNIAl Urz«du tdUAtmtp 1 1 ftwit iwmiifitini w»»'l | Twórca wynalazku: — Uprawniany z patentu: WABCO Westinghouse GmbH, Hannover-Linden (Republika Federalna Niemiec) Wieloobwodowy zawór bezpieczenstwa do instalacji pneumatycznych Wynalazek dotyczy wieloobwodowego zaworu bezpieczenstwa do instalacji pneumatycznych dla pojazdów, zwlaszcza pneumatycznych instalacji hamulcowych w pojazdach drogowych o wielu pneumatycznych obwodach zasilajacych.W zwiazku z tolerancjami regulacji sprezyn sciskanych jest prawie niemozliwe jednakowe usta¬ wienie zaworów nadmiarowych wieloobwodowego zaworu bezpieczenstwa. Oznacza to, ze dla tych zaworów moga istniec rózne cisnienia przy otwar¬ ciu. Jako zwykla tolerancje nastawcza uznaje sie róznice cisnien wynoszaca ok. 0,3 bara. Przy ist¬ nieniu pewnej tolerancji nastawczej najpierw do¬ pelnia sie ustawiony najnizej obwód a na koncu ustawiony najwyzej obwód.Jezeli w obwodzie ustawionym najnizej powsta¬ nie uszkodzenie tego rodzaju, ze obwód ten zosta¬ nie pozbawiony cisnienia, to mimo to musi byc zapewnione dopelnianie obwodów ustawionych wy¬ zej. Przy stosowaniu znanych wieloobwódowych za¬ worów bezpieczenstwa, w celu wypelnienia tego warunku, przed kazdym zaworem nadmiarowym wlacza sie staly dlawik tak, aby w przewodzie do¬ prowadzajacym osiagnac mozna bylo dodatkowe cisnienie dynamiczne. ' Podwyzszone w ten sposób cisnienie w przewo¬ dzie doprowadzajacym osiaga wyzsza wartosc cis¬ nienia otwarcia zaworu wyzej ustawionego spowo¬ dowana tolerancja nastawcza. Urzadzenie to ma wade polegajaca na malym przekroju przeplywu, który daje sie odczuc szczególnie przy duzych prze¬ plywach, poniewaz w przewodzie doprowadzaja¬ cym powstaje cisnienie przewyzszajace wartosc od¬ ciecia regulatora cisnienia, mimo iz nieuszkodzony obwód jeszcze nie jest dopelniony.Jezeli dzialanie dlawików zostanie oslabione w celu zmniejszeniia tej wady, to trzeba utrzymywac wezsze tolerancje ustawcze zaworów nadmiaro¬ wych, alby zmniejszyc powstajace cisnienie dyna¬ miczne. , To zmniejszenie tolerancji ustawczej jest jednak, jak juz wspomniano, prawie niemozliwe.Jezeli w obwodzie dopelniajacym wystepuje cis¬ nienie czesciowe, na przyklad 4 bary, to podtrzy¬ muje ono otwarcie zaworu nadmiarowego Wskutek czesciowego odciazenia czlonu zamykajacego tego zaworu. , Cisnienie niezbedne do otwarcia zaworu nadmia¬ rowego zmniejsza sie ze wzrostem cisnienia w ob¬ wodzie dopelniajacyim. Ten znany fakt objawia sie niekorzystnie przy znanych wieloobwodowych za¬ worach bezpieczenstwa wtedy, gdy w obwodzie znajduje sie dzialajaca jak dlawik nieszczelnosc, utrzymujaca czesciowa wartosc cisnienia, podczas gdy obwód nieuszkodzony powinien byc napelnio- ' ny poczynajac od zera (cisnienia atmosferycznego).• Przy pracy sprezarki zawór nadmiarowy uszkodzo¬ nego obwodu wskutek jego czesciowego obciazenia otwiera sie juz ponizej jego ustawczego cisnienia otwierajacego. Nastepuje to w uszkodzonym ob- 95 771¦ / 95 '"¦-.. 3 ; ¦¦¦¦ wodzie bardzo wczesnie, podczas gdy wartosc cis¬ nienia otwierajacego nie uszkodzonego obwodu mo¬ ze byc osiagnieta tylko przy bardzo malych zdla- wieniach, co moze jednak doprowadzic do odla¬ czenia sprezarki.W DT-OS 21 43 733 proponuje sie zaopatrzenie za¬ woru nadmiarowego wieloobwodowego zaworu bez¬ pieczenstwa w stozkowy wystep kolkowy, na jego czlonie zamykajacym, tworzacy wraz z otworem umieszczonym w przewodzie doprowadzajacym od sprezarki zmienny dlawik. Miedzy dlawikiem i. gniazdem zaworowym powstaje pewna przestrzen pierscieniowa zasilana cisnieniem pierwotnym. Urza¬ dzenie to ma te wade, ze przy napelnianiu obwodu o cisnieniu obnizonym przez uprzednie odpowietrze¬ nie do cisnienia atmosferycznego, obwód ten nie moze byc napelniony prawidlowo. Kiedy cisnienie pierwotne osiagnie wartosc cisnienia otwarcia da¬ nego zaworu nadmiarowego, to czlon zamykajacy zaworu odsuwa sie od gniazda zaworowego i umoz¬ liwia polaczenie ze zbiornikiem tego obwodu.Cisnienie do pierscieniowej przestrzeni wdziera sie gwaltownie, gdyz dlawik, którego dzialanie zalezy od przesuniecia, nie moze dokonac tak szybkiego wylaczenia. Stale otwarcie zaworu nadmiarowego przy tym proponowanym rozwiazaniu, moze nasta¬ pic tylko przy cisnieniu znacznie przewyzszajacym wlasciwe cisnienie otwarcia. Ustawiony na pewna okreslona wartosc cisnienia zasilajacego regulator cisnienia bedzie ustawicznie wlaczal ,i -wylaczal sprezarke. Prawidlowe napelnienie nie jest mo¬ zliwe.Zadaniem technicznym wynalazku jest opracowa-. nie wieloobwodowego zaworu bezpieczenstwa umozliwiajacego napelnianie nie uszkodzonych za¬ silajacych obwodów pneumatycznych, przy mozli¬ wie duzym przekroju przeplywu, równiez po uprzednim odpowietrzeniu do cisnienia atmosfe¬ rycznego. Zadanie to jest rozwiazane wedlug wy¬ nalazku z zastosowaniem rozwiazania zgodnego z cechami wymienionymi jako znamienne w za¬ strzezeniu.Wynikiem wynalazku jest opracowanie wieloob¬ wodowego zaworu bezpieczenstwa pozwalajacego dokonywac napelniania nie uszkodzonych pneuma¬ tycznych obwodów zasilania, niezaleznie od spo¬ wodowanego niedokladnoscia ustawienia podwyz¬ szonego cisnienia otwierajacego i przy istnieniu miejsc o umiarkowanym uplywie. Wynalazek po¬ zwala na unikniecie wady polegajacej na malym, stalym przekroju przeplywu zaworu nadmiarowego.Przedmiot .-wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunkach, na których: fig. 1 przedstawia dwuobwodowy zawór bezpie¬ czenstwa z zaworem nadmiarowym, wedlug wyna¬ lazku w przekroju, fig. 2 — czlon zamykajacy za¬ wór widok z dolu, ffig. 3 — czlon zamykajacy za¬ wór wedlug fig. 2 — rzut boczny przekroju, fig. 4 przedstawia w duzej skali wycinek, odpowiadajacy wycinkowi IV z fig. 1.Przedstawiony na fig. 1 dwuobwodowy zawór bezpieczenstwa ma przylacza zbiorników 11 i 12.-Przylacze zbiornika 11 jest przyporzadkowane ob¬ wodowi hamulcowemu I, a przylacze zbiornika 12 771 . v :¦ .; ., ¦"¦:;- "',". ' ' ' ' ,; 4 — obwodowi hamulcowemu II: Od s nie pokazanego na rysunku wyjscia sprezarki dwa nie przedsta¬ wione na rysunku kanaly doprowadzone sa do ko¬ mór cisnieniowych 13, 14 obwodów hamulcowych I, II.Komory cisnieniowe 13, 14 oddzielone sa od dwóch osobnych komór przylaczeniowych 19, 21 zbiorników za pomoca dwóch zaworów nadmiaro¬ wych I, II. Miedzy czesciami korpusu 22, 23, 24 io sa rozpiete przepony 25, 26 poprzez które czlony za¬ mykajace 15, 17 zaworów nadmiarowych I, II sty¬ kaja sie ze wspóldzialajacymi z nimi sprezynami sciskanymi 27, 28, których wstepny nacisk jest usta¬ wiany za pomoca srub regulacyjnych 29, 31. Usta- wiony wstepny nacisk sprezyn sciskanych 27, 28 okresla cisnienie otwierajace dla zaworów nadmia¬ rowych I, II w komorach cisnieniowych 13, 14.Kazdy z czlonów zamykajacych 15, 17 jest ponadto dociskany za pomoca dzialajacej w kierunku zapo- rowym sprezyny-32, 33.Zawory nadmiarowe I i II sa wykonane jedna¬ kowo. Czlony zamykajace 15, 17 sa dociskane do umieszczonych w korpusie 22 gniazd zaworowych 16, 18. W powierzchni zamykajacej 34, 35 osadzony jest elastomerowy pierscien zaworowy 36, 37 dwa umieszczone wzajemnie koncentrycznie pierscienio¬ we wystepy 38 i 39, przy czym zewnetrzny wystep piescieniowy jest nieco krótszy. Zgodnie z wynikami prób praktycznych zewnetrzny wystep pierscie- niowy 39, 42. jest krótszy o ok. 0,1 mm. Wewnetrzny wystep pierscieniowy 38, ma przerwe 43.Ponizej opisana jest zasada dzialania dwuobwo- dowego zaworu bezpieczenstwa.Przy dolaczonej i pracujacej sprezarce obie ko¬ mory cisnieniowe 13, 14 napelniaja sie równoczes¬ nie za posrednictwem regulatora cisnienia i kana¬ lów (tu nie przedstawionych). Zaklada sie tutaj, ze zawór nadmiarowy II ustawiony jest z normalna 40 tolerancja na wyzsze cisnienie .otwarcia niz zawór nadmiarowy I. Cisnienie wejsciowe poprzez przer¬ wy 43 dziala na dana, ograniczona zewnetrznym wystepem pierscieniowym 39 duza powierzchnie czynna, pod czlonem zamykajacym 15 lub 17, prze- 45 ciw sile sprezyny sciskajacej 27, 28.Przy osiagnieciu okreslonej przez sprezyne 27 nizej ustawionego obwodu hamulcowego wartosci cisnienia otwierajacego, czlon zamykajacy 15 pod¬ nosi sie z gniazda zaworowego 16 wraz z zewnetrz- 50 nym wystepem pierscieniowym, tak ze sprezone powietrze moze przeplywac przez przerwe 43 do zbiornika obwodu hamulcowego I. Osiagniete, juz przy biegu jalowym silnika, ilosci powietrza nie moga byc odprowadzone do zbiornika przez sama 55 tylko przerwe.Cisnienie z powodu malej, ograniczonej we¬ wnetrznym wystepem pierscieniowym 38, po¬ wierzchni czynnej musi narastac nadal. Dopiero przy osiagnieciu pewnego dodatkowego cisnienia 60 dynamicznego, zaleznego od danego stosunku obu róznych powierzchni czynnych, nastepuje uniesie¬ nie równiez i wewnetrznego wystepu pierscienio¬ wego 38 nad gniazdem zaworowym 16. Ta róznica cisnien (cisnienie dynamiczne) pozostaje stala przy 65 wszystkich ilosciach doplywajacych powietrza i mo-95 771 6 ze kompensowac niedokladnosc ustawienia zaworu nadmiarowego.Przepuszczony przez zawór nadmiar powietrza naciska na przepone 25, wskutek czego czlon za¬ mykajacy 15 zaworu zostaje na stale odciazony od dzialania sily sprezyny sciskanej 27. Zawór nad¬ miarowy I podczas napelniania pozostaje w skraj¬ nym polozeniu otwarcia zaleznym od przeplywu.Przy wyrównywaniu cisnien zawór nadmiarowy I zaczyna sie dalej unosic i jest calkowicie odcia¬ zony od sily sprezyny sciskanej.Zaklada" sie, ze w nizej ustawionym obwodzie hamulcowym I powstaje defekt, który powoduje odpowietrzenie do cisnienia atmosferycznego i ze nie uszkodzony obwód hamulcowy II ma byc na¬ pelniony, poczawszy od cisnienia atmosferycznego.Cisnienie zasilajace dziala na duze powierzchnie czynne czlonów zamykajacych 15, 17 zaworów, ograniczone zewnetrznymi wystepami pierscienio¬ wymi 39. Przy osiagnieciu cisnienia otwierajacego zaworu nadmiarowego I, zaczyna sie podnosic z gniazda zaworowego 16 w kierunku przeciwnym do dzialania sily sprezyny sciskanej 27 czlon za¬ mykajacy 15 zaworu. Istniejace w stanie zamknie¬ cia elastyczne odksztalcenie wystepów pierscienio¬ wych zaczyna sie zmniejszac. Krótsze, zewnetrzne wystepy pierscieniowe 39 jako pierwsze unosza sie z gniazda zaworowego 16, podczas, gdy wewnetrzne wystepy pierscieniowe 38 jeszcze spoczywaja w gniezdzie. Miedzy obydwa wystepy pierscieniowe 38, 39 wdziera sie cisnienie. Aby móc otworzyc za¬ wór nadmiarowy I przy mniejszeji powierzchni czyn¬ nej, cisnienie musi wzrosnac. Cisnienie w komorach cisnieniowych 13, 14 wzrasta nadal, az do otwarcia zaworu nadmiarowego II nie uszkodzonego obwodu .hamulcowego II. Nie uszkodzony obwód hamulcowy zostaje napelniony.Jezeli uszkodzony obwód hamulcowy I wykazuje miejsce umiarkowanego uplywu utrzymujace cis¬ nienie czesciowe, które czesciowo odciaza czlon za¬ mykajacy 15 zaworu, a nie uszkodzony obwód ha¬ mulcowy II nalezy napelnic poczawszy od zera, to róznica miedzy cisnieniami otwarcia zwieksza sie powyzej dopuszczalnej róznicy cisnien, przy rów¬ nomiernie odpowietrzonych obwodach hamulco¬ wych.Po wzroscie cisnienia otwierajacego zaworu nad¬ miarowego I uszkodzonego obwodu hamulcowego unosi* sie wystep pierscieniowy 39; Cisnienie doply¬ wajace dziala jeszcze tylko na mala czynna po¬ wierzchnie czlonu zamykajacego 15.Przez ustalenie odleglosci miedzy zewnetrznym i wewnetrznym wystepem pierscieniowym mozna io osiagnac to, ze zawór nadmiarowy uszkodzonego obwodu hamulcowego, który jest zasilany na malej czynnej powierzchni unosi sie wraz z wewnetrznym wystepem pierscieniowym 38 dopiero przy cisnie¬ niu przewyzszajacym cisnienie otwierajace nie usz- kodzonego, zasilanego na calej powierzchni czyn¬ nej, ustawionego wyzej obwodu hamulcowego.W ten sposób gwarantuje sie napelnienie nie uszko¬ dzonego obwodu hamulcowego. PL PL