DE2800662A1

DE2800662A1 - TIRE PRESSURE CONTROL VALVE

Info

Publication number: DE2800662A1
Application number: DE19782800662
Authority: DE
Inventors: Alfred Ing Grad Klatt
Original assignee: WABCO WESTINGHOUSE GmbH
Current assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Priority date: 1978-01-07
Filing date: 1978-01-07
Publication date: 1979-07-12
Also published as: FR2414159B1; DE2800662C2; FR2414159A1

Description

UABCO WESTINGHOUSE GIIBH Hannover, den 4.1.1978UABCO WESTINGHOUSE GIIBH Hanover, 4.1.1978

UP 4/78 Dr.K.UP 4/78 Dr.K.

ReifendrucksteuerventilTire pressure control valve

Die Erfindung betrifft ein Reifendrucksteuerventil gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere zur Verwendung bei Reifendruckregelanlagen, bei denen zur Erreichung des jeweiligen Drucksollwertes in Intervallen be- oder entlüftet wird.The invention relates to a tire pressure control valve according to the preamble of claim 1, in particular for use in Tire pressure control systems in which the respective pressure setpoint is inflated or deflated at intervals.

Reifendrucksteuerventile, die direkt an den Rädern befestigt sind und denen in aller Regel ein Regelventil vorgeschaltet ist, haben im wesentlichen, zwei Aufgaben zu erfüllen :Tire pressure control valves which are attached directly to the wheels and which are usually preceded by a control valve essentially have to fulfill two tasks:

1. Restdruckhaltung, damit der Reifen nicht von der Felge läuft,1. Maintaining residual pressure so that the tire does not run off the rim,

2. Halten jedes eingesteuerten Druckes, entsprechend der Sollwertvorgabe.2. Holding each controlled pressure, according to the setpoint specification.

Es ist bereits ein Reifendrucksteuerventil vorgeschlagen worden (P 26 3o 511>, bei dem der vom Regelventil kommende Steuerdruck über einen Steueranschluß in das Reifendrucksteuerventil eintritt und über eine Kammer den Steuerkolben gegen die Kraft einer Feder verschiebt, wodurch der Weg über einen Auslaßanschluß zum Reifen über eine Blende freigegeben wird.A tire pressure control valve has already been proposed (P 26 3o 511>, where the coming from the control valve Control pressure enters the tire pressure control valve via a control connection and counteracts the control piston via a chamber shifts the force of a spring, whereby the path is released via an outlet connection to the tire via a cover.

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Ist der Sollwert erreicht, wird das Regelventil auf Nullstellung gebracht und der Steueranschluß über ein Schneilöseventil entlüftet. Da der Auslaß in Abhängigkeit von der Blende gedrosselt wird, kann die relativ kleine Kammer vor der Blende schlagartig entlüftet werden, wodurch die Federkraft wieder überwiegt und der Steuerkolben in die Absperrstellung verschoben wird. Durch die Drosselung ist jede beliebige Abschlußstellung realisierbar.Once the setpoint has been reached, the control valve is brought to the zero position and the control connection is vented via a quick release valve. Since the outlet is throttled depending on the diaphragm, the relatively small chamber in front of the diaphragm can suddenly be vented, whereby the spring force prevails again and the control piston is moved into the shut-off position. By the throttling can be implemented in any final position.

Die Nachteile dieses Rexfendrucksteuerventiles liegen insbesondere in der großen Hysterese, was einen gegenüber den gewünschten Druckschwellen erhöhten Steuerdruck erfordert, sowie im schlechten Temperaturverhalten, welches durch vier Abdichtelemente bedingt ist. Außerdem ist das beschriebene Reifendrucksteuerventil baulich relativ aufwendig, da der Innenraum des Ventiles zusätzlich entlüftet werden muß, was bei dem großen Schmutzanfall am Einbauort zu Betriebsstörungen führt, ferner mehrere Steuerkanäle und Dichtungen zur ordnungsgemäßen Funktion notwendig sind.The disadvantages of this pressure control valve are in particular in the large hysteresis, which requires a control pressure that is higher than the desired pressure thresholds, as well as in the poor temperature behavior, which is due to four sealing elements. In addition, the tire pressure control valve described is structurally relatively complex, since the interior of the valve must also be vented, which is the case with the large Dirt accumulation at the installation site leads to malfunctions, as well as several control channels and seals for proper function are necessary.

Ferner ist durch die DT-AS 2o 08 437 ein Reifendrucksteuerventil bekannt geworden, bei dem ein federbelasteter Membrankolben als Ventilschließkorper vorgesehen ist, der mit einem im Ventilgehäuse ausgebildeten Ventilsitz zusammenwirkt. Die über einen Steueranschluß einströmende Druckluft gelangt in einen Ringraum unterhalb der Membran und nach Abheben der Membran vom Ventilsitz über eine Drosseleinrichtung in den Reifen. Der Federraum ist über eine Entlüftungsbohrung mit der Atmosphäre verbunden. Nachteilig ist, daß der Reifendruck im Anschluß zum ReifenFurthermore, a tire pressure control valve has become known from DT-AS 2o 08 437, in which a spring-loaded diaphragm piston is provided as a valve closing body with one in the valve housing trained valve seat cooperates. The compressed air flowing in via a control connection reaches an annular space below the membrane and after lifting the membrane from the valve seat via a throttle device into the tire. The pen room is connected to the atmosphere via a vent hole. The disadvantage is that the tire pressure in connection with the tire

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auf den Ventilschließkörper zurückwirkt, da diese Druckbelastung beim Steuerdruck berücksichtigt werden muß; diese Berücksichtigung gestaltet sich relativ kompliziert, da der Reifendruck unterschiedliche Druckhöhen aufweisen kann. Bei der gewählten Bauweise mit Druckbelastung von der Reifenseite her und bei Verwendung eines Membrankolbens als Ventilschließkörper darf der mit Steuerdruck beaufschlagte Ringraum nicht zu klein gewählt werden, um überhaupt ein sicheres Arbeiten des Reifendrucksteuerventiles zu gewährleisten. Dieser größer zu wählende Raum hat aber auf der anderen Seite den Nachteil größerer Trägheit; der Druckabbau erfolgt relativ langsam, und das Ventil zeigt ein schlechtes Schließverhalten. Es besteht ferner die Gefahr, daß der Federraum über die Entlüftungsbohrung verschmutzt, wodurch die Gefahr von Betriebsstörungen besteht.acts back on the valve closing body, since this pressure load must be taken into account in the control pressure; this consideration turns out to be relatively complicated, since the tire pressure can have different pressure levels. At the chosen Construction with pressure load from the tire side and when using a diaphragm piston as valve closing body, the Annular space acted upon by control pressure is not selected too small to ensure safe operation of the tire pressure control valve at all. This room has to be chosen larger but on the other hand the disadvantage of greater indolence; the pressure reduction is relatively slow and the valve shows a bad closing behavior. There is also the risk that the spring chamber will be contaminated via the vent hole, as a result of which there is a risk of operational disruptions.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein Reifendrucksteuerventil der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Hysterese verkleinert, um mit den vorgesehenen Druckschwellen gleichzeitig auch das Ventil zu öffnen, das Temperaturverhalten verbessert und der bauliche Aufwand verringert wird.The object of the present invention is therefore to provide a tire pressure control valve of the type mentioned at the beginning designed in such a way that the hysteresis is reduced in order to simultaneously open the valve with the intended pressure thresholds, the temperature behavior is improved and the structural effort is reduced.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs angegebene Erfindung gelöst.This object is achieved by the invention specified in the characterizing part of the claim.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung, die insbesondere einen ausreichend groß dimensionierten Totraum über dem Kolben vorsieht, in den der Kolben bei Beaufschlagung durch den Steuerdruck laufen kann und der daher den Druckaufbau als Folge des Kolbenhubes unterhalb einer die Ventilfunktion nicht beein-Due to the design according to the invention, which in particular has a sufficiently large dead space above the piston provides, in which the piston can run when acted upon by the control pressure and therefore the pressure build-up as a result of the Piston stroke below one does not affect the valve function

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flussende Grenze hält, und durch die gewählte räumliche Zuordnung von druckbeaufschiagbaren Innenraum, Steuerventil und Ausgangsanschluß ergibt sich eine wesentlich einfachere Bauweise. Die Zahl der Dichtelemente kann reduziert werden, wodurch sich ein besseres Temperaturverhalten ergibt, und es kann auf die normalerweise notwendigen Entlüftungsbohrungen bzw. Entlüftungskanäle zur Entlüftung von Ventilinnenräumen verzichtet werden. Wesentlich ist, daß durch die erfindungsgemäße Ausbildung die Hysterese des Reifendrucksteuerventiles erheblich verringert wird, wodurch sich ein wesentlich verbessertes Ansprechverhalten ergibt.flowing border holds, and by the selected spatial allocation of pressurized interior, control valve and Output connection results in a much simpler design. The number of sealing elements can be reduced, which means results in better temperature behavior, and the normally necessary ventilation bores or ventilation channels for venting valve interiors can be dispensed with. It is essential that the hysteresis of the tire pressure control valve is considerably reduced by the design according to the invention which results in a significantly improved response behavior.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Anspruch 2 gekennzeichnet, Das Rückschlagventil verhindert, daß Leckagen, beispielsweise zwischen der Kammer und dem Auslaßanschluß, durch die eine nicht vorgesehene Druckbeaufschlagung der Kammer erfolgen kann, zu einer Fehlfunkticn des Reifenärucksteuerventiles führen können, da über das Rückschlagventil in den Entlüftungsintervallen eine Entlüftung der Kammer in die entlüftete Steuerkammer erfolgen kann»An advantageous development of the invention is in the claim 2, the check valve prevents leakages, for example between the chamber and the outlet connection, through which the unintended pressurization of the Chamber can take place, to a malfunction of the tire pressure control valve can lead to, as the non-return valve is used to vent the chamber into the vented in the venting intervals Control chamber can take place »

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen eier Erfindung sind in den weiteren Önteransprüchen gekennzeichnet*Advantageous further refinements of the invention are shown in FIG marked according to the other claims *

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnung, die eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen MeJJfendrucksteuerventiles im Schnitt zeigt, näher erläutert werden»The invention will now be based on the accompanying drawing, the one embodiment of the measuring pressure control valve according to the invention shows in section, to be explained in more detail »

Das Reifendrucksteuerventil besteht im wesentlichen aus zwei Gehäuseteilen 2 und 3» die eine Zylinderbohrung 4 aufweisen, in der ein Kolben 6 mit Hilfe nur einer Dichtung 8 verschiebließThe tire pressure control valve consists essentially of two housing parts 2 and 3 »which have a cylinder bore 4, in which a piston 6 moved with the aid of only one seal 8

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geführt ist. Der Kolben 6 ist mit einer durchgehenden gestuften Innenlängsbohrung 1o versehen, die einen Steueranschluß 12 und eine Steuerkammer 13 mit einer über dem Kolben 6 angeordneten Kammer 14 relativ großen Volumens verbindet. Das untere Kolbenende ist als ringförmiger integrierter Ventilsitz 16 ausgebildet, der mit einem ringförmigen Ventilelement 18 zusammenwirkt und mit diesem ein Steuerventil 16, 18 bildet.is led. The piston 6 is provided with a continuous stepped inner longitudinal bore 1o, which has a control connection 12 and a control chamber 13 connects with a chamber 14 arranged above the piston 6 and having a relatively large volume. The lower end of the piston is designed as an annular integrated valve seat 16 which interacts with an annular valve element 18 and with this forms a control valve 16, 18.

Eine in der Kammer 14 angeordnete Feder 2o spannt den Kolben 6 gegen das Ventilelement 18 in Schließrichtung vor. Der hohle Kolben 6 weist im oberen Teil eine ringförmige Verengung mit einem angeformten ringförmigen Ventilsitz 24 auf, der mit einem Ventilkörper 26 ein Rückschlagventil bildet, wobei der Ventilkörper in Schließrichtung vermittels einer Feder 28 vorgespannt ist, die sich an einem in der Wand der Innenlängsbohrung Io teilweise eingelassenen ringförmigen Gegenlager 3o abstützt. Das Steuerventil 16, 18 trennt die Steuerkammer 13 von einer Auslaßkammer 32 und von einem zu den Reifen (nicht dargestellt) führenden Anschluß 34.A spring 2o arranged in the chamber 14 biases the piston 6 against the valve element 18 in the closing direction. Of the hollow piston 6 has in the upper part an annular constriction with an integrally formed annular valve seat 24, which with a Valve body 26 forms a check valve, the valve body being prestressed in the closing direction by means of a spring 28 is, which is located on one in the wall of the inner longitudinal bore Io partially recessed annular counter bearing 3o supported. The control valve 16, 18 separates the control chamber 13 from an outlet chamber 32 and from a connection 34 leading to the tires (not shown).

Das erfindungsgemäße Reifendrucksteuerventil arbeitet wie folgt. Die Zeichnung zeigt das Reifendrucksteuerventil in der Abschlußstellung.The tire pressure control valve according to the invention works like follows. The drawing shows the tire pressure control valve in the final position.

Bei Pulsdruckbeaufschlagung - zwecks Belüftung der Reifen des mit dem nicht dargestellten Regelventil über eine Steuerleitung (nicht dargestellt) verbundenen Steueranschlusses 12 verschiebt sich der Kolben 6 nach oben gegen die Kraft der Feder und öffnet das Steuerventil 16, 18, so daß die eingesteuerte Druckluft über die Steuerkammer 13 und die Kammer 32 sowie denWhen pulse pressure is applied - for the purpose of ventilating the tires with the control valve (not shown) via a control line (not shown) connected control connection 12, the piston 6 moves upward against the force of the spring and opens the control valve 16, 18, so that the supplied compressed air via the control chamber 13 and the chamber 32 and the

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Anschluß 34 in die Reifen strömen kann. Ist der am Regelventil eingestellte Sollwert erreicht, wird die zum Steueranschluß 12 führende Steuerleitung entlüftet, so daß der Kolben 6 unter der Kraft der Feder 2o wieder in die Abschlußstellung läuft.Port 34 can flow into the tires. When the setpoint set on the control valve is reached, the control port 12 is used leading control line is vented so that the piston 6 runs under the force of the spring 2o again in the final position.

Das Steuerventil 16, 18 ist druckentlastet ausgebildet und der durch die Kammer 14 gebildete Totraum ist so groß dimensioniert, daß der Druckaufbau in dieser Kammer als Folge des Kolbenhubes bei Druckeinsteuerung über den Steueranschluß 12 unter einer vorgegebenen Grenze bleibt, die die Funktion des Steuerventiles 16, nicht beeinflußt. Sollte beispielsweise aufgrund einer Leckage Druck aus den Reifen in diese Kammer 14 strömen, so verhindert das zusätzlich vorgesehene Rückschlagventil 24, 26, das die Kammer 14 von der Steuerkammer 13 und der Steuerleitung trennt, Fehlfunktionen des Ventils, da das Rückschlagventil so ausgelegt ist, daß der Leckagedruck in den Entlüftungsintervallen in dem Anschluß 12 über das Rückschlagventil zum entlüfteten Steueranschluß und in die entlüftete Steuerleitung abgelassen wird, so daß für die Belüftungsintervalle das Ventil 16, 18 stets druckentlastet ist. Man erkennt, daß durch die erfindungsgemäße Ausbildung eine separate, zur Atmosphäre führende Entlüftungsleitung zur Entlüftung eines Innenraumes des Ventiles nicht mehr notwendig ist.The control valve 16, 18 is designed and relieved of pressure the dead space formed by the chamber 14 is so large that the pressure build-up in this chamber as a result of the piston stroke Pressure control via the control connection 12 remains below a predetermined limit, which the function of the control valve 16, unaffected. If, for example, pressure should flow from the tires into this chamber 14 due to a leak, this is prevented the additionally provided check valve 24, 26, which separates the chamber 14 from the control chamber 13 and the control line, malfunctions of the valve, since the check valve is designed so that the leakage pressure in the venting intervals in the connection 12 is drained through the check valve to the vented control connection and into the vented control line, so that the valve 16, 18 is always relieved of pressure for the ventilation intervals. It can be seen that the inventive training a separate vent line leading to the atmosphere for venting an interior of the valve is no longer necessary.

Beim Entlüftungsvorgang des Reifens arbeitet das Reifendrucksteuerventil genauso wie beim Belüftungsvorgang. Der Kolben wird durch Entlüftungsdruck nach oben verschoben, wodurch das Steuerventil 16, 18 öffnet und die Reifen entlüftet werden, bis der vorgebbare Sollwert erreicht ist. Wird der im Anschluß 12 eingesteuerte Entlüftungsdruck weggenommen, bringt die Feder 2o den Kolben 6 mit dem Steuerventil 16, 18 wieder in die Schließstellung.The tire pressure control valve works when the tire is deflated just like the ventilation process. The piston is displaced upwards by vent pressure, which causes the control valve 16, 18 opens and the tires are deflated until the predefinable setpoint is reached. If the one controlled in connection 12 Removed venting pressure, the spring 2o brings the piston 6 with the control valve 16, 18 back into the closed position.

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Claims

Expectations

Reifendrucksteuerventil mit einem in einer Bohrung eines Gehäuses dichtend geführten, federvorgespannten Kolben, der mit Teilen als Ventile leine nt ausgebildet ist, das mit einem Ventilsitz ein Steuerventil bildet, das zwischen einem Steueranscbluß und einem zu den Reifen führenden Ausgangsanschluß angeordnet ist, und mit einer mit dem Steueranschluß verbundenen Steuerkaramer, über die der Kolben mit Steuerdruck beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (6) einen mit dem Steueranscbluß (12) in Verbindung stehenden Innenraum (10) aufweist, daß das Steuerventil (16), (18) zwischen dem Innenraum (10) und dem Ausgangsanscbluß (34) angeordnet ist und daß die den Kolben (6) in Schließstellung des Steuerventile (16), (18) vorspannende Feder (20) in einer einen Totraum darstellenden Kammer (14) angeordnet ist, deren Volumen so groß ist, daß der in der Kammer infolge des durch denTire pressure control valve with a sealingly guided in a bore of a housing, spring-loaded piston, which is designed with parts as valves leine nt, which forms a control valve with a valve seat, which is arranged between a Steueranscbluß and an output connection leading to the tire, and with one with the control connection connected to the control connection, via which the piston can be acted upon with control pressure, characterized in that the piston (6) has an interior (10) communicating with the control connection (12), with the control valve (16), (18) between the interior (10) and the output connection (34) is arranged and that the piston (6) in the closed position of the control valve (16), (18) prestressing spring (20) is arranged in a chamber (14) representing a dead space Volume is so large that the in the chamber as a result of the

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ORIGINAL INSPECTED

Control pressure caused by the piston stroke is negligibly small compared to the control pressure.

2. Tire pressure control valve according to claim 1, characterized in that the interior (10) is connected to the chamber (14) via a check valve (24), (26) spring-biased in the closing direction, which is acted upon by the control pressure in the closing direction.

3. Tire pressure control valve according to claim 2, characterized in that the check valve consists of an annular valve seat (24) formed in the interior of the piston and a valve body (26) which is displaceably guided in the interior.

4. Tire pressure control valve according to claim 2 or 3, characterized in that the pretensioning spring (28) is supported on an annular projection (50) protruding into the interior.

5. Tire pressure control valve according to claim 1, characterized in that the control valve (16), (18) consists of an annular valve seat (16) on the end of the piston facing the control connection (12)

(6) is formed, and one in the housing (2), (3)

element fixedly arranged Ventiiv (18) .

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6. Reifendrucksteuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (6) mit nur einer Ringdichtung (8) in einer Zylinderbohrung (4) des Gehäuses (2) verscbieblicb geführt ist.6. Tire pressure control valve according to one of the preceding claims, characterized in that the piston (6) with only one ring seal (8) in a cylinder bore (4) of the housing (2) is guided verscbieblicb.

7. Reifendruoksteuerventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (8) die Kammer (14) gegen den in die Zylinderbohrung (4) mündenden Ausgangsanschluß (34) abdichtet.7. tire pressure control valve according to claim 6, characterized in that the ring seal (8) seals the chamber (14) against the outlet connection (34) opening into the cylinder bore (4).

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