FR2467122A1

FR2467122A1 - Parking brake for pneumatic system - includes stepped control valve with spring support

Info

Publication number: FR2467122A1
Application number: FR8021727A
Authority: FR
Inventors: Paul Fussner; Heiner Gassmann; Walter Kares; Albert Osswald; Herbert Rupp; Aloys Schnaker
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-10-12
Filing date: 1980-10-10
Publication date: 1981-04-17
Also published as: DE2941344A1; SE439467B; SE8007123L

Abstract

The parking brake for a pneumatic brake system on a vehicle has a stepped piston (15) spring loaded to hold the valve in the closed position. The pressure from the pneumatic reservoir (1) acts against the stepped piston and opens the connection to the hold-off brake cylinder. To apply the brakes the spring pressure is reduced, by lifting the lever linked cam and the hold-off brake cylinder is progressively vented to atmosphere via the stepped valve element. A controlled parking brake is obtained, with the brake lifted when the lever is returned to the drive position.

Description

L'invention part d'un frein mû par un fluide de pression pour véhicules automobiles, comprenant un cylindre récepteur susceptible d'étire commandé de façon exactement dosable par un robinet de commande qui possède une soupape d'admission et une soupape d'échappement. The invention starts from a brake actuated by a pressure fluid for motor vehicles, comprising a draw cylinder capable of being controlled in an exact metering manner by a control valve which has an intake valve and an exhaust valve.

Un tel frein est connu (demande de brevet DE-OS 26 55 952 de la République Fédérale d'Allemagne). Such a brake is known (patent application DE-OS 26 55 952 from the Federal Republic of Germany).

Dans ce frein connu, le robinet de commande est un robinet de frein de parc (appelé aussi frein d'immobilisation, de blocage ou d'arret) dont les soupapes d'admission et d'échappement sont des soupapes à siège. Une telle exécution est toutefois compliquée et conteuse parce qu'il faut utiliser des plateaux de soupape particuliers avec des joints et des ressorts de soupape. In this known brake, the control valve is a parking brake valve (also called a parking brake, blocking or stopping) whose intake and exhaust valves are seat valves. Such an execution is however complicated and storytelling because it is necessary to use special valve plates with seals and valve springs.

Il s'y ajoute qu'il faut prévoir des faces de réaction particulières sur la soupape à siège connue pour que le robinet de frein de parc puisse être commandé de façon variable par degrés ou avec gradation. Une telle commande est cependant nécessaire afin que le ressort de l'accumulateur de force à ressort puisse être détendu - et que, ainsi, le frein puisse Btre desserré - avec sensibilité et de manière dosée avec précision. In addition, special reaction faces must be provided on the known seat valve so that the parking brake valve can be controlled in varying degrees or by gradation. Such a control is however necessary so that the spring of the spring force accumulator can be relaxed - and thus, the brake can be released - with sensitivity and in a metered manner with precision.

L'invention vise notamment à éviter ces inconvénients. The invention aims in particular to avoid these drawbacks.

Selon une caractéristique essentielle de l'invention, les soupapes d'admission et d'échappement sont des soupapes à coulisse formées sur un tiroir étagé et une surface annulaire prévue sur une pièce coulissante fournit dans le robinet une force de pilotage par laquelle la pression du cylindre récepteur peut etre variée dans le sens d'une gradation. According to an essential characteristic of the invention, the intake and exhaust valves are slide valves formed on a stepped drawer and an annular surface provided on a sliding part provides in the valve a driving force by which the pressure of the receiving cylinder can be varied in the direction of a gradation.

On obtient ainsi l'avantage que la seule prévision d'une variation de diamètre crée dans le robinet de commande à tiroir une surface utile sur laquelle la pression du (cylindre) récepteur appli quÇe peut exercer une réaction. La force ainsi produite est transforne par un ressort en un ddplacement, ce qui permet d'obtenir le dosage précis désiré de la pression de récepteur. The advantage is thus obtained that the mere anticipation of a variation in diameter creates in the slide control valve a useful surface on which the pressure of the applied (cylinder) receiver can exert a reaction. The force thus produced is transformed by a spring into a displacement, which makes it possible to obtain the desired precise dosage of the receiver pressure.

Comme un tel robinet ne demande ni plateaux ou ressorts de soupape ni joints correspondants, sa construction est très simple et il ne comporte que peu de pièces. As such a valve does not require either plates or valve springs or corresponding seals, its construction is very simple and it comprises only a few parts.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de deux exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels
la figure 1 est une coupe axiale d'un robinet de commande à tiroir selon une première forme d'exécution de l'invention ; et
la figure 2 est une variante de réalisation d'un robinet selon l'invention.Other characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly from the description which follows of two nonlimiting exemplary embodiments, as well as from the appended drawings, in which
Figure 1 is an axial section of a slide valve control according to a first embodiment of the invention; and
Figure 2 is an alternative embodiment of a valve according to the invention.

La figure 1 représente un réservoir d'alimentation 1 qui fait partie d'un frein à air comprimé et qui alimente en air comprimé un robinet de frein de parc 2. Au robinet 2 est raccordé un cylindre de frein 3 à accumulateur de force à ressort, dont le ressort accumulateur non représenté est bandé quand le cylindre est alimenté en air comprimé et qui est détendu quand la pression du cylindre baisse. FIG. 1 represents a supply tank 1 which is part of an air brake and which supplies compressed air to a parking brake valve 2. To the valve 2 is connected a brake cylinder 3 with spring force accumulator , whose accumulator spring, not shown, is bandaged when the cylinder is supplied with compressed air and which is relaxed when the cylinder pressure drops.

Le frein est desserré quand le ressort accumulateur est bandé et il est serré quand ce ressort est détendu par la manoeuvre du robinet de frein de parc dans le sens de l'immobilisation ou de l'arrêt du véhicule.The brake is released when the accumulator spring is bandaged and it is applied when this spring is relaxed by operating the parking brake valve in the direction of immobilization or stopping of the vehicle.

Le robinet de frein de parc 2 possède un corps 4 qui présente un alésage traversant multi-étagé 5. Cet alésage est fermé d'un côté de façon étanche par un fond encastré 6 qui est combiné avec un joint 7 et fixé par un jonc 8. De l'autre cavé, l'alésage 5 est fermé de façon non étanche par un chapeau de ressort 9 qui présente une surface de pression 10 sur laquelle peut agir une came 12 qu'un levier de commande 11 permet de faire tourner. Le levier 11 et la came 12 sont montés dans un couvercle 4' du corps de robinet. The parking brake valve 2 has a body 4 which has a multi-stage through bore 5. This bore is sealed on one side by a recessed bottom 6 which is combined with a seal 7 and fixed by a ring 8 On the other side, the bore 5 is closed in a leaktight manner by a spring cap 9 which has a pressure surface 10 on which a cam 12 can act which a control lever 11 allows to rotate. The lever 11 and the cam 12 are mounted in a cover 4 'of the valve body.

Le chapeau de ressort 9 appuie sur un ressort de gradation 13 qui agit sur la partie 14 de plus petit diamètre d'un tiroir étagé 15. Entre le chapeau 9 et la petite partie 14 du tiroir est formée une chambre d'air extérieur 16. Entre la petite partie 14 et une partie 17 de plus grand diamètre du tiroir étagé 15 est formée, sur ce dernier, une surface annulaire conique 18, laquelle est située dans une chambre annulaire 19 ê laquelle est raccordé le cylindre de frein 3 à accumulateur de force à ressort. Entre le fond encastré 6 et la grande partie 17 du tiroir se trouve une chambre d'air d'alimentation 20, à laquelle est raccordé le réservoir d'alimentation 1. The spring cap 9 presses on a gradation spring 13 which acts on the part 14 of smaller diameter of a stepped drawer 15. Between the cap 9 and the small part 14 of the drawer is formed an outside air chamber 16. Between the small part 14 and a part 17 of larger diameter of the stepped drawer 15 is formed, on the latter, a conical annular surface 18, which is located in an annular chamber 19 to which is connected the brake cylinder 3 with accumulator of spring force. Between the recessed bottom 6 and the large part 17 of the drawer is a supply air chamber 20, to which the supply tank 1 is connected.

Une soupape d'admission 21 pour l'air comprimé venant du réservoir d'alimentation est formée sur la grande partie 17 du tiroir et une soupape d'échappement 22 pour l'air venant de l'accumulateur à ressort est prévue sur la petite partie 14 du tiroir. Les deux parties 14 et 17 du tiroir sont pourvues de joints d'étanchéité toriques 23 et 24 qui coopèrent à la façon d'une soupape à coulisse avec des parties correspondantes 25, 26 du corps de robinet 4
Fonctionnement du robinet de la figure 1.An inlet valve 21 for the compressed air coming from the supply tank is formed on the large part 17 of the drawer and an exhaust valve 22 for the air coming from the spring accumulator is provided on the small part 14 of the drawer. The two parts 14 and 17 of the drawer are provided with O-rings 23 and 24 which cooperate in the manner of a sliding valve with corresponding parts 25, 26 of the valve body 4
Operation of the tap in Figure 1.

Lorsque le frein est desserré, la soupape d'admission 21 est ouverte et la soupape d'échappement 22 est fermée, comme représenté. When the brake is released, the intake valve 21 is open and the exhaust valve 22 is closed, as shown.

Le cylindre de frein 3 à accumulateur de force à ressort est sous la pression d'alimentation en air comprimé. La force exercée par la pression sur la surface annulaire conique 18 s'oppose à la force produite par la pression dans la chambre d'alimentation 20 et soutient ainsi l'action du ressort de gradation 13.The brake cylinder 3 with a spring force accumulator is under the compressed air supply pressure. The force exerted by the pressure on the conical annular surface 18 opposes the force produced by the pressure in the supply chamber 20 and thus supports the action of the gradation spring 13.

Lorsque le levier 11 est manoeuvré à partir de la posiez tion représentée, le tiroir étagé 15 est repoussé vers le bas par l'intermédiaire du ressort de gradation 13, la soupape d'admission 21 est fermée et la soupape d'échappement 22 est ouverte. Le cylindre de frein 3 à accumulateur de force à ressort est ainsi mis en communication avec la chambre d'air extérieur 16, donc avec l'atmosphère. When the lever 11 is operated from the position shown, the stepped drawer 15 is pushed back down through the dimming spring 13, the intake valve 21 is closed and the exhaust valve 22 is open . The brake cylinder 3 with a spring force accumulator is thus placed in communication with the outside air chamber 16, therefore with the atmosphere.

La pression sur l'accumulateur de force à ressort baisse.The pressure on the spring force accumulator drops.

L'abaissement de la pression sur l'accumulateur a pour conséquence que la pression d'alimentation repousse le tiroir 15 vers le haut. Ce processus de commande dosée peut Btre poursuivi jusqu'à ce que le cylindre de frein 3 soit complètement purgé d'air, Le robinet de frein de parc 2 peut ainsi titre commandé avec gradation. The lowering of the pressure on the accumulator results in the supply pressure pushing the drawer 15 upwards. This metering control process can be continued until the brake cylinder 3 is completely purged of air. The parking brake valve 2 can thus be controlled with gradation.

Quand le levier de manoeuvre 11 est ramené à la position de marche représentée, la soupape d'échappement 22 est fermée et la soupape d'admission 21 21 est ouverte. La pression dans le cylindre de frein 3 monte de nouveau et le ressort de gradation 13 se détend. When the operating lever 11 is returned to the operating position shown, the exhaust valve 22 is closed and the intake valve 21 21 is open. The pressure in the brake cylinder 3 rises again and the dimming spring 13 relaxes.

L'action de la pression d'alimentation envoyée au cylindre sur la petite partie 14 du tiroir a pour effet que, par l'intermédiaire du ressort de gradation 13, le levier de manoeuvre 11 est maintenu à la position de desserrage du frein. The action of the supply pressure sent to the cylinder on the small part 14 of the drawer has the effect that, by means of the gradation spring 13, the operating lever 11 is held in the release position of the brake.

La figure 2 représente une variante de l'exécution de la figure 1. FIG. 2 represents a variant of the execution of FIG. 1.

Le robinet de frein de parc 2' de cette variante comporte une surface annulaire 30, exposée à la pression appliquée à l'accumulateur de ressort, qui est prévue sur une douille étagée coulissante 31 qui entoure un tiroir étagé 34. La douille 31 est exposée d'un côté à la pression d'alimentation dans une chambrePd'alimentation 32 et de l'autre côté à la force d'un ressort 33. Le corps 55 du robinet 2' possède un alésage borgne 35 qui est ferme en haut par un couvercle 36 et la chambre d'alimentation 32 est délimitée d'un c8té par ce couvercle et une partie 37 du tiroir et de l'autre côté par une partie 38 de plus petit diamètre du tiroir et une partie 39 de plus grand diamètre de la douille coulissante. Le couvercle 36 possède un cylindre de guidage 36' pour la partie 37 de grand diamètre du tiroir. The parking brake valve 2 ′ of this variant has an annular surface 30, exposed to the pressure applied to the spring accumulator, which is provided on a sliding stepped bush 31 which surrounds a stepped drawer 34. The bush 31 is exposed on one side to the supply pressure in a supply chamber 32 and on the other side to the force of a spring 33. The body 55 of the valve 2 ′ has a blind bore 35 which is closed at the top by a cover 36 and the supply chamber 32 is delimited on one side by this cover and a part 37 of the drawer and on the other side by a part 38 of smaller diameter of the drawer and a part 39 of larger diameter of the sliding sleeve. The cover 36 has a guide cylinder 36 'for the large-diameter part 37 of the drawer.

Le tiroir 34 comporte deux parties 38 et 40, ayant des diamètres égaux plus petits que le diamètre de la partie 37, qui sont pourvus de joints toriques 42 et 43, lesquels coopèrent à la façon de soupapes a coulisse avec des parties correspondantes 44 et 45 de l'alédage de la douille coulissante 31 pour former avec elles une soupape d'admission 46 respectivement une soupape d'échappement 47. La douille 31 est également étanchée par-deux joints toriques 48 et 49 quiont des diamètres différents et renferment entre eux la surface annulaire 30. The drawer 34 has two parts 38 and 40, having equal diameters smaller than the diameter of the part 37, which are provided with O-rings 42 and 43, which cooperate in the manner of slide valves with corresponding parts 44 and 45 of the bore of the sliding sleeve 31 to form with them an intake valve 46 respectively an exhaust valve 47. The sleeve 31 is also sealed by two O-rings 48 and 49 which have different diameters and contain between them the annular surface 30.

Entre le fond fixe de l'alésage du robinet d'un côté et une partie 50 de plus petit diamètre de la douille coulissante et la petite partie 40 du tiroir de l'autre côté est formée une chambre d'air extérieur 52 contenant, outre le ressort 33, un ressort 51 qui agit sur le tiroir étagé 34 en sens contraire à la force exercée par le levier de manoeuvre 11. La surface annulaire 30 de la douille 31et une partie située entre les deux joints toriques 42, 43 du tiroir communiquent entre elles par un orifice radial 53 de la douille 31 et sont de ce fait exposées à la pression d'accumulateur de force ressort régnant dans une chambre annulaire 54. Between the fixed bottom of the tap bore on one side and a part 50 of smaller diameter of the sliding sleeve and the small part 40 of the drawer on the other side is formed an outside air chamber 52 containing, in addition the spring 33, a spring 51 which acts on the stepped drawer 34 in the opposite direction to the force exerted by the operating lever 11. The annular surface 30 of the sleeve 31 and a part located between the two O-rings 42, 43 of the drawer communicate between them by a radial orifice 53 of the sleeve 31 and are therefore exposed to the spring force accumulator pressure prevailing in an annular chamber 54.

Fonctionnement du robinet de la figure 2.Operation of the tap in Figure 2.

Quand le frein est desserré, la soupape d'admission 46 est ouverte et la soupape d'échappement 47 est fermée, comme représenté. When the brake is released, the intake valve 46 is opened and the exhaust valve 47 is closed, as shown.

Le cylindre de frein 3 à accumulateur de force a ressort reçoit la pression d'alimentation d'air comprimé. La pression d'accumulateur agissant sur la surface annulaire 30 et la force du ressort 33 stop- posent à la force exercée par la pression d'alimentation dans la chambre 32.The brake cylinder 3 with spring force accumulator receives the compressed air supply pressure. The accumulator pressure acting on the annular surface 30 and the force of the spring 33 stop the force exerted by the supply pressure in the chamber 32.

La pression d'alimentation agissant sur-une surface utile annulaire définie par la différence entre le diamètre intérieur du cylindre de guidage 36' et le diamètre de la petite partie de tiroir 38 et la force du ressort 51 fournissent ensemble la force de rappel pour le levier 11 et maintiennent le robinet à la position de desserrage du frein. The supply pressure acting on an annular working surface defined by the difference between the internal diameter of the guide cylinder 36 'and the diameter of the small drawer part 38 and the force of the spring 51 together provide the return force for the lever 11 and hold the valve in the brake release position.

Lorsque le levier 11 est manoeuvré à partir de la position reprdsentée, la soupape d'admission 46 est fermée et la soupape d'échappement 47 est ouverte. Une communication est ainsi établie entre le cylindre de frein 3 à accumulateur de force à ressort et la chambre d'air extérieur 52. Par suite de l'abaissement de la pression agissant sur la surface annulaire 30, la pression d'alimentation dans ia chambre 32 déplace la douille 31 en direction de la chambre d'air extérieur 52, jusqu'à ce que la force du ressort 33 se soit accrue suffisamment pour qu'elle établisse l'équilibre avec la force produite par la pression d'alimentation. La soupape d'échappement 47 se referme. When the lever 11 is operated from the position shown, the inlet valve 46 is closed and the exhaust valve 47 is open. A communication is thus established between the brake cylinder 3 with spring force accumulator and the external air chamber 52. As a result of the lowering of the pressure acting on the annular surface 30, the supply pressure in the chamber 32 moves the bush 31 in the direction of the outside air chamber 52, until the force of the spring 33 has increased enough so that it establishes equilibrium with the force produced by the supply pressure. The exhaust valve 47 closes.

Ce processus peut etre poursuivi jusqu'à ce que le cylindre de frein 3 à accumulateur de force à ressort soit complètement purgé d'air.This process can be continued until the brake cylinder 3 with spring force accumulator is completely purged of air.

Quand le levier ll est ramené à la position de marche reprdsentde, la soupape d'échappement 47 est fermée et la soupape d'admission 46 est ouverte. La pression envoyée au cylindre de frein et agissant sur la surface annulaire 30 provoque le déplacement de la douille 31 en direction de la chambre 32, ce qui détend d'autant le ressort 33. When the lever 11 is returned to the operating position shown, the exhaust valve 47 is closed and the inlet valve 46 is open. The pressure sent to the brake cylinder and acting on the annular surface 30 causes the sleeve 31 to move in the direction of the chamber 32, which relaxes the spring 33 all the more.

Comme celui de la figure 1, le robinet de la figure 2 peut donc etre commandé avec gradation pour la montée et pour la réduction de la pression appliquée au cylindre de frein. Like that of FIG. 1, the tap of FIG. 2 can therefore be controlled with gradation for the rise and for the reduction of the pressure applied to the brake cylinder.

Bien que les deux exemples concernent seulement des robinets de frein de parc pour freins à air comprimé, il va de soi que le robinet de commande selon l'invention possède également d'autresapplications. I1 est notamment applicable aussi dans des systèmes de freinage hydrauliques, Although the two examples relate only to parking brake valves for air brakes, it goes without saying that the control valve according to the invention also has other applications. It is particularly applicable also in hydraulic braking systems,

Claims

CLAIMS 1. Brake actuated by a pressure fluid for motor vehicles, comprising a receiving cylinder capable of being controlled exactly by a control valve which has an intake valve and an exhaust valve, characterized in that the intake (21, 46) and exhaust (22, 47j) valves are sliding valves formed on a stepped drawer (15, 34) and in that an annular surface (18, 30) provided on a sliding part provides in the valve a driving force by which the pressure of the receiving cylinder (3) can vary between in the direction of a gradation.

2. Brake according to claim 1, characterized in that the annular surface is a conical annular surface (18) of a stepped drawer (15) and in that the intake valve (21) is formed on a part (17 ) larger diameter of the drawer than the exhaust valve (22).

3. Brake according to claim 2, characterized in that the part (14) of smaller diameter of the stepped drawer (15) is directed towards a lever (11) for controlling the tap.

4. Brake according to claim 2 or 3, characterized in that the two parts (14, 17) of the drawer are provided with O-ring seals (23, 24) which cooperate in the manner of slide valves with boring parts (25, 26) corresponding in a valve body (4).

5. Brake according to claim 1, characterized in that a dimming spring (13) is arranged between a tap control lever (11) and a part (14) of smaller diameter of the stepped drawer.

6. Brake according to claim 5, characterized in that the dimming spring (13) is capped with a spring cap (9) which is permanently applied against a cam (12) which can be turned by the control lever ( 11).

7. Brake according to claim 6, characterized in that the valve body (4) has, for the reception of the stepped drawer (15), the dimming spring (13) and the spring cap (9), a multi bore -stagd (5) and in that the bore (5) is closed in a leaktight manner by the spring cap (9) at its end situated on the side of the control lever (11) and is closed at its other end by a recessed bottom (6) mounted in leaktight manner.

8. Brake according to claim 7, characterized in that a supply pressure chamber (20) is provided between the bottom (6) of the valve and the part (17) of large diameter of the drawer, in that a external air chamber (16) is formed between the spring cap (9) and the part (14) of small diameter of the drawer and in that the tap further comprises an annular chamber (19) located between the two parts ( 14, 17) of the drawer and connected to the receiving cylinder (3).

9. Brake according to claim 1, characterized in that the valve comprises a stepped drawer (34) which is surrounded by a sliding stepped sleeve (31) which is exposed on one side to the supply pressure and on which is formed an annular surface (30) exposed to the pressure sent to the receiving cylinder (3).

10. Brake according to claim 9, characterized in that the body (55) of the tap has for the sliding sleeve (31) a stepped blind bore (35) closed at its end on the control lever side (11) by a cover (36 ) which has a guide cylinder (36 ') for a portion (37) of larger diameter of the drawer.

11. Brake according to claim 10, characterized in that a supply pressure chamber (32) is formed between, on one side, the cover (36) and the part (37) of larger diameter of the drawer, on the other side, a part (38) of smaller diameter of the drawer and a part (39) of larger diameter of the stepped socket and in that an external air chamber (52) is provided on the side d 'a portion (50) of smaller diameter of the sliding sleeve and a portion (40) of smaller diameter of the drawer.

12. Brake according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the valve is a parking brake valve and in that the receiving cylinder is a brake cylinder with spring force accumulator.