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Steuerventil für Druckluftbremsen
Die Erfindung bezieht sich auf Druckluftbremseinrichtungen, insbesondere für Schienenfahrzeuge, bei denen das Anlegen und Lösen der Bremsen in Abhängigkeit von der Minderung bzw. Wiederherstellung des
Luftdruckes in einer Hauptleitung gegenüber einem gegebenen Druck in einem Steuerbehälter erfolgt.
Zu diesen Einrichtungen gehört häufig ein Beschleunigungsventil an jedem einzelnen gebremsten
Wagen, das bei einer leichten Senkung des Hauptleitungsdruckes, beispielsweise um 0, 05 kg/cn2. ge- genüber dem Hilfsbehälterdruck in eine Schnellwirkungsstellung umsteuert, in der die Hauptleitung ört- lich nach einem vorher entlüfteten Übertragungsbehälter angezapft wird.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, ein die Drucksenkung sicherndes Zwischenventil vorzusehen, das sich beim Umsteuern des Beschleunigungsventils in die Schnellwirkungsstellung in seiner Normalstellung befindet, in der der Übertragungsbehälter über eine Drossel mit dem Bremszylinder verbunden ist, so dass der Hauptleitungsdruck nach dem anfänglichen Auffüllen des Übertragungsbehälters durch Abströmen von
Druckluft in den Bremszylinder nach Massgabe des Durchströmquerschnitts dieser Drossel weiterhin bis auf einen bestimmten Wert unter den Steuerbehälterdruck, beispielsweise 0, 04 kg/cm , vermindert wird, was einem bestimmten Mindestdruck entspricht, wobei das "tote" Hauptleitungsvolumen auf mehreren ungebremsten Wagen zwischen dem betrachteten und dem im Zugverband nächstfolgenden gebremsten Wagen ohne Einfluss bleibt.
Nach Absinken des Hauptleitungsdruckes auf diesen bestimmten Wert steuert dieses Zwischenventil in eine Absperrstellung um, in der die sogenannte fortgesetzte Schnellwirkung abgeschlossen wird. Während des Lösens der Bremsen nimmt das Zwischenventil eine zwischen der Normalstellung und der Abschlussstellung liegende Zwischenstellung ein, sobald der Hauptleitungsdruck bis auf einen bestimmten Wert unter den Steuerbehälterdruck wiederhergestellt ist. Eine Erklärung für diese Vorgänge wird in der folgenden Beschreibung gebracht. In der Zwischenstellung des Ventils ist der Übertragungsbehälter wieder mit dem Bremszylinder verbunden, der dadurch praktisch drucklos wird.
Befindet sich das Beschleunigungsventil beim Umsteuern des Zwischenventils in seine Zwischenstellung aus irgendeinem Grunde in seiner Schnellwirkungsstellung, wie es beispielsweise dann der Fall ist, wenn der Hilfsluftbehälterdruck den Hauptleitungsdruck in ausreichendem Masse übersteigt, so wird die Hauptleitung über die erwähnte Drossel mit dem praktisch drucklosen Bremszylinder verbunden und dadurch schnellwirkend entlüftet, was ein unerwünschtes Anlegen der Bremsen mit dem Mindestdruck nach sich ziehen kann. Bei den bekannten Einrichtungen besteht die Möglichkeit, dass dieses unerwünschte Ereignis unter den im folgenden beschriebenen Umständen eintreten kann.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuerventil für Druckluftbremsen, insbesondere von Schienenfahrzeugen, mit einem Ventil, das in seiner bei gelösten Bremsen eingenommenen Endstellung eine schnellwirkende Drucksenkung in der Hauptleitung durch ein Beschleunigungsventil ermöglicht, in einer nach Senken des Hauptleitungsdruckes auf einen bestimmten Wert eingenommenen Abschlussstellung dagegen unterbricht.
Erfindungsgemäss ist ein solches Steuerventil gekennzeichnet durch ein als Sperrglied wirksames Zwischenventil, das nach Druckbeaufschlagung einer in ungebremstem Zustand ruckfreien Kammer eine der Druckbeaufschlagung proportionale Kraft auf das die Drucksenkung sichernde Ventil entgegen dessen Bewegungsrichtung aus der Abschluss- in die Normalstellung (Lösestellung) ausübt, u. zw. bis
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wobei der Kammer Druckluft aus dem Bremszylinder über das in seiner Abschlussstellung befindliche, die Drucksenkung sichernde Ventil zugeführt wird.
Während die eine Drossel allein dem Überladen des Vorratsbehälters entgegenwirkt, erfolgt bei dennoch eingetretener Überladung des Behälters der Druckausgleich zur Hauptleitung gleichzeitig über beide Drosseln. Der hiedurch erzielte Vorteil besteht darin, dass ein Ansprechen des Beschlenmgungsventils,' beispielswiese nach Beendigung des Füllstosses, verhindert wird, da sich infolge des absichtlich beschleunigten Druckausgleichs kein ausreichender Druckunterschied im Steuerteil des Beschleunigungsventils ausbilden kann.
Anderseits darf die Durchflussleistung der beiden Drosseln zusammengenommen eine bestimmte Grösse nicht überschreiten, damit nicht die Einstellung der zum Ansprechen des Beschleunigungsventils notwendigen Druckdifferenz zwischen Hauptleitung und Vorratsbehälter bei der Einleitung einer Bremsung unmöglich gemacht wird.
Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht darin, dass das die Drucksenkung sichernde Ventil in der Lösestellung die Kammer des Zwischenventils zur Atmosphäre entlüftet.
Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht in einem nur in Richtung zum Bremszylinder öffnenden Rückschlagventil zwischen der Kammer des Zwischenventils und dem Bremszylinder.
Noch ein anderes Merkmal der Erfindung besteht in einem Füllventil mit einer Steuerkammer, die über das in der Lösestellung befindliche, die Drucksenkung sichernde Ventil mit dem für die schnellwirkende Druckminderung in der Hauptleitung vorgesehenen Strömungsweg und über das in der Abschlussstel- lung befindliche Ventil mit einer andern Druckluftquelle, beispielsweise dem Hilfsbehälter, verbunden ist.
Schliesslich besteht ein Merkmal der Erfindung darin. dass das die Drucksenkung sichernde Ventil eine Zwischenstellung aufweist, in welcher der für die schnellwirkende Druckminderung in der Hauptleitung vorgesehene Strömungsweg durch erneute Verbindung des Übertragungsbehälters mit dem Bremszylinder wiederhergestellt wird, während die Steuerkammer des Füllventils mit der Druckluftquelle (Hilfsbehälter) verbunden bleibt und dadurch das Umsteuern des Füllventils in die Füllstellung verhindert, und während ausserdem die Kammer des Zwischenventils weiterhin mit dem Bremszylinder verbunden bleibt.
Die nachfolgende Beschreibung ist auf das zum sicheren Verständnis der Erfindung Notwendige beschränkt, und es werden nur die mit der Erfindung unmittelbar in Zusammenhang stehenden Einzelheiten ausführlich behandelt.
Die auf der Zeichnung dargestellte erfindungsgemässe Bremseinrichtung enthält die übliche, durch den ganzen Zug geführte Hauptleitung l, deren Innendruck in an sich bekannter Weise mittels des nicht gezeichneten Führerbremsventils auf der Lokomotive verändert werden kann.
Jeder einzelne gebremste Wagen ist mit einem Bremssteuerventil 2 ausgerüstet, das auf eine wählbare Drucksenkung in der Hauptleitung 1 gegenüber dem. \Druck in einem Steuerbehälter 3 anspricht und Druckluft aus einem Hilfsluftbehälter 4 in einen Bremszylinder 5 überströmen lässt, so dass in diesem ein der Drucksenkung in der Hauptleitung proportionaler Druck aufgebaut wird und die Bremsen des betreffenden Wagens entsprechend stark angezogen werden.
Weiterhin spricht das Ventil 2 auf Steigerungen des Druckes in der Hauptleitung 1 gegenüber dem Druck im Steuerbehälter 3 in der Weise an, dass es Druckluft aus dem Bremszylinder 5 proportional zu der Drucksteigerung ausströmen lässt und nach dem Entlüften des Bremszylinders den Hilfsbehälter 4 und den Steuerbehälter 3 an die Hauptleitung anschliesst, so dass ein Ausgleich der Drücke in diesen beiden Behältern mit dem Hauptleitungsdruck in an sich bekannter Weise herbeigeführt wird.
Das Bremssteuerventil 2 enthält einen zur Aufnahme der Anschlüsse von der Hauptleitung 1, dem Steuerbehälter 3, dem Hilfsluftbehälter 4 und dem Bremszylinder 5 bestimmten Rohrträger 6, an dessen einer Dichtfläche ein geteiltes Gehäuse 7 angebracht ist.
In den einzelnen Teilen des Gehäuses 7 und teilweise von diesen gebildet befinden sich ein Hauptstenerventil 8, ein Füllabsperrventil 9, ein Füllven- gallo, ein Beschleunigungsventil 11, ein Bremszylindermindestdruckventil12, ein Steuerbehälter-Füll- rückschlagventil 13, eine kombinierte Steuerbehälter-Füll-und-Ableitungsdrossel 14, ein Hilfsbehälter-
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15,die schnellwirkende Drucksenkung sicherndes Ventil 18..
Das Hauptsteuerventil 8 kann zwei mit Abstand voneinander koaxial angeordnete biegsame Ringmem- branen 19,20 enthalten, ; die kraftschlüssig miteinander gekoppelt sind und einen zusammenhängenden Mambranensatz bilden. Am äusseren Umfang sind sie zwischen Teilen des Gehäuses 7 und am inneren Umfang zwischen Membranscheiben 21,22 eingespannt..
Auf die in der Zeichnung. untere Fläche der Membran 19 wirkt der Druck in einer über eine Bohrung 24 ständig mit dem Steuerbehälter 3 verbundenen Kammer 23, auf die obere Fläche dagegen der
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Druck in einer über eine Beruhigungsdrossel 26 mit einer Bohrung 27 in Verbindung stehenden Kammer 25.
Gleichachsig zu den Membranen 19,20 ist ein Stössel 28 angeordnet. Er liegt mit einem Ende in einer Ausnehmung 29 der Membranscheiben 21 und ragt durch die Kammer 25 und eine Trennwand 30 in eine mit der Atmosphäre verbundene Kammer 31, wo er sich an die in der Zeichnung untere Seite der
Membranscheiben 22 anlegt. Mittels eines Dichtgliedes ist der Stössel in einer Bohrung der Trennwand 30 dichtend geführt. Der Kammer 31 gegenüber auf der andern Seite der Membran befindet sich eine Kam- mer 32, die über die übliche Beruhigungsdrossel 33, eine Bohrung 34, eine Drossel 35 und eine Bohrung 36 ständig mit dem Bremszylinder 5 verbunden ist.
Ein vorzugsweise in einem Stück mit einer der Membran- scheiben 22 hergestellter Kolbenschieber 37 ist in der Kammer 32 dichtend und gleitend beweglich in einer zu der Kammer 32 ausgerichteten Gehäusebohrung 38 geführt. An seinem freien Ende ist der Schie- ber 37 mit kleinerem Durchmesser ausgeführt, wodurch er in Verbindung mit der Bohrung 38 eine Ring- kammer 39 bildet. Eine Axialbohrung 40 ist von diesem Ende aus in das Schieberinnere vorgebracht und steht über Radialbohrungen in ständiger Verbindung mit einer am Schieber vorgesehenen ringförrnigenfäi- schnürung 41.
Bei entlüftetem Bremszylinder befindet sich der Membransatz unter der Wirkung einer Feder 42 in der
Kammer 32 in der gezeichneten Stellung, in der die Membranscheiben 21 an der üblichen gefesselten Feder 43 in der Kammer 23 anliegen, ohne diese jedoch anzudrücken. Der Schieber 37 nimmt dabei eine Bremslösestellung ein und verbindet die Bohrung 27 über eine breite Ringnut 44 mit einer über den übli- chen Absperrhahn 46 und Luftfilter 47 an die Hauptleitung 1 angeschlossenen Bohrung 45. Der Absperrhahn 46 dient dazu, das Bremssteuerventil 2 gegebenenfalls von der Hauptleitung 1 abzusperren.
Weiterhin überdeckt die Ringnut 41 in der Lösestellung des Schiebers 37 zwei mit Drosseln 50,51 versehene Bremszylinderbohrungen 48,49, wodurch der Bremszylinder 5 über Bohrung 34, Kammer 39, Bohrung 40, Ringnut 41 und die beiden Lösebohrungen 48,49 zur Atmosphäre entlüftet wird. Weiterhin ist das freie Ende des Schiebers 37 in der Lösestellung ausser Eingriff mit einemHubventil 52 zwischen der Kammer 39 und einer über eine Bohrung 54 ständig an den Hilfsbehälter 4 angeschlossenen Kammer 53. Unter der Wirkung des Hilfsbehälterdruckes und einer vorgespannten Feder 56 in der Kammer 53 wird das Ventil 52 auf seinen ringförmigen Sitz 55 gedrückt und die Verbindung zwischen den beiden Kammern dadurch unterbrochen.
Wird der in der Kammer 25 herrschende Hauptleitungsdruck über die Schiebernut 44 und Bohrung 27 um mindestens 0, 21 kg/cm-je nach Vorspannung der Feder 42 - unter den Steuerbehälterdruck in der Kammer 23 gesenkt, so bewegen sich die Membranen nach oben und nehmen dabei den Schieber 37 in eine Bremsstellung mit. In dieser Stellung des Schiebers bleibt die Bohrung 27 weiterhin über die Ringnut 44 mit der Hauptleitungsbohrung 45 verbunden, während das freie Schieberende auf das Hubventil 52 aufsetzt und dieses gegen die Spannung der Feder 56 öffnet, worauf Druckluft aus dem Hilfsbehälter 4 über Bohrung 54, Kammer 53, Kammer 39 und Bohrung 34 in den Bremszylinder 5 einströmt.
Das freie Schieberende legt sich dabei dichtend gegen das federbelastete Ventil 52 und verhindert dadurch ein Abströmen von Druckluft über Bohrung 40, Ringnut 41 und Lösebohrung 48 zur Atmosphäre.
Sobald der Bremszylinderdruck in der Kammer 32 einen der Hauptleitungsdrucksenkung in der Kammer 25 verhältnisgleichen Wert erreicht, überwiegen die in den Kammern 32,25 herrschenden Drücke im Verein mit der Spannung der Feder 42 den entgegenwirkenden Steuerbehälterdruck in der Kammer 23, so dass die Membranen in Richtung nach der Kammer 23 ausweichen und den Schieber 37 in eine zwischen der Brems- und Lösestellung befindliche Abschlussstellung mitnehmen. In dieser Schieberstel-
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von der zum Bremszylinder 5 führenden Bohrung 34 abgesperrt und die in den Bremszylinder eingesteuerte Druckluft unter dem gewünschten Druck abgeschlossen.
Das Füllabsperrventil 9 kann eine biegsame Membran 57 enthalten, die am Umfang zwischen Teilen des Gehäuses eingespannt und einerseits von dem Druck in einer über die Bohrung 24 ständig mit dem Steuerbehälter 3 in Verbindung stehenden Kammer 58 und anderseits in entgegengesetzter Richtung von einer über die übliche Membranscheibe 61 wirksamen Stellfeder 59 in einer zur Atmosphäre entlüfteten Kammer 60 beaufschlagt ist. Ein vorzugsweise in einem Stück mit der Membranscheibe 61 hergestellter Rundschieber 62 befindet sich in der Kammer 60 und wird an seinem freien Ende gleitend und dichtend in einer zur Kammer 60 ausgerichteten Gehäusebohrung 63 geführt.
Ist der Druck im Steuerbehälter 3 und damit in der Membrankammer 58 beispielsweise beim erstmaligen Auffüllen der Bremseinrichtung unter einem bestimmten Wert, beispielsweise 4, 8 kg/cm2, so hält die Feder 59 den Schieber 62 in der gezeichneten Einschalt- oder Normalstellung. In dieser Stellung ver-
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BohrungBremszylinder 5 stehenden Kammer 102 geführt ist. Zur Steuerung des Durchganges zwischen der Kam- mer 102 und der ständig an die Bohrung 34 angeschlossenen Kammer 103 ist ein Hubventil 104 vorgese- hen, das durch eine Feder 105 in der Kammer 103 in Schliessrichtung belastet ist.
Befindet sich der Bremszylinderdruck in der Kammer 94 unterhalb eines bestimmten Wertes beispiels- weise von 0, 63 kg/cm2, so hält die Feder 97 die Membran 93 in ihrer gezeichneten Normalstellung, in der die Membranscheibe 99 das Ventil 104 mittels des Stössels 100 gegen die Wirkung der Feder 105 von seinem Sitz abhebt, so dass der Durchgang zwischen den Kammern 102,103 geöffnet ist und Druckluft aus dem Hilfsbehälter 4 schnell unter Umgehung der Bremsdrossel 35 über Bohrung 34, Kammer 103,
Ventil 104, Kammer 102 und Bohrung 36 in den Bremszylinder 5 überströmen kann, so dass das Spiel aus dem Bremsgestänge genommen und gegebenenfalls, wie es in einigen europäischen Staaten gewünscht wird, die Bremsen mit einem bestimmten Mindesdruck angelegt werden.
Übersteigt der in der Kammer 94 wirksame Bremszylinderdruck jedoch den festgesetzten Wert, so weicht die Membran 93 gegen die Feder 97 aus, so dass das Ventil 104 unter der Wirkung der Feder 105 schliesst und weiteres Einströmen von Druckluft aus dem Hilfsbehälter 4 in den Bremszylinder 5 nur noch gedrosselt über die Bremsdrossel 35 stattfindet.
Das Hilfsbehälter-Füllrückschlagventil 15 enthält nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Tellerventil 106, das auf einer Seite dem Druck in einer ständig an die Bohrung 27 angeschlossenen Kammer 107 und auf der andern Seite dem Druck in einer ständig an die Bohrung 54 angeschlossenen Kammer 108 unterliegt. Eine Feder 109 in der Kammer 108 belastet das Ventil 106 in Richtung nach seiner gezeichneten Schliessstellung, in der das Zurückströmen von Druckluft aus der Bohrung 54 in die Bohrung 27 verhindert, ein Strömen in umgekehrter Richtung dagegen möglich ist. Vorzugsweise ist die Feder 109 derart bemessen, dass sie das Auffüllen des Hilfsbehälters 4 aus der Hauptleitung 1 normalerweise und bei mindestens 0, 12 kg/cm Druckgefälle zum Hilfsbehälter ermöglicht.
Die Hauptleitung 1 steht ausser bei einem nicht mit der Erfindung zusammenhängenden Betriebszustand über die Bohrung 45. und die Ringnut 44 im Hauptsteuerschieber 37 mit der Bohrung 27 in Verbindung.
Das Hilfsbehälter-Überladungsrücksehlagventil 16 enthält vorzugsweise ein Tellerventil 110, das auf seiner in der Zeichnung unteren Seite dem Druck in einer ständig an die Bohrung 81 angeschlossenen Kammer 111 und auf der Gegenseite dem Druck in einer über eine Bohrung 113 und die übliche Hilfsbe- hälter-Überladungsrückströmdrossel 114 ständig an die Hauptleitung 45 angeschlossenen Kammer 112 unterliegt. Das Ventil 110 schliesst durch Aufsitzen auf einen die Kammer 111 einfassenden ringförmigen Sitz. wenn der Hauptleitungsdruck in der Kammer 112 den Druck in der über die Ringnut 80 in demain der Füllstellung befindlichen Schieber 77 des Füllventils 10 mit der Hilfsbehälterbohrung 54 verbundenen Bohrung 81 überwiegt.
Das Umstellventil 17 enthält den nicht gezeichneten üblichen Schieber, der von Hand durch Betätigen eines Handhebels 115 in eine Güterzug-Stellung gelegt werden kann, in der die Bohrungen 48,49, 34 mit den zugehörigen Drosseln 50,51, 35, wie auf der Zeichnung dargestellt, verbunden sind und die Bremseinrichtung damit für Güterzugbetrieb eingerichtet ist.
In einer durch die strichpunktierte Linie 116 angedeuteten Personenzug-Stellung des Handhebels 115 dagegen ist die Bohrung 48 mit der Drossel 50 und ausserdem parallel dazu mit einer Drossel 117, die Bohrung 49 mit der Drossel 51 und ausserdem parallel dazu mit einer Drossel 118 und die Bohrung 34 mit der Drossel 35 und ausserdem parallel dazu mit einer Drossel 119 verbunden, wobei die zusätzlichen Drosseln zur Verstärkung des Druckluftstromes dienen und damit die beispielsweise von der UIC in Europa vorgeschriebenen Brems-Lösebedingungen erfül- len.
Auf der Zeichnung ist die erfindungsgemässe Bremseinrichtung in der Stellung für Güterzugbetrieb dargestellt, wobei ein Übertragungsbehälter 121 durch eine Verschlussschraube 120 von der Schnellwirkungsbohrung 91 abgesperrt ist. Für den Personenzugbetrieb wird diese Verschlussschraube entfernt, so dass dann der Übertragungsbehälter 92 um das Volumen des Behälters 121 vergrössert wird.
Das die schnellwirkende Druckminderung sichernde Ventil 18 kann der Deutlichkeit halber eine ringförmige biegsame Membran 122 enthalten, die an ihrem Aussenumfang in dem Gehäuse 7 und am Innenumfang zwischen den Membranscheiben 123 eingespannt ist und auf einer Seite von dem Druck in einer über die Bohrung 24 ständig an den Steuerbehälter 3 angeschlossenen Kammer 124, auf der andern Seite dagegen von dem Druck in einer über die Bohrung 27 und den Hauptsteuerschieber 37 ausser unter einer nicht mit der Erfindung zusammenhängenden Bedingung an die Hauptleitungsbohrung 45 angeschlossenen Kammer 125 beaufschlagt wird.
Mit einer der Membranscheiben 123 hängt koaxial dazu ein vorzugsweise . 11 einem Stück mit dieser hergestellter Rundschieber 126 zusammen, der durch die Kammer 125 in eine ausgerichtete Gehäusebohrung 127 ragt, wo er dichtend und gleitend beweglich geführt wird. Vor dem
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Stirnende des Schiebers 126 bildet die Bohrung 127 eine ständig an die Schnellwirkungsbohrung 91 angeschlossene Kammer 128.
Eine Feder 129 in der Kammer 125 wirkt mittels einer der Membranscheiben 123 auf die Membran 122 und sucht den Schieber 126 in seine durch Anstossen der oberen Membranscheibe 123 an die Trennwand der Kammer 124 definierte gezeichneteNormalstellung zu bewegen. Der Schieber nimmt diese Stellung ein, wenn der Steuerbehälterdruck in der Kammer 124 praktisch gleich dem Hauptleitungdruck in der Kammer 125 ist.
In der Normalstellung des Schiebers 126 ist die Mündung einer zur Kammer 73 des Füllventils 10 führenden Bohrung 130 in der Kammer 128 freigegeben, während gleichzeitig eine breite Ringnut 131 im unteren Teil des Schiebers die Mündung der Hilfsbehälterbohrung 54 überdeckt, ohne dabei jedoch die Bohrung 130 mit einzuschliessen. Über eine Drosselbohrung und die Bohrung 34 steht die Kammer 128 und damit der Übertragungsbehälter 92 mit dem Bremszylinder 5 in Verbindung. Die erwähnte Drosselverbindung besteht dabei zum-Teil aus einer in den Schieber 126 von seiner Stirnfläche aus eingebrachten Längsbohrung 132 mit einer Drosseldüse 133, die in eine breite Ringnut 134 am Umfang des Schiebers zwischen der Ringnut 131 und der Membran 122 ausläuft.
Der Schieber 126 kann weiterhin noch eine durch Anstossen der zylindermantelförmig abgebogenen Kante der einen Membranscheibe 123 an die Trennwand der Kammer 125 fixierte Schnellwirkungs-Ab- schlussstellung einnehmen. In dieser Stellung verbindet die Ringnut 131 die Hilfsbehälterbohrung 54 mit der Bohrung 130 und dadurch mit der Füllventilkammer 73, so dass der Schieber 77 des Füllventils 10 unter der Wirkung des Hilfsbehälterdruckes in seiner Abschlussstellung gehalten wird. Die Ringnut 134 des Schiebers 126 befindet sich dabei ausser Überdeckung mit der Bohrung 34 und lässt keine Druckluft aus dem Übertragungsbehälter 92 in den Bremszylinder 5 überströmen.
Es sei angenommen, dass die so weit beschriebene Bremseinrichtung in einem Güterzugwagen eingebaut und die Hauptleitung 1 auf einen normalen Betriebsdruck aufgefüllt ist. Da die Erfindung mit den beim erstmaligen Auffüllen sich abspielenden Vorgängen keinerlei Berührung hat, wird von einer ausführlicheren Erläuterung dieser Vorgänge in der im folgenden gebrachten Beschreibung abgesehen.
Bei auf den normalen Betriebsdruck aufgefüllter Hauptleitung 1 befindet sich der Schieber 37 unter der Wirkung des Hauptleitungsdruckes in der Kammer 25 und der Feder 42 in der Kammer 32 des Hauptsteuerventils 8 entgegen der Wirkung des Steuerbehälterdruckes in der Kammer 23 in seiner Brems-Lösestellung, in der der Bremszylinder 5 über Bohrung 34, Schieberbohrung 40, Ringnut 41 und die Löseboh-
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im Mindestdruckventil 12 geöffnet. Das Beschleunigungsventil 11 befindet sich in seiner Normalstellung, da die Wirkung des Hauptleitungsdruckes und der Feder 89 in der Kammer 86 auf die Membran 83 den entgegenstehenden Hilfsbehälterdruck in der Kammer 85 überwiegt, so dass die Hauptleitungsbohrung45 vom Übertragungsbehälter 92 abgesperrt ist.
Weiterhin befindet sich bei normalem Betriebsdruck in der Hauptleitung der Schieber 126 des die Drucksenkung sichernden Ventils 18 in seiner Normalstellung, da der Hauptleitungsdruck zusammen mit der Spannung der Feder 129 in der Kammer 125 den entgegenwirkenden Steuerbehälterdruck in der Kammer 124 auf die Membran 122 überwiegt. Die Kammer 73 des Füllventils 10 und der Ubertragungsbehäl- ter 92 stehen daher über die Ringnut 134 im Schieber 126 und die Bohrung 34 mit dem entlüfteten Bremszylinder 5 in Verbindung.
Infolge des Fehlens einer Druckwirkung in der Kammer 73 nimmt der Schie- ber 77 des Füllventils 10 unter der Wirkung der Feder 74 seine Füllstellung ein. so dass die Hauptleitung ! über die beschriebenen Strömungswege mit dem Steuerbehälter 3 und Hilfsbehälter 4 verbunden und der Ausgleich der Drücke ermöglicht wird. Der Schieber 62 des Füllabsperrventils 9 bleibt dagegen in seiner Abschlussstellung, in der er die Verbindung zwischen den Bohrungen 65, 66 unterbricht, da der Steuerbehälterdruck in der Kammer 58 die Spannung der auf die Membran 57 einwirkenden Feder 59 überwiegt.
Die zum Teil durch die Bohrung 65, die Schieberbohrung 64 und die Bohrung 66 gebildete SteuerbehälterSchnellfüllverbindung ist damit unterbrochen.
Im Hinblick auf die Verwendung der Bremseinrichtung für einen im Güterverkehr laufenden Wagen ist der Handhebel 115 des Umstellventil 17 in die gezeichnete Güterzugstellung umgelegt worden.
Bis auf den in der Abschlussstellung befindlichen Schieber 62 des Füllabsperrventils 9 befindensich sämtliche Teile der so weit beschriebenen Bremseinrichtung in den gezeichneten Stellungen.
Es sei angenommen, dass der Güterzug eine beträchtliche Anzahl von Leitung-age zwischen je zwei gebremsten Wagen enthalte, wobei darauf hingewiesen wird, dass die erfindungsgemässe Bremseinrichtung für Verwendung im europäischen Eisenbahnbetrieb bestimmt ist, wo üblicherweise nur ein von BetriebsFaktoren abhängiger Prozentsatz der Gesamtzahl von in Güterzügen laufenden Wagen mit Bremseinrichtungen versehen ist. Um den beispielsweise von der UIC festgesetzten Betriebsvorschriften zu genügen,
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müssen diese Bremseinrichtungen 12-15 unmittelbar hinter einem einzigen gebremsten Wagen eingestellte ungebremste aufnehmen und überbrücken können.
Um die Bremsen im Zuge mit der geringstmöglichen Bremskraft anzulegenird durch Umstellen des automatischen Führerbremsventils der Druck in der Hauptleitung an der Lokomotive so weit gesenkt, dass eine als Beispiel angenommene Drucksenkung von 0, 5 kg/cm2 in der Hauptleitung an dem der Lokomotive zunächst gekuppelten gebremsten Wagen bewirkt und darauf das Führerbremsventil in die Abschlussstellung zurückgedreht wird, um weiteres Absinken des Hauptleitungsdruckes an der Lokomotive zu verhindern. Diese Vorgänge sind an sich bekannt.
Die Senkung des Hauptleitungsdruckes setzt sich in die Bohrung 45 und die Kammer 86 im Beschleunigungsventil 11 an dem ersten gebremsten Wagen hinter der Lokomotive fort und lässt die Membran 83 sich nach oben durchbiegen, so dass der Schieber 87 in seine Schnellwirkungsstellung umsteuert und Druckluft aus der Hauptleitungsbohrung 45 praktisch ungedrosselt über die Nut 90 und die Bohrung 91 in den Übertragungsbehälter 92 einströmt und dadurch eine schnelle örtliche Druckminderung in der Hauptleitung bewirkt.
Gleichzeitig strömt Druckluft aus der Bohrung 45 auch über eine Abzweigung der Bohrung 91, die Kammer 128 und die Bohrung 130 in die Kammer 73 des Füllventils 10 und bewegt den Schieber 77 unverzüglich in seine Abschlussstellung, in der er die Verbindung zwischen der Hauptleitung einerseits und der Steuerbehälterbohrung 24 und der Hilfsbehälterbohrung 54 anderseits unterbricht, wodurch ein unerwünschtes Zurückströmen von Druckluft aus den Behältern 3,4 in die Hauptleitung verhindert wird.
Nach dem Auffüllen des Übertragungsbehälters 92 strömt Druckluft aus der Hauptleitung an dem betreffenden Wagen und an dem nächsten ungebremsten Wagen weiterhin über Bohrung 91, Drossel 133, Schieberbohrung 132, Ringnut 134 und Bohrung 34 in den Bremszylinder 5, wobei der in Fachkreisen als fortgesetzte Schnellwirkung bezeichnete Druckanstieg im Bremszylinder von der Durchflussleistung der Drossel 133 abhängt.
Im Verlauf der beschriebenen Minderung des Hauptleitungsdruckes sinkt auch der Druck in der Kammer 25 des Hauptsteuerventils 8 und in der Kammer 125 des die Drucksenkung sichernden Ventils 18 ent-
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abgehen.
Nach Absinken des Hauptleitungsdruckes in der Kammer 25 des Hauptsteuerventils 8 um einen wählbaren, in erster Linie von der Vorspannung der Stellfeder 42 abhängigen Betrag beispielsweise von 0, 21 kg/cm2 überwiegt der Steuerbehälterdruck in der Kammer 23 die vereinigten Wirkungen des Hauptleitungsdruckes in der Kammer 25, der Feder 42 in der Kammer 32 und der Schliessfeder 56 des Ventils 52 und bewegt die Membranen mit dem-Schieber 37 in die Bremsstellung, in der das Ventil 52 geöffnet, die Schieberbohrung 40 durch das Ventil 52 abgeschlossen ist, die Bohrungen 45,27 aber weiterhin über die Ringnut 44 miteinander verbunden sind. Druckluft aus dem Hilfsbehälter 4 fliesst über Bohrung 54, Kammer 53, das geöffnete Ventil 52, Bohrung 34, Kammer 103 und Ventil 104 im Mindestdruckventil 12..
Kammer 102 und Bohrung 36 parallel zu der Bremsdrossel 35 praktisch ungedrosselt zum Bremszylinder 5, bis das Ventil 104 nach dem Ansprechen des Mindestdruckventils 12 nach Erreichen des angenommenen Bremszylinderdruckes von 0, 63 kg/crn2 schliesst, worauf das weitere Einströmen in den Bremszylinder 5 gedrosselt nach Massgabe der Bremsdrossel 35 erfolgt.
Das Sinken des Hauptleitungsdruckes in der Bohrung 45 wirkt sich auf die beschriebene Weise in entsprechendem Masse auch in der Kammer 125 des die Drucksenkung sichernden Ventils 18 aus. Dem Steur erbehälterdruck in der Kammer 124 auf die Membran 122 wirken der Hauptleitungsdruck in der Kammer 125, der Bremszylinderdruck auf die Stirnfläche des Schiebers 126 in der Kammer 128 und die Spannung der Stellfeder 129 in der Kammer 125 entgegen.
Die Feder 129 ist dabei so bemessen, dass der Schieber 126 nach dem Einsetzen der Schnellwirkung erst dann in seine Abschlussstellung umsteuert, wenn der Hauptleitungsdruck um einen wählbaren Betrag, beispielsweise 0, 42 kg/cm2 unter den Steuerbehäl- terdruck entsprechend der zur Erzeugung eines für die angenommene Mindestbremskraft erforderlichen Bremszylinderdruckes von 0, 63 kg/crrf gesunken ist. In der Abschlussstellung des Schiebers 126 ist die Ringnut 134 von der Bohrung 34 abgezogen und die fortgesetzte Schnellwirkung beendet, während die Ringnut 131 die Hilfsbehälterbohrung 34 mit der Füllventilkammer 73 verbindet, so dass der Schieber 77 des Füllventils 10 unter der Wirkung des Hilfsbehälterdruckes in seiner Abschlussstellung verharrt.
Da von dem in der Abschlussstellung befindlichen Führerbremsventil auf der Lokomotive Druckluft weder in die Hauptleitung eingespeist noch aus der Hauptleitung ausgelassen wird, findet keine weitere Senkung des Druckes in der Hauptleitung 1 und damit in der Kammer 25 des Hauptsteuerventils 8 an dem betreffenden gebremsten Wagen statt.
Da weiterhin das Hauptsteuerventil 8 den Bremszylinderdruck pro-
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portional zu der Senkung des Hauptleitungsdruckes'auf die beschriebene Weise einsteuert, werden die Membranen im Hauptsteuerventil unter den geschilderten Umständen sich durchbiegen und den Schieber in die Abschlussstellung bewegen, sobald der Bremszylinderdruck den der im Verlauf der fortgesetzten Schnellwirkung herbeigeführten angenommenen Senkung. des Hauptleitungsdruckes von 0, 42 kg/cm2 unter den Steuerbehälterdruck entsprechenden angenommenen Wert von 0, 63 kg/cm erreicht hat.
Als Beispiel sei hier angeführt, dass dieser Zusammenhang zwischen Bremszylinder- und Hauptleitungsdruck sich ergibt, wenn die Feder 42 so gewählt wird, dass sie eine einem Hauptleitungsdruck von 0, 21 kg/cm 2 gleichwertige Kraft auf die Membran 20 ausübt und bei einer wirksamen Fläche der Membran 19 von etwa dem Dreifachen der Membran 20.
Infolge der schnellwirkenden Senkung des Hauptleitungsdruckes durch Ansprechen des Beschleuni-
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Wagenleitung an dem-im Zugverband folgenden gebremsten Wagen unverzüglich um mindestens den zum An- sprechen des Beschleunigungsventils 11 an diesem Wagen erforderlichen angenommenen Wert von
0, 5 kg/cm2 und so fort durch den ganzen Zug. wobei an jedem einzelnen gebremsten Wagen die Schnell- wirkung nach dem einleitenden Auffüllen des Übertragungsbehälters 92 noch fortgesetzt wird, bis der
Hauptleitungsdruck um den angenommenen Wert von 0, 42 kg/cmz unter den Steuerbehälterdruck gesun- ken ist.
Während der Dauer der fortgesetzten Schnellwirkung wird Druckluft örtlich aus der Hauptleitung 1 an dem betreffenden gebremsten Wagen und den benachbarten ungebremsten Güterwagen abgezapft und dem
Bremszylinder 5 des betreffenden Wagens zugeführt. Die Bremszylinder der einzelnen Wagen sind zwar anfänglich über den Hauptsteuerschieber 37, die Bremszylinderlösebohrungen 48, 49 und die der Gü- terzugstellung entsprechenden Drosseln 50, 51 zur Atmosphäre entlüftet, doch ist die Durchflussleistung dieser Drosseln mit Absicht so beschränkt, dass sich ein nahezu gleichförmiges Lösen der Bremsen im gan- zen Zuge ergibt und ein unerwünschtes Auflaufen der Wagen damit verhindert wird.
Da die Summe der
Querschnitte der Drosseln 50,51 kleiner ist als der Querschnitt der Drossel 133, baut sich trotz des an- fänglich in der Bremslösestellung befindlichen Schiebers 37 des Hauptsteuerventils 8 ein Druck im Brems- zylinder 5 auf. Nach Absinken des Hauptleitungsdruckes um den angenommenen Betrag von 0, 21 kg/cm unter den Steuerbehälterdruck und dadurch bewirktem Umsteuern des Schiebers 37 in die Bremsstellung-;
in der der Bremszylinder 5 von der Atmosphäre abgesperrt und mit dem HiJfsbehälter 4 verbunden ist, strömt Druckluft aus der Hauptleitung an dem betreffenden gebremsten und ebenso an den benachbarten ungebremsten Wagen weiterhin über die Drossel 133 in den Bremszylinder ein, bis nach Absinken des Hauptleitungsdruckes um den angenommenen Wert von 0, 42 kg/cir der Schieber 126 des die Druckenkung sichernden Ventils 18 sich in seine Abschlussstellung zurückbewegt.
Wird anschliessend zum Lösen der mit der gewünschten Mindestbremskraft angezogenen Bremsen Druckluft über das Führerbremsventil in die Hauptleitung an der Lokomotive eingespeist, so strömt Druck- luft aus der mit der Hauptleitung an dem betreffenden Wagen verbundenen Bohrung 45 über die Ringnut 44 im Hauptsteuerschieber 37 und die Bohrung 27 in die Membrankammer 25 des Hauptsteuerventils 8, so dass der Schieber 37 sich in die Bremslösestellung bewegt und den Bremszylinder 5 entlüftet. Gleichzeitig strömt Druckluft in die Kammer 125 des die Druckminderung sichernden Ventils 18, in der sich dadurch ein entsprechender Druck aufbaut.
Sobald der Hauptleitungsdruck in der Kammer 125 auf einen bestimmten Wert von mindestens 0. 42 kg/cm ? unter den in der Kammer 124 herrschenden Steuerbehälterdruck gestiegen ist. bewegt sich die Membran 122 unter der Wirkung des Hauptleitungsdruckes in der Kammer 125 zusammen mit dem Druck in der Kammer 128 und der Spannung der Feder 129 gegen den Steuerbehälterdruck in Richtung der Kammer 124 und nimmt dabei den Schieber 126 in die sogenannte Zwischenstellung mit, in der der obere Teil der Ringnut 134 die Bohrung 34 überdeckt und die Ringnut 131 die Hilfsbehälterbohrung 54 weiterhin noch mit der Bohrung 130 und damit der Füllventilkammer 73 verbindet.
Sobald der Schieber 126 diese Stellung eingenommen hat, wird Druckluft aus dem Übertragungsbehälter 92 und der Kammer 128 in den fast entlüfteten Bremszylinder 5 eingelassen über die oben beschriebene Verbindung, die die Drossel 133 und das nun geöffnete Mindestdruckventil104, (12) enthältInfolge Fortfalls der bisher auf den Schieber 126 durch den Druck in der Kammer 128 ausgeübten Zusatzkraft verharrt der Schieber 126 nach dem Entlüften der Kammer 128 vorübergehend in seiner Zwischenstellung, bis der Kraftverlust durch Ansteigen des Druckes in Kammer 125 wieder ausgeglichen ist, worauf die Membran 122 sich nach oben durchbiegt und den Schieber in seine Normalstellung mitnimmt,
in der die Ringnut 134 den Übertragungsbehälter 92 weiterhin noch mit dem jetzt entlüfteten Bremszylinder 5 verbindet. während die Füllventilkammer 73 von der Hilfsbehälterbohrung 54 abgesperrt und über die Kammer 128 und die Schiebernut 134 mit dem entlüfteten Bremszylinder verbunden wird, so dass der Schieber 77 des Füllventils 10
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in seine Füllstellung umsteuert, in der die Hauptleitung wieder wie oben beschrieben an die Steuerbehäl- terbohrung 24 und die Hilfsbehälterbohrung 54 angeschlossen wird.
Kurz zusammengefasst spielen sich beim Anlegen der Bremsen mit der Mindestbremskraft folgende
Vorgänge ab : Druckluft wird schnellwirkend aus der Hauptleitung 1 abgezapft und dem Bremszylinder 5 des betreffenden Wagens zugeführt, so dass in diesem sich ein Druck aufbaut, der seinerseits die zum An- legen der Bremsen aus dem Hilfsbehälter 4 zu entnehmende Druckluftmenge einschränkt und folglich den
Hilfsbehälter weniger erschöpft.
Diese Einrichtung hat zwar unter den meisten Betriebsbedingungen sehr zufriedenstellend gearbeitet.
Es besteht jedoch unter den eingangs getroffenen Voraussetzungen-d. h. wenn eine Drucksenkung von 0, 5 kg/cm2 in der Hauptleitung an der Lokomotive vorgenommen und der Hauptleitungsdruck durch
Schnellwirkung nicht nur an dem betreffenden gebremsten, sondern auch an den nächsten ungebremsten
Wagen um den zum Anlegen der Bremsen eines eine grössere Zahl ungebremster Wagen mitführenden Zu- ges mit dem der Mindestbremskraft entsprechenden Betrag von 0, 42 kg/crn gesenkt werden soll-die
Möglichkeit, dass der Hilfsbehälterdruck und damit der Druck in der Kammer 85 des Beschleunigungsven- tils 11 etwas höher als der Hauptleitungsdruck und damit auch höher als der Druck in der Kammer 86 des
Beschleunigungsventils ist.
Dies tritt am ehesten noch ein, wenn, wie beispielsweise in Frankreich, ein
Hilfsbehälter üblicher Grösse verwendet und der Bremszylinder-Kolbenhub verkürzt wird, um damit einer nicht mit der Erfindung zusammenhängenden Schwierigkeit zu begegnen. Überwiegt der Hilfsbehälter- druck aus diesem oder einem andern Grunde den Hauptleitungsdruck etwas, so wird sich der Schieber 87 des Beschleunigungsventils 11 beim'Umsteuern des Schiebers 126 des die Druckminderungsichemden Ven- tils in die Zwischenstellung während des Lösevorganges noch in der Schnellwirkungsstellung befinden, so dass auch die Hauptleitung zu diesem Zeitpunkt über Bohrung 45. Ringnut 90 des Schiebers 87, Bohrung 91,
Drossel 133, Ringnut 134 des Schiebers 126 und Bohrung 34 mit dem Bremszylinder 5 in Verbindung steht,.
An Stelle einer beabsichtigten Entlüftung des Übertragungsbehälters 92 kommt es in diesem Falle daher zu einem örtlichen Ausströmen von Druckluft aus der Hauptleitung in den praktisch entlüfteten Bremszylinder 5 so lange, bis der Hauptleitungsdruck auf den angenommenen Betrag von 0, 42 kg/cm2 unter den
Steuerbehälterdruck gesunken ist und der Schieber 126 des die Drucksenkung sichernden Ventils nachErreichung des gewählten Mindestbremsdruckes in seine Abschlussstellung umsteuert.
Um diese unerwünschte Bremsung aufzuheben, ist der Druck in der Hauptleitung an der Lokomotive so weit zu senken, dass die Bremsen stärker anlegen, so dass der Hilfsbehälterdruck unter den Hauptleitungsdruck sinkt und das Beschleunigungsventil 11 in die Normalstellung umsteuert, worauf die Hauptleitung wieder aufgefüllt wert den kann. um die Bremsen zu lösen. kann, um die Bremsen zu lösen.
Es besteht daher der Wunsch nach einer verbesserten Bremseinrichtung, bei der ein Umsteuern des Schiebers 126 in dem die Druckminderung sichernden Ventil in seine Zwischenstellung auf jeden Fall verhindert wird, bis der Hauptleitungsdruck während des Lösevorganges auf einen Wert gesteigert ist, bei dem der Schieber 87 des Beschleunigungsventils sich bereits wieder in seiner Normalstellung befindet.
Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäss das die Druckminderung sichernde Ventil 18 derart abgeändert, dass die Ringnut 134 in der Normalstellung des Schiebers 126 zwei parallel zueinander angeordnete, in die Bohrung 127 mündende und ständig mit der Bohrung 34 verbundene Bohrungen 135,136 überdeckt, wobei eine breite Ringnut 138 im Umfang des Schiebers zwischen der Ringnut 134 und der Membran 122 eine zu einer Kammer 141 eines Zwischenventils 142 führende Bohrung 140 vorzugsweise mit einer Entlüftungsbohrung 139 verbindet.
In der Abschlussstellung des Schiebers 126 befindet sich die Ringnut 134 ausser Überdeckung mit den beiden Bohrungen 135, 136, während die Ringnut 138 die Bohrung 140 von der Entlüftungsbohrung 139 absperrt und sie statt dessen mit den Bohrungen 135, 136 und damit mit dem Bremszylinder 5 verbindet, so dass Druckluft aus dem Bremszylinder in die Kammer 141 des Zwischenventils 142 einströmen kann.
In der Zwischenstellung des Schiebers 126 sperrt die Ringnut 138 dieBohrung 140 von der Entlüftung9- bohrung 139 ab und verbindet sie dagegen mit der Bohrung 136, so dass die Kammer 141 weiterhin in Verbindung mit dem Bremszylinder 5 bleibt.
Das Zwischenventil 132 kann beispielsweise eine biegsame Membran 143 enthalten, die koaxial zu der Membran 122 und dem Schieber 126 des die Druckminderung sichernden Ventils 18 ausgerichtet und an ihrem Umfang in dem Gehäuse 7 eingespannt ist. Auf der einen Seite wird sie von dem Druck in der Kammer 141 und auf der andern Seite von einer diesem Druck über eine gleichachsig zu ihr angeordnete Membranscheibe 145 entgegenwirkenden Feder 144 in einer ständig zur Atmosphäre entlüfteten Kammer 146 beaufschlagte Ein zylindrischer Stössel 147 ist dichtend und gleitend beweglich in einer Bohrung in der Trennwand 148 zwischen den Kammern 146,124 gleichachsig zu den Membranen 122, 143 der
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Ventile 18 bzw. 142 geführt.
Die Feder 144 sucht die Membran 143 in die gezeichnete Normalstellung zu bewegen, in der die
Membran an einem in der Abschlusswand der Kammer 141 gebildeten Anschlag anliegt. In dieser Stel- lung der Membran 143 übt die Membranscheibe 145 keine Druckkraft auf den Stössel 147 aus. Sobald je- doch nach Umsteuern des Schiebers 126 in die Abschlussstellung Druckluft aus dem Bremszylinder 5 in die
Kammer 141 einströmt, weicht die Membran 143 sofort gegen den Widerstand der Feder 129 bis zum-An- liegen der Membranscheibe 145 an einem Anschlag an der Abschlusswand der Kammer 146 in die Halte- stellung aus.
wobei der Stössel 147 unter der Wirkung des in der Kammer 141 herrschenden Bremszylinder- druckes sich gegen die Membranscheiben 123 der Membran 122 legt und dadurch ein Umsteuern des
Schiebers 126 aus der Abschluss- in die Zwischenstellung verhindert.
Weiterhin enthält die Bremseinrichtung nach der Erfindung ein Zwischenrückschlagventil 149, das beispielsweise aus einem auf der in der Zeichnung unteren Seite von dem Druck in einer über eine Boh- rung 152 ständig mit der Kammer 141 verbundenen Kammer 151 und auf der oberen Seite von dem Druck in einer über die Bohrung 34 ständig mit dem Bremszylinder 5 verbundenen Kammer 153 beaufschlagten
Hubventil 150 bestehen kann. Eine vorgespannte Feder 154 in der Kammer 153 sucht das Ventil 150 auf seinen in Form eines die Kammer 151 umschliessenden Ringes ausgeführten Sitz 155 zu drücken.
Daher sinkt der Druck in der Kammer 142 gleich schnell wie der Bremszylinderdruck und auch auf praktisch den gleichen Wert wie dieser, während ein Einströmen von Druckluft in die Kammer 142 ausser über die Ring- nut 138 im'Schieber 126 nicht möglich ist.
Bei vollständig gelösten Bremsen befinden sich die Membran 143 und der Schieber 126 der erfin- dungsgemässen Bremseinrichtung in ihren gezeichneten Normalstellungen, wobei die Kammer 141 im
Zwischenventil über die Schiebernut 138 zur Atmosphäre entlüftet und ausserdem die Kammer 73 im Füllventil und der Übertragungsbehalter 92 mit dem gleichfalls entlüfteten Bremszylinder 5 verbunden sind.
Es sei angenommen, dass unmittelbar auf den mit der erfindungsgemässen Bremseinrichtung ausgerü.- steten Güterwagen bis zu fünfzehn ungebremste Wagen im Zugverband folgen, was eine von der UIC in Europa vorgeschriebene feststehende Versuchsanordnung darstellt, und weiterhin, dass-wie es beispiels- weise in Frankreich der Fall ist- - ein Hilfsbehälter üblicher Grösse verwendet wird, während das Bremsestänge so ausgelegt ist, dass die Bremsen bereits nach einem wesentlich kleineren als dem normalen Hub des nicht gezeichneten Bremszylinderkolbens anlegen.
Auf eine leichte Drucksenkung in der Hauptleitung an der Lokomotive zur Einleitung einer mit der Mindestbremskraft zur Wirkung kommenden Bremsung spricht die erfindungsgemässe Bremseinrichtung auf genau die gleiche Weise wie oben beschrieben an und ruft eine örtliche schnellwirkende Minderung des HauptIeitungsdruckes durch Überleiten von Druckluft aus der Hauptleitung in den Übertragungsbehälter 92 hervor.
Da der Schieber 126 des die Druckminderung sichernden Ventils 18 sich in der Normalstellung befindet, in der die Zwischenkammer 141 über die Ringnut 138 entlüftet und der Übertragungsbehälter 92 mit dem Bremszylinder 5 verbunden ist, wird der Hauptleitungsdruck anschliessend noch weiter durch Abströmen von Hauptleitungsluft in den Bremszylinder nach Massgabe der Drossel 133 vermindert, bis der in der Kammer 125 herrschende Hauptleitungsdruck auf den angenommenen Wert von 0, 42 kg/cm2 unter den Steuerbehälterdruck in der Kammer 124 gesunken ist, worauf die Membran 122 nach unten ausweicht und den Schieber 126 über die Zwischenstellung in die Abschlussstellung bewegt.
Im Verlauf der Abwärtsbewegung des Schiebers 126 kann Druckluft aus dem Bremszylinder 5 über die Ringnut 138 in die Zwi- schenkammer 141 einströmen, wodurch die Schieberbewegung gegebenenfalls gegen grössere Reibungwiderstände unterstüzt wird ; jedoch übt der Stössel 147 auf keinen Fall eine Druckkraft auf den Schieher 126 aus, bevor dieser nicht seine Zwischenstellung erreicht. Ausserdem verhindert das Rückschlagventil 150 ein Strömen von Druckluft aus dem Bremszylinder über die Bohrung 152 in die Kammer 141, wodurch eine vorzeitige sonst mögliche Bewegung des Schiebers 126 aus der Normal-in die Zwischenstellung ausgeschlossen ist.
In der Abschlussstellung des Schiebers 126 ist die fortgesetzte schnellwirkende Entlüftung der Hauptleitung beendet. Die Füllventilkammer 73 bleibt weiterhin über die Ringnut 131 mit Druckluft aus der Hilfsbehälterbohrung 54 beaufschlagt, und die Zwischenkammer 141 bleibt über die Ringnut 134 und die Bohrungen 136,135 mit dem Bremszylinder 5 verbunden, so dass der die Membran 143 beaufschlagende Bremszylinderdruck über den Stössel 147 auf den Schieber 126 zur Wirkung kommt.
Bei einer mit der Mindestbremskraft auf diese Weise ausgeführten Bremsung beträgt der Bremszylinderdruck und damit auch der Druck in der Kammer 141 wie oben angenommen 0, 63 kg/m ? entspre- chend der um den angenommenen Wert von OA2 kgfcur durch fortgesetzte Schnellwirkung hervorgeru- fenen Drucksenkung in der Hauptleitung. Dabei ist der Hilfsbehälterdruck aus den oben beschriebenen
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Gründen höher als der Hauptleitungsdruck, und folglich befindet sich das Beschleunigungsventil 11 in der
Schnellwirkungsstellung.
Wird jetzt zum Lösen der Bremsen der Druck in der Hauptleitung an der Lokomotive erhöht, so wirkt sich diese Drucksteigerung auch an dem nächstfolgenden Wagen in der Beschleunigungsventilkammer 86 und über die Schiebernut 44 im Hauptsteuerventil 8 und die Bohrung-27 in der Kammer 125 des die
Drucksenkung sichernden Ventils 18 und weiterhin in der Kammer 25 des Hauptsteuerventils aus, so dass der Hauptsteuerschieber 37 sofort in die Lösestellung umsteuert und Druckluft aus dem Bremszylinder 5 über das geöffnete Ventil 104 im Mindestdruckventil12, die Schieberbohrungen 40, die Ringnut 41 im
Hauptsteuerschieber und die Lösebohrungen 48, 49 zur Atmosphäre abströmen lässt.
Da der Bremszylinder- druck in der Kammer 141 auf der Membran 143 über den Stössel 147 dem Hauptleitungsdruck in der Kam- mer 125 entgegenwirkt und nach dem Umsteuern des Hauptsteuerventils 8 proportional zur Drucksteige- rung in der Hauptleitung absinkt, wird ein Umsteuern des Schiebers 126 in die Zwischenstellung durch das Zwischenventil142 so lange verzögert, bis die Summe des abnehmenden Bremszylinderdruckes in der
Kammer 141 und des Steuerbehälterdruckes in der Kammer 124 auf der Membran 122 durch den zuneh- menden Hauptleitungsdruck in der Kammer 125 zusammen mit dem Druck in der Kammer 128 und der
Spannung der Stellfeder 129 überwunden wird.
Die Fläche der Membran 143 ist dabei im Verhältnis zur
Fläche der Membran 122 derart bemessen, dass der Schieber 126 nach Absinken des Bremszylinderdruckes auf einen wählbaren Wert, beispielsweise von etwa 0, 12 kg/crd , in seine Zwischenstellung umsteuert, zu welchem Zeitpunkt der Hauptleitungsdruck in der Kammer 125 auf etwa 0. 21 kg/cm2 unter den Steu- erbehälterdruck in der Kammer 124 angestiegen ist, d. h. auf etwa 0. 21 kg/cm2 unter den normalen Be- triebsdruck in der Hauptleitung.
Wie praktische Versuche erwiesen haben, steigt der Hauptleitungsdruck selbst unter den angenom- menen extremen Betriebsbedingungen noch vor dem-Umsteuern des Schiebers 126 in die Zwischenstellung so weit an, dass er im Verein mit der Spannung der Feder 89 in der Kammer 86 des Beschleunigungsventils 11 den entgegenwirkenden Druck in der Kammer 85 auf die Membran 83 überwiegt und den Schie- ber 87 in seine Normalstellung bewegt. Mit andern Worten : Das Zwischenventil 142 verzögert zusammen mit dem die Druckminderung sichernden Ventil 18 das Umsteuern des Schiebers 126 in die Zwischenstellung so lange, bis der Schieber 87 im Beschleunigungsventil unter der Wirkung des ansteigenden Hauptleitungsdruckes in seine Normalstellung umgesteuert hat.
Es wird dadurch die Möglichkeit einer unerwünschten schnellwirkenden Drucksenkung in der Hauptleitung nach dem Umsteuern des Schiebers 126 in die Zwischenstellung ausgeschaltet.
Sobald der Schieber 126 seine Zwischenstellung erreicht, strömt die in dem Übertragungsbehälter 92 und in der Schieberkammer 128 eingeschlossene Druckluft über die Drossel 133 in den praktisch entlüfteten Bremszylinder 5 über. Da auch die Kammer 141 des Zwischenventils über die Schiebernut 138 und die Bohrung 136 mit dem Bremszylinder 5 in Verbindung steht.. wird die Wirkung des Schiebers 126 durch das Zurückströmen eines Teiles dieser Druckluft in die Kammer 141 gewissermassen"abgefedert", indem die aus dem Übertragungsbehälter 92 und der Schiebernut 128 abstömende Druckluft nach Massgabe der Entlüftung des Bremszylinders 5 über die Lösedrosseln 50, 51 gedrosselt und dadurch ein momentanes Ansteigen des Bremszylinderdruckes verhindert wird.
Dieses wünschenswerte Ergebnis konnte durch praktische Versuche auch nachgewiesen werden.
Mit dem Abströmen der Druckluft aus dem Bremszylinder 5 über die Lösedrosseln 50,51 sinkt entsprechend auch der Druck in dem Übertragungsbehälter 92, der Ventilkammer 128 und der Kammer 141 im Zwischenventil.. Nach Absinken des Druckes in dem Bremszylinder 5, dem Übertragungsbehälter 92 und den Kammern 128 und 141 auf praktisch Atmosphärendruck bewegt die Feder 144 die Membran 143 in ihre Normalstellung zurück, wodurch der auf den Stössel 147 ausgeübte Druck aufgehoben wird und die Membran 122 sich so weit durchbiegen kann, dass sie den Schieber 126 in seine Normalstellung mitschleppt. Der Hauptleitungsdruck bewegt sich zu diesem Zeitpunkt um 0. 14 kg/cm2 unter dem Steuerbe- hälterdruck.
In der Normalstellung des Schiebers 126 ist die Zwischenkammer 141 über die Ringnut 138 mit der Entlüftungsbohrung verbunden ; der Übertragungsbehälter 92 und die Kammer 128 sind dagegen über die Ringnut 134 mit den beiden zum Bremszylinder führenden Bohrungen 136, 135 verbunden, so dass Druckluft aus der Füllventilkammer 73 über die entlüftete Kammer 128 zur Atmosphäre abströmt und der Schieber 77 des Füllventils in die Füllstellung umsteuert, in der die Drücke in der Hauptleitung 1 und den Behältern 3, 4 sich über die oben beschriebenen Verbindungswege ausgleichen.
Während einer Bremsung bewirkt das Ventil 18 also, dass der Hauptleitungsdruck um mindestens einen mit 0, 42 kg/cm2 angenommenen wählbaren Wert, wie er für die Einleitung einer mit der Mindestbremskraft wirkenden Bremsung erforderlich ist, unter den Steuerbehälterdruck gesenkt wird. Während des
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Lösevorganges verzögert dasZwischenventil142 das Umsteuern des Schiebers 126 in die Zwischenstellung so lange, bis der Bremszylinderdruck auf einen Wert gesunken ist, bei dem der Hauptleitungsdruck bereits wieder auf eine zum vorherigen Zurückbewegen des Schiebers 87 im Beschleunigungsventil 11 ausreichen- de Höhe wiederhergestellt ist, wodurch die Möglichkeit eines unerwünschten Abströmens von Hauptlei- tungsluft in den Bremszylinder 5 ausgeschlossen ist.
Nach dem Umsteuern des Schiebers 126 in die Zwi- schenstellung und daraus folgender Entlüftung des Übertragungsbehälters 92 befindet sich das Bremssteuer- ventil 2 in dem Zustand, in dem es eine schnellwirkende Entlüftung der Hauptleitung herbeiführen würde, wenn anschliessend der Hauptleitungsdruck auf der Lokomotive bis auf den der Ansprechstufe des Be- schleunigungsventils 11 entsprechenden Druck gesenkt würde.
Innerhalb der Grenzen von 0, 42 kg/cmZ und 0, 21 kg/cm2 unter den Steuerbehälterdruck lässt sich also der Hauptleitungsdruck erniedrigen, ohne damit eine schnellwirkende Entlüftung der Hauptleitung herbeizuführen und ohne dass der Schieber 77 des Füllventils in die Füllstellung umsteuert, wodurch ent- sprechende Erniedrigungen der Bremskraft bis zum vollständigen Lösen der Bremsen bewirkt werden. Mit andern Worten : Die Bremsen können zu einem niedrigeren als dem dem gewählten Ausmass der Mindest- bremskraft entsprechenden Masse angezogen und gelöst werden. Dies ist erwünscht, um die Bremsen nur ganz wenig angezogen halten zu können, beispielsweise beim Befahren längerer Teilstrecken mit schwa- chem Gefälle.
Das Hauptsteuerventil 8 bewirkt dabei einen der Senkung des Hauptleitungsdruckes unter den Steuerbehälterdruck entsprechenden Druckaufbau im Bremszylinder 5.
Zusammenfassung :
Die Bremseinrichtung nach der Erfindung enthält ein neuartiges Zwischenventil 142, das zusammen mit einem verbesserten, die Drucksenkung sichernden Ventil 18 das Umsteuern des Schiebers 126 des letzteren in die Zwischenstellung, in der der Übertragungsbehälter 92 nach dem Bremszylinder 5 entlüf- tet wird, so lange verzögert, bis der Bremszylinderdruck auf einen Wert abgesunken ist, bei dem der
Hauptleitungsdruck im Vergleich zum Hilfsbehälterdruck bereits weit genug wieder hergestellt ist, um den Schieber 87 des Beschleunigungsventils schon vorher aus der Schnellwirkungsstellung in die Normal- stellung zu bewegen und damit die Hauptleitung von dem Übertragungsbehälter abzusperren.
Dadurch dass der Schieber 87 selbst unter den in der vorhergegangenen Beschreibung angenommenen extremen Bedingungen noch vor dem Umsteuern des Schiebers 126 in die Zwischenstellung sich in seine Normalstellung bewegt, wird eine schnellwirkende Entlüftung der Hauptleitung beim Lösen der Bremsen auf jeden Fall verhindert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Steuerventil für Druckluftbremsen, insbesondere von Schienenfahrzeugen, mit einem Ventil, das in seiner bei gelösten Bremsen eingenommenen Endstellung eine schnellwirkende Drucksenkung in der Hauptleitung durch ein Beschleunigungsventil ermöglicht, in einer nach Senken des Hauptleitungsdruckes auf einen bestimmten Wert eingenommenen Abschlussstellung dagegen unterbricht, gekennzeichnet durch ein als Sperrglied wirksames Zwischenventil (142), das nach Druckbeaufschlagung einer mungebremstem Zustand druckfreien Kammer (141) eine der Druckbeaufschlagung proportionale Kraft auf das die Drucksenkung sichernde Ventil (18) entgegendessenBewegungsrichtungausder Abschluss-in dieNormalstellung (Lösestellung) ausübt, u. zw.
bis zum Ansteigen des Hauptleitungsdruckes über den genannten bestimmten Wert unter dem Regeldruck, wobei der Kammer (141) Druckluft aus dem Bremszylinder über das inseiner Abschlussstellung befindliche, die Drucksenkung sichernde Ventil (18) zugeführt wird.