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Im Stammpatent Nr. 196906 ist ein Dreidrucksteuerventil für Druckluftbremsen- wie es insbesondere bei Schienenfahrzeugen Verwendung findet-unter Schutz gestellt, bei welchem eine Überwachungsein- richtung, die den Querschnitt der in die Leitungsverbindung zwischen der Kammer konstanten Druckes und der Hauptluftleitung eingeschalteten Empfindlichkeitsöffnung vorübergehend verkleinert mit einem Beschleuniger zur Anzapfung der Hauptluftleitung kombiniert ist, der sich schon in Bereitschaftsstellung be findet, wenn der Querschnitt der Empfindlichkeitsöffnung bei geöffneter Leitungsverbindung zwischen der Kammer konstanten Druckes und der Hauptluftleitung verkleinert ist.
Dadurch wurde erreicht, dass die Gefahr der sogenannten "statischen Erschöpfung" in dem Lösebereich der Bremse von 4,85 atü Hauptleitungsdruck bis zur Vollösung trotz der geöffneten Verbindung zwischen Hauptluftleitung und Steuerkammer konstantenDruckes infolgederQuerschnittsverkleinerung der Empfind- lichkeitsöffnung praktisch nicht auftreten kann, wobei infolge der Betriebsbereitschaft des Beschleunigers die Reaktionsgeschwindigkeit der Bremseinrichtung trotz dieser Leitungsverbindung nicht herabgesetzt ist.
Die Beseitigung der statischen Erschöpfungsgefahr und damit die Erzielung der kombinatorischen Gesamtwirkung setzen aber voraus, dass dieQuerschnittsverminderungder Empfindlichkeitsöffnung tatsächlich so lange bestehen bleibt, bis das Kolbensystem im Dreidrucksteuerventil seine bei Vollösung bestehende Endstellung erreicht hat.
Diese Sicherheit für den ausreichend langen Bestand der Querschnittsverminderung wird gemäss der Zusatzerfindung in besonders einfacher und dabei völlig betriebssicherer Weise dadurch erreicht, dass eine zum Beschleuniger gehörende, im Dreidrucksteuerventil gelagerte und mit dessen Kolbensystem verschiebbare Hülse einen als Kegelstumpf gestalteten Abschnitt aufweist, an dessen Mantel ein druckluftbeaufschlagter Kolben einen Taststift anlegt, dessen axiale Lage die Stellung einer in die Empfindlichkeits- öffnung einzuführenden Nadel bestimmt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Zusatzerfindung unter Anlehnung an-die im Stammpatent gezeigte Einrichtung in-schematischer Weise dargestellt.
Gemäss dieser Darstellung ist an eine Hauptluftleitung 1 über einen Leitungszweig 3 ein Dreidrucksteuerventil 5 der im wesentlichen dem Steuerventil des Stammpatentes entsprechendenArt angeschlossen.
In diesem Dreidrucksteuerventil 5 ist ein Kolben 7 gegen die Kraft einer Feder 9 verschiebbar gelagert, welcher im Steuerventilgehäuse einen Raum 11 von einem weiteren Raum 13 trennt. Der Raum 13 ist durch einen Behälter in seinem Volumen vergrössert und bildet mit diesem zusammen die Steuerkammer konstanten Druckes. Von dieser Steuerkammer führt eine Leitung 15 zu einem Ventil 17, dessen Teller durch einen Kolben 19 gegen Federkraft auf seinen Sitz gepresst wird. In die vom Ventil 17 abzusperrende Leitung 15 ist die für die Ansprechempfindlichkeit des Steuerventils massgebende Empfindlichkeitsöffnung
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Ventil 17 und die Empfindlichkeitsöffnung 21 sind somit in der Leitung 15 hintereinander geschaltet.
Der Querschnitt der Empfindlichkeitsöffnung 21 kann durch eine, mit Spiel in sie einzuführende Nadel 23 verkleinert werden, deren Betätigungskolben 25 in einem, in den Gehäuseraum 11 eingebauten Zylinder 27
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verschiebbar gelagert ist. Der Zylinder 27 weist in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise Öffnungen 29 auf, so dass der im Raum 11 herrschende jeweilige Druck der Hauptluftleitung l, 3 die in der Zeichnung linke Fläche des Kolbens 25 beaufschlagt. Entgegengesetzt zur Nadel 23 gerichtet, trägt der Kolben 25 einen Taststift 31, dessen Spitze einen kegelstumpfförmig gestalteten Abschnitt 33 einer bei 35 verschiebbar gelagerten Hülse 37 abtastet. Diese Hülse gehort zu einem in seinen übrigen Teilen noch zu beschreibenden Beschleuniger und wird von einer Feder 39 beeinflusst.
Auf ihrem in der Zeichnung oberen, offenen Ende liegt ein Ventilteller 41, welcher seinerseits über ein entsprechend geformtes Gestänge 43 mit dem Kolben 7 mechanisch verbunden ist. Dieser Kolben 7 betätigt über dieses Gestänge 43 und einen weiteren Verbindungsteil 45 ein rohrförmiges Glied 47, welches in der bei Dreidrucksteuerventilen üblichen Weise den Rückführkolben 49 trägt. Das obere, offene Ende des Rohres 47 wirkt mit einem federbelasteten Einlassventil 51 zusammen, welches seinen Sitz bei 53 findet, während das untere, ebenfalls offene Rohrende als Auslass dient, der sich in einer Gehäuseöffnung 55 ins Freie fortsetzt.
In der gezeigten, vom Ventilteller 51 abgehobenen Stellung des Endes des Rohres 47 liegt ersterer Teller auf seinem Einlasssitz 53 auf und unterbricht damit eine Verbindungsleitung 57 zwischen dem Bremsluftbehälter 59 und dem Bremszylinder 61. Letzterer Zylinder ist dafür über den Auslass 55 entlüftet. An die zum Bremszylinder 61 führende Leitung 57 sind zwei weitere Leitungen 63 und 65 angeschlossen, von denen die Leitung 63 zur Beaufschlagung des das Absperrventil 17 betätigenden Kolbens 19 mit Druckluft vom im Bremszylinder jeweils herrschenden Überdruck dient. Die Leitung 65 fahrt zu einem zur Beschleunigungseinrichtung gehörenden Gehäuse 67, in welchem ein Kolben 69 unter der Beaufschlagung aes ihm über die Leitung 65 vermittelten Überdruckes gegen Federwirkung bewegt wird.
Dieser Kolben 69 betätigt einen Ventilteller 71, der bei seiner Auflage auf einem Sitz 73 eine zur Aufnahme von Druckluft aus der Hauptluftleitung 1 bzw. aus dem mit dieser verbundenen Raum 11 des Steuerventils dienende Übertragkammer 75 von einer Vorkammer 76 bzw. einer Leitung 77 trennt. Die Übertragkammer 75 ist über eine Drosselöffnung 79 mit der Aussenluft dauernd verbunden. Die Leitung 77 mündet am Zylinder 27, dessen Raum 81 durch den Kolben 25 vom Raum 83 getrennt ist, welcher seinerseits über die Öffnungen 29 mit dem Innenraum 11 des Steuerventils und damit mit der Hauptluftleitung 1 in Verbindung steht.
Der Betätigungskolben 25 für die Nadel 23 und das Abtastglied 31 steht somit auf seiner in der Zeichnung linken Seite unter dem Druck der Hauptluftleitung und auf seiner rechten Seite unter dem in der Vorkammer 76 sich aufbauendenüberdruck.
Hinzu kommt auf letzterer Seite die Wirkung einer Feder 85. Das Hülsenglied 37 ist beidseitig offen und enthält einen Kanal 87.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende :
Im gelösten Zustand der Bremse nehmen die Teile die aus der Zeichnung ersichtliche Lage ein. Infolge des fehlenden Überdruckes im Bremszylinder 61 ist das Ventil 17 geöffnet, so dass die Steuerkammer 13 über die Leitung 15 und die Empfindlichkeitsöffnung 21 mit dem höchsten Regeldruck in der Hauptluftleitung 1 gefüllt ist. Der gleiche Druck herrscht auch im Raum 11 des Steuerventils, so dass dessen Kolben 7,49 durch die Feder 9 in ihrer unteren Endlage gehalten werden, in der das Einlassventil 51 geschlossen und der Bremszylinder entlüftet ist. Auf der Hülse 37 liegt der Ventilteller 41 auf und sperrt den Raum 11 vom Hülseninneren 87 und dem mit letzterem verbundenen Zylinderraum 81 ab.
Der Raum 81 und die mit ihm über die Leitung 77 verbundene Volkammer 76 sind bei geöffnetem Ventil 71 mit der Übertragkammer 75 verbunden und zusammen mit der letzteren über die Drosselöffnung 79 entlüftet. Der Kolben 25 ist somit auf seiner einen Seite vom Höcbstdruck in der Hauptluftleitung, auf seiner anderen Seite aber nur von der verhältnismässig schwachen Feder 85 beaufschlagt, was zur Folge hat, dass die Nadel 23 aus der Empfindlichkeitsöffnung 21 herausgezogen ist und der Taststift 31 gegen die Oberfläche des Kegelstumpfes 33 gedrückt wird und damit die Hülse 37 festhält. Es steht der volle Querschnitt der Empfindlich- keitsöffnung 21 zur Verfügung - das Steuerventil besitzt also seine normale Ansprechempfindlichkeit.
Veranlasst der Lokomotivführer durch Absenken des Druckes in der Hauptluftleitung 1 eine Bremsung, so kommt es infolge der drosselnden Wirkung der Empfindlichkeitsöffnung 21 zu einer nur einseitigenDruckverringerung im Raum 11 gegenüber dem Raum 13 des Steuerventils und damit zu einem Aufwärtsbewegen des Kolbens 7 gegen die Wirkung der Feder 9. Bereits mit Beginn dieser Aufwärtsbewegung wird der Ventilteller 41 vom Ende des Hülsengliedes 37 abgehoben, weil das letztere infolge der zunächst weiterbestehenden Blockierung durch den Stift 31 die Kolbenbewegung nicht mitmachen kann.
Die Druckluft aus dem Raum 11 und damit auch aus der Hauptluftleitung 1 kann somit durch den Hülsenkanal 87 in den Zylinder 81 und weitem in die Vorkammer 76 sowie in die Übertragkammer 75 einströmen und diese Anzapfung der Hauptluftleitung bedingt eine weitere Intensivierung der Druckverringerung mit der Folge eines entsprechend raschen Öffnens des Einlassventils 51 unter Abschluss des Auslasses des Bremszylinders 61.
Der in dem letzteren sich aufbauende Druck führt zu einer Beaufschlagung des Kolbens 19 und damit zur Trennung der Steuerkammer 13 von der Hauptluftleitung durch das Ventil 17 sowie zu einer Beaufschla-
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gung des Kolbens 69 mit dem Abschluss qes Ventils 71. Durch letzteren Ventilschluss wird die inzwischen gefüllte und sich über die Drosselöffnung 79 langsam wieder entleerende Übertragkammer 75 von der Vorkammer 76 getrennt und in der letzteren bleibt somit der inzwischen erreichte Ausgleichsdruck mit dem Druck in Hauptluftleitung 1 und Raum 11 erhalten.
Mit diesem Ausgleich der Drucke ist der Kolben 25 nur mehr durch die Feder 85 einseitig beaufschlagt, bewegt sich in der Zeichnung nach links und entfernt das Ende des Taststiftes 31 von der Oberfläche des kegelstumpfförmigen Abschnittes 33 des Hulsengliedeo 37, so dass das letztere nunmehr dem Teller 41 bis zum Auftreffen auf die Innenwand des Zylinders 81 nachfolgen kann. Ausserdem wird die Nadel 23 in die E. mpfindlichkeitsöffnung 21 eingeführt, was jedoch bei geschlossenem Ventil 17 keine funktionelle Bedeutung hat.
Je nach der gewählten Druckabsenkung in der Hauptluftleitung 1 kommt es in bekannter Weise früher oder später zu einer solchen Beaufschlagung des Rückführkolbens 49 durch densichaufbauenden Bremszylinderdruck, dass sich ein neuer Gleichgewichtszustand einstellt und das Einlassventil 51 ohne Öffnen des Auslasses wieder geschlossen wird. Erst eine weitere Druck- verringerung hat dann eine Bremsverstärkung ; ur Folge, bis es schliesslich zur Vollbremsung kommt.
Bei diesen Bremsstufen. sowie auch bei den auf die Vollbremsung folgenden. durchErhöhung des Ha uptleitungsdruckes be- dingten ersten Lösestufen ändert sich an der Stellung der Ventile 17 und 71 nichts, sie bleiben durch die herrschenden Überdidcke im Bremszylinder 61 geschlossen.
Der Teller 41 hat im bisherigen Löseverlauf das Ende der Hülse 37 noch nicht wieder erreicht, so dass die letztere von der Feder 39 auch während dieser ersten Teillösungen an der als Anschlag wirkenden Wand des Zylinders 27 gehalten wird.
Mit weiterer Fortsetzung des Lösens der Bremse, wobei im Zusammenhang mit der Erfindung Lösevorgänge ohne Flillstosswirkung, wie sie z. B. in den hinteren Wagen eines langen Zuges auftreten, interesseren, legt sich, bedingt durch den verhältnismässig grossen, infolge der anfänglichen Blockierung der Hülse 37 ohne nachteilige zeitliche Verzögerung der Beschleunigungswirkung ermöglichten Hub dieser Hülse der Ventilteller 41 bereits vor Erreichen der Endstellung des Kolbens 7 wieder auf das Ende der Hülse 37 und schliesst damit deren Inneres sowie die Räume 81 und 76 gegenüber dem Raum 11 ab.
Ist der Druck in der Hauptluftleitung wieder auf ungefähr 4,85 atü angestiegen, so kann der Restdruck im Bremszylinder 61 die Kraft der die Kolben 19 und 69 belastenden Federn nicht mehr überwinden und die Ventile 17 bzw. 71 werden durch diese Federn geöffnet. Damit kommt es beim Öffnen des Ventils 71 zu einer Verbindung der Räume 81 und 76 mit der entlüfteten Übertragkammer 75, womit der Beschleuniger wieder betriebsbereit ist, da es bei einer etwaigen Zwischenbremsung aus diesem noch nicht vollgelösten Zustand heraus nur eines erneuten Abhebens des Tellers 41 von der Hülse 37 bedürfte, um Druckluft aus der Hauptluftleitung 1 bzw. dem Raum 11 des Steuerventils 5 in die Übertragkammer 75 einschiessen zu lassen.
Mit dem durch das öffnen des Ventils 71 bedingten Druckabfall im Raum 81 wird der Kolben 25 mit einseitigem Überdruck aus dem Raum 11 beaufschlagt, was an sich eine Kolbenbewegung gegen die Feder 85 mit der Folge des Herausziehens der Nadel 23 aus der Empfindlichkeitsöffnung 21 bedeuten würde. Diese Freigabe des vollen Querschnittes der Empfindlichkeitsöffnung 21 bei wieder geöffnetem Ventil 17 darf aber mit Rücksicht auf die bereits im Stammpatent geschilderte Gefahr der statischen Erschöpfung vor Erreichen der Endstellung des Kolbensystems 7,49 auf keinen Fall eintreten und tritt auch nicht ein, weil der Taststift 31 durch sein Anliegen am Kegelstumpf 33 an einer entsprechenden Axialbewegung gehindert ist.
Die aus der Zeichnung ersichtliche Anordnung und Formgebung des Kegelstumpfes 33 sorgen dabei dafür, dass der Stift 31 trotz seiner Anlage keine bremsende Wirkung auf die folgenden Abwärtsbewegungen der vom Kolben 7 über den Ventilteller 41 mitgenommenen Hülse 37 ausüben kann, seine Bremswirkung kommt nur bei der entgegengesetzten Bewegungstendenz der Hülse zur Geltung. Ausserdem ist die Steigung der Kegelfläche 33 so gewählt, dass die Nadel 23 erst mit Erreichen der unteren Endlage des Kolbens 7 und damit auch des Hülsengliedes 37 die Empfindlichkeitsöffnung 21 verlassen und deren vollen Querschnitt freigegeben hat. In dieser Endstellung nehmen die Teile dann wieder die aus der Zeichnung er sichtliche Lage ein.
Die erfindungsgemässe Kopplung der Überwachungseinrichtung für den Querschnitt der Empfindlich- keitsöffnung mit der Beschleunigungseinrichtung bei einem gemäss dem Stammpatent gestalteten Dreidrucksteuerventil sorgt also dafür, dass im Lösebereich vor der Vollösung, bei welchem die Leitungsverbindung zwischen der Hauptluftleitung und der Steuerkammer konstanten Druckes über die Empfindlich- keitsöffnung wieder freigegeben ist, die Querschnittsverringerung dieser Empfindlichkeitsöffnung durch Teile der bereits betriebsbereiten Beschleunigungseinrichtung solange gesichert wird, bis das bewegliche System des Dreidrucksteuerventils seine Endstellung erreicht hat.