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Selbstregelndes Führerbremsventil für die Druckluftbremseinrichtung von Schienenfahrzeugen
Die Erfindung bezieht sich auf ein selbstregelndes Führerbremsventil für Druckluftbremsanlagen von
Schienenfahrzeugen, das mit einer Füllstosseinrichtung zum schnelleren Lösen der Bremsen ausgerüstet ist.
Bei den bekannten Ausführungsformen selbstregelnder Führerbremsventile mit Füllstosseinrichtung wird der Hauptleitungsdruck durch ein Relaisventil überwacht, das unter dem Einfluss des Unterschiedes zwischen einem Steuerdruck und dem Ha..
1ptleitungsdruck steht, wobei der Steuerdruck für das Relaisventil durch Verstellen eines Führerhebels an einem Vorsteuerventil kontinuierlich veränderlich ist und wobei der vom Vorsteuerventil selbst eingestellte steuernde Druck dieses in die Abschlussstellung zurückführt. Bei Führerbremsventilen dieser Art sind Füllstosseinrichtungen bekannt, welche in der FUllstossstellung durch direkte pneumatische Beeinflussung des Relaisventilkolbens oder eines mit dem Relaisventilkolben gekuppelten zweiten Kolbens die Hauptleitung über einen grossen Querschnitt mit der Hauptbehälterleitung verbinden.
Diese selbstregelndenFührerbremsventile mitFüllstosseinrichtung haben jedoch den Nachteil, dass zur Erzielung genügend feiner Druckstufen neben dem Vorsteuerventil auf das Relaisventil eine sehr hohe Ansprechempfindlichkeit aufweisen muss. Hiedurch wird bei den grossen Strömungsquerschnitten des Relaisventils eine befriedigende Dimensionierung sehr erschwert, und es sind zur Überwindung der grossen Bewegungs-und Reibungswiderstände im Relaisventil besondere Massnahmen, wie z. B. eine sehr grosse Membranfläche, erforderlich, um eine befriedigend hohe Gesamtempfindlichkeit der Führerbremsventile zu erhalten.
Ausserdem ist ein Führerbremsventil bekannt, bei dem der vom Relaisventil gesteuerte Druck das Vorsteuerventil in die Abschlussstellung bringt, das jedoch die zum schnellen Lösen erforderliche Füllstossund Angleichvorrichtung vermissen lässt.
Aufgabe der Erfindung ist es, die geschilderten Nachteile zu vermeiden und einselbstregelndes Führerbremsventil mit einer Füllstoss- und Angleichvorrichtung einfacher und billiger Ausführung zu schaffen.
Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass das Ventilrohr mit einer weiteren Membrane oder einem weiteren Kolben fest verbunden ist, die bzw. der von einem je nach der Stellung des Handgriffes des Führerbremsventils vom Füllstoss-oder vom Angleichventil zugeführten Luftdruck beaufschlagt ist und den beweglichen Abschluss einer Kammer bildet, die über eine Leitung mit dem Füllstossventil, über mit Drosselstellen versehene Leitungen mit dem Angleichventil und mit einem Zeitbehälter sowie über eine weitere Leitung mit einer den Durchflussquerschnitt der an das Relaisventil angeschlossenen Hauptbehälterleitung regelnden Ventileinrichtung verbunden ist, zu dem Zwecke,
sowohl bei der Hochdruck- als auch bei der Niederdruck-Füllperiode sowie bei der Angleichperiode das Ventilrohr in Richtung der Kraft der Feder durch den in die Kammer eingesteuerten Druck im Sinne einer Verstärkung des Vorsteuerdruckes zeitweilig zusätzlich zu belasten und zugleich der Hauptleitung vorübergehend über einen grösseren Leitungsquerschnitt Hauptbehälterluft zuzuführen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes im Mittelschmtt dargestellt.
Das Führerbremsventil besteht aus einem Vorsteuervemil l und einem Relaisventil 2. Das Vorsteuerventil 1 enthält einen Hohlstössel 3, der mittels eines Handgriffes 9 in bekannter Weise in Längsrichtung bewegbar ist.
Die Längsbohrung des Stössels 3 ist am oberen Ende geschlossen, am unteren Ende dagegen als Sitz für einen Ventilkörper 4 ausgebildet und steht über Radialbohrungen 5 mit einer den Stössel 3 um- gebendenRingkammer 6 in ständigerverbindung. Am Stössel 3 befinden sich Nocken 7 und 8, die in Abhängigkeit der vom Handgriff 9 eingelegten Stellungen entweder ein federbelastetes Angleichventil 10
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kann auch so gewählt werden, dass die Betätigung über einen besonderen vom Führerbremsvemil unabhän- gigen Mechanismus erfolgt. Die Ventilkammern 12 und 13 werden bei betätigtem Ventil 10 bzw. 11 mit dem Raum 14. der durch seine Verbindungen mit den Radialbohrungen 5 Hauptbehälterdruck hat, ver- bunden, bei nicht betätigtem Ventil von ihm abgetrennt.
Der untere Teil des Vorsteuerventils l enthält eine Membran 15, in der ein Ventilrohr 16 befestigt ist. das auf einer Seite dichtend durch eine Trennwand 17 führt und das mit seinem als Ventilsitz ausgebildeten oberen Ende unter der als Dichtfläche dienenden Grundfläche des Ventilkörpers 4 liegt. Am andern Ende trägt das Ventilrohr 16 einen Kolben 18, der in einer Kolbenkammer 19 dichtend geführt ist. Eine Feder 20 mit veränderbarer Vorspannung sucht die Membran 15 in Richtung auf den Ventilkörper 4 zu drücken. Die Federkammer 21 ist mit einer Entlüftungsbohrung des Ventilrohres 16 und mit der Atmosphäre verbunden. Zur Veränderung der Vorspannung der Feder 20 dient eine Stellschraube 22.
Die Kammer 13 des Füllstossventils 11 ist ungedrosselt über die Leitung 23 mit der Kolbenkammer 19 verbunden.
Die Kammer 12 des Angleichventils 10 ist über eine Drosselstelle 24 mit einem Zeitbehälter 25 verbunden. Der Zeitbehälter 25 steht über eine zweite Drosselstelle 26 mit der Kolbenkammer 19 in Verbindung. Zur zeitabhängigen Entlüftung der Kolbenkammer 19, des Zeitbehälters 25 und damit zum zeitabhängigen Angleichen einer überladenen Hauptleitung an den Regeldruck dient eine im Federteller 27 befindliche Düse 28, die über die Kammer 21 ins Freie führt.
Das Relaisventil2 enthält zwei mit einem Steuerkolben oder einer Membran 29 verbundene federbelastete Ventilrohre SO und 31, die auf der einen Seite dichtend durch eine Trennwand 32 und auf der andern Seite ebenfalls dichtend durch eine Trennwand 33 hindurchgeführt sind und die in der gezeichneten Stellung dichtend auf dem Einlassventilsitz 34 und dem Auslassventilsitz 35 liegen. Die Kammer 36 ist ständig mit dem vollen Druck der Hauptbehälterleitung 37 beaufschlagt und steht ausserdem über eine Leitung 38 mit der Ringkammer 6 des Vorsteuerventils 1 in Verbindung. Die Kammer 39 des Relaisventils ist über eine Steuerdruckleitung 40 mit der Kammer 50 oberhalb der Trennwand 17 des Vorsteuerventils verbunden.
Die durch die Ventilrohre 30 und 31 gebildete Zylinderkammer 41 stellt einen Teil der Hauptleitung 42 dar, die über die Bohrung 43. die Kammer 44 und die Leitung 45 mit dem Raum 51 oberhalb der Membran 15 im Vorsteuerventil verbunden ist. Zur Entlüftung der Hauptleitung 42 dient die Kammer 46, die mit der Atmosphäre verbunden ist.
An die Kolbenkammer 19 ist über eine Leitung 47 ein Ventil 48 angeschlossen, das die Grösse des Durchgangsquerschnitts von der Hauptbehälterleitung 37 zum Raum 36 des Relaisventils 2 bestimmt.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Einrichtung ist wie folgt :
In der Ruhelage befinden sich alle beweglichen Teile in den gezeichneten Stellungen.
Zum Lösen der Bremsen mittels Füllstoss gelangt beim Drehen des Handgriffes 9 in die Füllstossstellung die Nocke 8 unter den Stössel des Füllstossventils 11 und öffnet dieses entgegen der Federkraft. Die in die Kammer 14 eintretende, über die Leitung 38 zur Ringkammer 6 zugeführte Hauptbehälterdruckluft strömt über die nicht gedrosselte Leitung 23 in die Kolbenkammer 19 und von dort über die Leitung 47 zum Ventil 48. Dieses öffnet gegen die Federspannung 49 die grosse Durchlassöffnung zwischen der Hauptbehälterleitung 37 und der Kammer 36 des Relaisventils. Gleichzeitig bewegt der Druck in der Kolbenkammer 19 den Kolben 18 mit dem daran befestigten Ventilrohr 16 nach oben und hebt den'Ventilkörper 4 von seinem Sitz im Hohlstössel 3 ab.
Der im Inneren des Stössels 3 vorhandene Hauptbehälterdruck
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30 vomEinlassvemilsitzoffenen Ventilkörper 4 und das Entlüftungsrohr 16 mit der Atmosphäre. Die Membran 29 bewegt sich nach oben, und das Ventilrohr 30 wird geschlossen. Somit ist die Hochdruckfüllperiode beendet.
Während der nun folgenden Niederdruckfüllperiode bestimmt zunächst der noch in der Kammer 19 herrschende, auf den Kolben 18 wirkende Zeitbehälterdruck 25 eine Differenz zwischen dem in die Haupt- leitung 42 eingesteuerten Druck und dem durch die Feder 20 vorgegebenenRegeldruck derart, dass der
Steuerdruck für das Relaisventil 2 in der Kammer 39 entsprechend der Stellung des Ventilrohres 16 so be- einflusst ist, dass der über das Relaisventil 2 eingesteuerte Hauptleitungsdruck, der über die Leitung45 auf den Kolben 15 wirkt, das Ventilrohr 16 in Abschlussstellung bringt.
Durch die Entlüftung der Kammer 19 und des Behälters 25 über die Düse 28 wird eine Absenkung des in der Hauptleitung vorhandenen Druckes auf den Regeldruck bewirkt. Die Entlüftungszeit 28 ist so ge- wählt, dass beim Entlüften auf den Regeldruck die Zugbrems-Steuerventile nicht ansprechen.
Bei vollständiger Entlüftung der Kammer 19 ist der auf die Membran 15 wirkende Druck gleich der ein- gestellten Federkraft 20.
Bei der Übernahme von überladen abgebremsten Zügen, bei denen die an den Wagen üblicherweise angeordneten Dreidruck-Steuerventile in der Kammer konstanten Druckes einen höheren Steuerdruck haben als der von der Lokomotive vorgegebene Regeldruck, muss es möglich sein, den Hauptleitungsdruck vorübergehend über denRegeldruck zu steigern, um die Überladung der Kammer konstanten Druckes der Steuerventile einfach und gefahrlos zu beseitigen.
Hiezu dient die Angleicheinrichtung. Beim Betätigen der Angleichvorrichtung wird das Ventil 10 ge- öffnet. Es strömt dadurch Hauptbehälterluft über die Kammer 12 und die Drosselstelle 24 indenBehälter 25 und von dort über die Drosselstelle 26 in die Kammer 19. Der Druckanstieg in der Kammer 19 erfolgt infolge der Drosselstellen 24, 26 und des Zeitbehälters 25 langsam, wodurch ebenso langsam ein Ansteigen des Hauptleitungsdruckes bewirkt wird.
Die Betätigung des Ventils 10 kann entweder durch denNocken 7 in Abhängigkeit von einer bestimmten Stellung des Handgriffes 9 erfolgen oder durch einen vom Führerbremsventil getrennten Betätigungsmechanismus.
Nach dem Einsteuern eines gewünschten Druckes in die Kammer 19, der dem gewünschten Hauptleitungsdruck entspricht, wird das Ventil 10 geschlossen, und der Druck der Hauptleitung 42 wird, wie bereits beschrieben, durch das Entlüften der Kammer 19 über die Düse 28 so langsam dem Regeldruck angeglichen, dass die Steuerventile der Zugbremse nicht ansprechen. Dadurch ist es möglich, die Bremsen von mit einem höheren Druck gebremsten Wagen ohne Anwendung einer Hochdruckfüllperiode zu lösen.