CH381728A - Ventileinrichtung zur Erzeugung von linear verlaufenden Druckabsenkungen - Google Patents

Description

  Ventileinrichtung zur Erzeugung von     linear    verlaufenden Druckabsenkungen    Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung  zur Erzeugung von linear verlaufenden Druckab  senkungen in     Druckmittelsystemen,    insbesondere für       Führerbremsventile    von Schienenfahrzeugen.  



  Die bekannten Bauarten von     Führerbremsven-          tilen    weisen am sogenannten Zeitbehälter, der ver  mittels seines Druckverhaltens nach     Hochdruckfüll-          stössen    die     Niederdruckfüllperiode    steuert, zum  Zwecke des     Rückführens    überladener Bremsen auf  den vorgeschriebenen Regeldruck einfache Entlüf  tungsdüsen auf, welche die erforderliche Druckab  senkung des Zeitbehälters ermöglichen.  



  Allgemein trägt die nach jedem Füllstoss sich  selbsttätig einstellende     Niederdruckfüllperiode    sehr  wesentlich zur Verkürzung der     Bremslösezeiten    bei.  Dabei strömt Druckluft mit erhöhtem Regeldruck  über grosse Querschnitte in die     Hauptluftleitung.     Während der     Niederdruckfüllperiode    soll der erhöhte  Druck in der     Hauptluftleitung    selbsttätig so langsam  auf den Regeldruck abgesenkt werden, dass die  Bremsen gelöst bleiben.

   Hier muss sich bei den be  kannten Bauarten die Tatsache nachteilig auswirken,  dass die Druckabsenkung ähnlich einer     Exponential-          kurve    verläuft, d. h., dass über die Düse mit fallen  dem     Zeitbehälterdruck    eine abnehmende Druckluft  menge ins Freie entweicht. Der Druck im Zeitbe  hälter sinkt also nicht pro Zeiteinheit um gleiche,  sondern um mit der Zeit abnehmende Werte. Da die  stärkste Druckabsenkung im Zeitbehälter noch ge  ringer sein muss als die     Ansprechempfindlichkeit    der  Bremsen, ergibt sich eine von seiten der Bremsen  gesehen unnötig. lange     Niederdruckfüllperiode.     



  Zur Vermeidung eines Einsetzens der Nieder  druckfüllperiode mit einem zu hohen Anfangsdruck  ist es bekannt, den Zeitbehälter mit einem den  Druck in diesem     begrenzenden    Sicherheitsventil aus  zustatten.    Es sind bereits Ventileinrichtungen zur Er  zeugung von linear verlaufenden Druckabsenkungen  als Entlüftungsventile bei     Eisenbahndruckluftbremsen     bekannt. Diese Ventileinrichtungen weisen ein Ab  sperrventil auf, das den     Luftdurchtritt    aus dem zu  entlüftenden Raum in eine ständig über eine Düse  entlüftete Kammer überwacht und das von einem in  Schliessrichtung vom Druck der Kammer und ander  seits federbelasteten Kolben gesteuert ist. Das Ab  sperrventil dieser Ventileinrichtung ist als gewöhn  liches, nicht entlastetes Ventil ausgebildet.

   Der Druck  im zu entlüftenden Raum belastet daher das Ab  sperrventil und führt, sobald er einen gewissen Wert  überschreitet, zu dessen fehlerhaftem Arbeiten. So  bald der Druck im zu entlüftenden Raum eine  untere Grenze unterschreitet, ist das Absperrventil  ständig geöffnet und die die Kammer ständig ent  lüftende Düse wirkt in bezug auf den Raum als  normale Entlüftungsdüse mit allen deren Mängeln.  



  Die Aufgabe der Erfindung besteht in der  Schaffung einer Ventileinrichtung der eingangs ange  gebenen Art, welche eine linear verlaufende Druck  absenkung bis zum Erreichen sehr niedriger Drücke  gewährleistet und welche zugleich eine Sicherheits  einrichtung enthält, welche ein zu hohes Aufladen  des zu     entlüftenden        Druckmittelsystems    verhindert.  



  Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst  durch die Kombination folgender Einzelmerkmale:  a) ein den Druck innerhalb des die Druckabsenkung  erfahrenden     Druckmittelsystems    begrenzendes  Sicherheitsventil;  b) eine über eine Düse ständig entlüftete Steuer  kammer, deren     Beaufschlagungsdruck    einen an  derseits unter der Einwirkung einer Feder stehen  den Kolben in Schliessrichtung eines die Steuer  kammer mit dem     Druckmittelsystem    verbinden  den     Füllventiles    belastet;

        c) die Ausbildung der Entlüftungsdüse der Steuer  kammer zu einer vom Kolben gesteuerten Düse  mit veränderlichem     Durchströmungsquerschnitt,     wobei letzterer sich in     Verstellrichtung    der Feder  belastung des Kolbens vergrössert.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des  Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.  



  An ein über ein Absperrglied 1 und eine Düse 3  füllbares, durch einen Behälter 5 dargestelltes Druck  mittelsystem ist der Raum 7 einer     Entlüftungs-          Ventileinrichtung    9 angeschlossen. Der Raum 7 ist  durch eine Zwischenwand 11 von einer Steuer  kammer 13 abgetrennt, die anderseits von einem  Kolben 15 begrenzt ist. Die Zwischenwand 11 ist  mittels einer im Raum 7 von einem Ventilsitz 17  umgebenen Bohrung 19 durchbrochen, in welche in  der Zwischenwand 11 liegende, ins Freie führende       Entlüftungsbohrungen    21 einmünden. Der Kolben  15 trägt eine die Bohrung 19 mit geringem Spiel       durchragende    Kolbenstange 23, deren freies Ende in  Raum 7 zu einer dem Ventilsitz 17 zugeordneten  Dichtplatte 25 gestaltet ist.

   Die Kolbenstange 23 und  der Kolben 15 sind von einer     Axialbohrung    27  durchdrungen, deren kolbenseitiges Ende vermittels  eines am Kolben 15 befestigten Ventilsitzes 29 und  einer über eine Feder 31 gegen das Ventilgehäuse  abgestützten Dichtplatte 33 gegen einen von Aussen  luft     beaufschlagten    Raum 35 abgeschlossen ist. Die  Kolbenstange 23 trägt an ihrem Aussenumfang in  der Steuerkammer 13 kurz vor der Zwischenwand  11 eine Ringnut 37, welche nur bei aussergewöhnlich  weit geöffnetem Ventil 17, 25 die Entlüftungs  bohrungen 21 über einen grossen     Durchströmungs-          querschnitt    mit der Steuerkammer 13 verbindet.  



  Beim Auffüllen des vorher entlüfteten Luftbe  hälters 5 durch Öffnen des Absperrgliedes 1 strömt  Druckluft über die Düse 3 in den Luftbehälter 5,  in den Raum 7 und anfänglich auch über das durch  die Feder 31 weit geöffnete Ventil 17, 25 in die  Steuerkammer 13 ein. Mit Erreichen einer gewissen,  niedrigen Druckhöhe in der Steuerkammer 13 be  wegt sich der Kolben 15 entgegen der Federkraft  nach links, und das Ventil 17, 25 schliesst sich so  weit, dass zwischen Luftzufuhr in die Steuerkammer  13 und Entlüftung über den Spalt zwischen Kolben  stange 23 und Bohrung 19 sowie die Entlüftungs  bohrungen 21 Gleichgewicht erzielt wird, d. h. dass  der Druck in der Steuerkammer 13 seine erreichte  Höhe gleichmässig beibehält:

   Erst nach Erreichen  einer weit über diesem Druck liegenden Druckhöhe  im Luftbehälter 5 öffnet sich das bis dahin ge  schlossene Sicherheitsventil 29, 33 und verhindert  durch sein Abblasen eine weitere Drucksteigerung  im Luftbehälter. Beim Absperren der Druckluftzu  fuhr zum Luftbehälter 5 durch Schliessen des Ab  sperrgliedes 1 schliesst sich nach einer geringen  Druckabsenkung in ersterem auch das Sicherheits  ventil 33, 29, und die Entlüftung des Luftbehälters 5       erfolgt    nur mehr über die Steuerkammer 13.

   Da der    Kolben 15 im Zusammenwirken mit der Feder 31  und dem Ventil 17, 25 in der Steuerkammer 13  einen konstanten Druck aufrechterhält und deren  Entlüftung daher über die Drosselung zwischen  Kolbenstange 23 und Bohrung 19 sowie die Ent  lüftungsbohrungen 21 gleichbleibende Werte beibe  hält, erfolgt die Entlüftung des Luftbehälters 5 durch  Nachspeisen von Druckluft in die Steuerkammer 13  derart, dass sich eine zur Zeit linear abhängige  Druckabsenkung ergibt.

   Sobald im Luftbehälter 5  ein dem Regeldruck in der Steuerkammer 13 gleicher  Druck erreicht ist und damit die     Luftnachspeisung     in diese mangelhaft wird, bewegt sich nach einer  <I>a</I>       ringfügigen    Druckabsenkung in der Steuerkammer  13 der Kolben 15 unter der Kraft der Feder 31  nach rechts, so dass sich das Ventil 17, 25 weit  öffnet und die Ringnut 37 eine     grossquerschnittige,          ungedrosselte    Verbindung zwischen Steuerkammer  13 und den Entlüftungsbohrungen 21 schafft.

   Die  Druckluft strömt nunmehr also aus dem Luftbehäl  ter 5 über die Steuerkammer 13 durch eine     unge-          drosselte    Verbindung zu den Entlüftungsbohrungen,  d. h. die durch die abnehmende Druckdifferenz an  sich bedingte Entlüftungsverzögerung wird durch  Verminderung der Strömungswiderstände im Ent  lüftungsweg weitgehend kompensiert, und die Druck  absenkung im Luftbehälter 5 erfolgt weiterhin  nahezu linear. Mit Erreichen der völligen Ent  lüftung des Luftbehälters 5 wird der Ausgangszu  stand der Ventileinrichtung wieder hergestellt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Ventileinrichtung zur Erzeugung von linear verlaufenden Druckabsenkungen in Druckmittelsy- stemen, insbesondere für Führerbremsventile von Schienenfahrzeugen, gekennzeichnet durch die Kom bination folgender Einzelmerkmale: a) ein den Druck innerhalb des die Druckabsenkung erfahrenden Druckmittelsystems (5) begrenzen des Sicherheitsventil;

   b) eine über eine Düse ständig entlüftete Steuer kammer (13), deren Beaufschlagungsdruck einen anderseits unter der Einwirkung einer Feder (31) stehenden Kolben (15) in Schliessrichtung eines die Steuerkammer (13) mit dem Druckmittel system (5) verbindenden Füllventiles (17, 25) belastet; c) die Ausbildung der Entlüftungsdüse der Steuer kammer (13) zu einer vom Kolben (15) ge steuerten Düse mit veränderlichem Durchströ- mungsquerschnitt, wobei letzterer sich in Ver- stellrichtung der Federbelastung (31) des Kolbens (15) vergrössert. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Ventileinrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Kolben (15) einerseits eine die Steuerkammer (13) durchragende, an ihrem Ende zu einem Glied (25) des Füllventils (19, 25) ausgebildete Kolbenstange (23) trägt und anderseits einen Ventilsitz (29) aufweist, welcher eine vom Druck des Druckmittelsystems (5) beaufschlagte, die Kolbenstange (23) und den Kolben (15) durch dringende Axialbohrung (27) umgibt und welcher zusammen mit einer von der Feder (31) belasteten Dichtplatte (33) das Sicherheitsventil (29, 33) bildet. 2.

   Ventileinrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse mit veränderlichem Durchströmungsquerschnitt aus einer Gehäusebohrung (19) mit radial in diese einmündenden Entlüftungsbohrungen (21) und die Gehäusebohrung (19) durchsetzenden, unterschied lichen Aussendurchmesser aufweisenden Teilen der Kolbenstange (23) besteht.