Führerbremsventileinrichtung für Druckluftbremsen von Schienenfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Führerbremsventil- einrichtung für mit indirekt wirkenden Druckluft bremsen ausgerüstete Schienenfahrzeuge, die aus einem Druckregler, einem Relaisventil und einer Ein richtung zur automatischen Erteilung und Bemessung von Füllstössen während des Lösens besteht.
Eine bekanntgewordene Ausführungsart einer derartigen Führerbremsventileinrichtung weist einen Kolben auf, der einerseits vom über den Druckregler gesteuerten Druck und anderseits vom durch das Relaisventil überwachten Druck über eine Düse be- aufschlagt ist. Der Kolben steuert eine Ventileinrich tung, die bei überwiegendem, erstgenanntem Druck einen Füllstoss auslöst. Diese automatische Füllstoss einrichtung weist jedoch den Nachteil auf, dass bei kleinen Lösestufen am Kolben nur sehr geringe Druckunterschiede auftreten, dieser daher äusserst leichtgängig sein und grosse Kolbenflächen aufweisen muss.
Diese Forderungen lassen sich jedoch nur teil weise und in ungenügender Form in die Praxis um setzen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaf fung einer Führerbremsventileinrichtung der eingangs angegebenen Art, bei welcher die Einrichtung zur automatischen Erteilung und Bemessung von Füll stössen trotz einfachen Aufbaues unter allen Betriebs umständen sicher und zuverlässig arbeitet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Füllstosseinrichtung ein bei seiner Öffnung die Erteilung eines Füllstosses anregendes Ventil aufweist, das von einem Kolben betätigbar ist, der in Öffnungsrichtung des Ventils vom Druck einer Druckluftquelle und in Schliessrichtung vom Druck in einem über eine Düse mit der Druckluftquelle in Ver bindung stehenden Druckluftversorgungsraum des Druckreglers beaufschlagt ist.
Die besondere Beauf- schlagungsweise des Kolbens garantiert dabei dessen Ansprechen auf jede Lösestufe, die vermittels des Druckreglers eingesteuert wird, auch dann, wenn der Kolben infolge langer Betriebszeit und mangelhafter Wartung schwergängig sein sollte.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung er gibt sich dadurch, dass die Füllstosseinrichtung einen mit dem Kolbensystem des Relaisventils verbundenen Kolben von kleiner Beaufschlagungsfläche aufweist, der bei Öffnen des den Füllstoss anregenden Ventils über einen in der Fahrtstellung der Führerbrems- ventileinrichtung vermittels einer Düse mit einem Normaldruck beaufschlagten Zylinderraum in Öff nungsrichtung eines Füllventils des Relaisventils druckbelastet wird.
Hierdurch wird im Anschluss an einen Füllstoss in der Fahrtstellung der Führer bremsventileinriehtung eine langsam abklingende Niederdruckfüllzeit erzielt, während welcher das Relaisventil in die zu den Bremsen führende Druck luftleitung einen anfangs gegen die Regeldruckhöhe etwas erhöhten, allmählich auf Regeldruckhöhe ab sinkenden Druck einsteuert.
Die Führerbremsventileinrichtung lässt sich beson ders vorteilhaft dadurch ausbilden, dass das den Füll stoss anregende Ventil bei seiner Öffnung eine vom zu regelnden Druck über eine Düse beaufschlagte Steuer kammer des Relaisventils entlüftet und dass das Kol bensystem des Relaisventils in seiner durch Entlüften der genannten Steuerkammer erzwingbaren Füllstoss stellung eine Absperreinrichtung öffnet,
welche den Zusatzkolben über den in Fahrtstellung der Führer bremsventileinrichtung vermittels der Düse mit Atmo sphäre verbundenen Zylinderraum in öffnungsrich- tung des Füllventils mit Druckluft beaufschlagt. Diese Ausbildung der Führerbremsventileinrichtung ge währleistet bei geringen Erstellungskosten und spar samem Luftverbrauch im Betrieb ein zuverlässiges und sicheres Arbeiten. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
Von einer ständig mit einer nicht gezeigten Druckluftquelle in Verbindung stehenden Rohrleitung 1 führt eine Zweigleitung 3 in einen Zylinderraum 5 einer Ventileinrichtung 7 und über eine Düse 9 in einen vermittels eines Kolbens 11 vom genannten Zylinderraum 5 abgetrennten Zylinderraum 13. Der Kolben 11 ist vermittels einer abgedichtet in einer Trennwand geführten Kolbenstange 15 mit einer Dichtplatte 17 verbunden, die zusammen mit einem festen Ventilsitz 19 ein einen Luftauslass aus einem Raum 21 überwachendes Ventil 17, 19 bildet. Vom Zylinderraum 13 führt eine Rohrleitung 23 in den Speiseraum 25 eines Druckreglers 27.
Der Druck regler 27 besitzt eine über einen Handgriff 29 dreh bare Spindel 11, die mit einer im Gehäuse gelagerten Kurvenscheibe 33 verbunden ist. Eine zweite Kurven scheibe 35, die im Gehäuse gegen Drehung gesichert axialverschieblich gelagert ist, legt sich unter der Kraft einer sich gegen sie abstützenden Regelfeder 37 gegen die erstgenannte Kurvenscheibe 33 an.
Die in einem entlüfteten Federraum 39 angeordnete Regel feder 37 liegt auf einem Kolben 41 auf, der ein die Verbindung eines ihn beaufschlagenden Zylinder raumes 43 mit dem Speiseraum 25 oder der Atmo sphäre überwachendes Doppelventil 45, 47, 49 steuert. Die Spindel 31 trägt drei Nocken 51, von welchen eine gezeigt ist und die bei entsprechender Stellung der Spindel je ein Stösselventil 53, 55 bzw. 57 normaler Bauart zu öffnen vermögen. Vom Zylin derraum 43 des Druckreglers 27 führt eine Leitung 59 in die Steuerkammer 60 eines Relaisventils 61, die vermittels eines Luftbehälters 63 in ihrem Volumen vergrössert ist.
Ein von einer Feder 65 belasteter Kolben 67 trennt die Steuerkammer 60 von einer Rücksteuerkammer 69 ab, die ihrerseits über eine Düse 71 mit einem Raum 73, von welchem eine Lei tung 75 zu der die Bremsen steuernden Hauptluftlei- tung 77 führt, in Verbindung steht. Der Kolben 67 trägt eine die Rücksteuerkammer 69 durchragende Kolbenstange 79, deren Ende im Raum 73 zu einem einer Dichtplatte 83 zugeordneten Ventilsitz 81 aus gebildet ist.
Die in einem von der Leitung 1 mit Druckluft versorgten Raum 84 angeordnete Dicht platte 83 trägt einen Auslassstutzen 85, der über eine Düse 87 von atmosphärischer Luft beaufschlagt ist und der vom Ventilsitz 81 verschliessbar ist. Eine zweite Dichtfläche der von einer Feder 89 belasteten Dichtplatte 83 ist einem mit einer Dichtscheibe 91 verbundenen Ventilsitz 93 zugeordnet. Die Dicht scheibe 91 wird vermittels einer Feder 95 gegen einen an der Trennwand der Räume 73 und 84 befestigten Ventilsitz 97 mit grossem Durchmesser angedrückt. Die Kolbenstange 79 trägt einen Anschlag 99, der das Ventil 91, 97 zu öffnen vermag. Vom Kolben 67 geht entgegengesetzt zur Kolbenstange 79 ein Rohr 101 aus, das abgedichtet in einen Raum 103 ragt und in diesem in der Art eines Zusatzkolbens offen endigt.
Das Rohr<B>101</B> ist mit einer Querbohrung 107 ver- sehen, die sich je nach der Kolbenstellung in der Steuerkammer 60 oder dem Raum 103 befindet. Der in seinem Volumen durch einen Luftbehälter 109 vergrösserte Raum 103 steht über eine Düse 113 mit dem eine Entlüftung überwachenden Stösselventil 55 und über eine Rohrleitung<B>111,</B> deren Luftdurchgang durch das Stösselventil 57 überwacht ist, mit der Hauptluftleitung in Verbindung. Von der Rücksteuer kammer 69 des Relaisventils 61 führt eine Rohrlei tung 115 zum Raum 21 der Ventileinrichtung 7 und zum in eine Entlüftung eingeschalteten Stösselventil 53.
Bei betriebsbereiter, gelöster Bremse nehmen die Einzelteile der Führerbremsventileinrichtung die dar gestellten Lagen ein. In der Rohrleitung 1, den Zylin derräumen 5 und 13 der Ventileinrichtung 7, dem Speiseraum 25 und dem Raum 84 herrscht der Druck der Druckluftquelle. Das Ventil 17, 19 der Ventilein richtung 7 sowie die Ventile 45, 47, 49 des Druck reglers sind geschlossen. Im Zylinderraum 43 und den mit dilesem verbundenen Räumen herrscht Regeldruck höhe. Die Stösselventile 53 und 57 sind geschlossen und das Stösselventil 55 ist geöffnet.
In der Hauptluft leitung 77, den Räumen 73 und 69 des Relaisventils 61 herrscht Regeldruckhöhe; der Raum 103 ist über die Düse 113 entlüftet. Die Ventile 81, 83 und 83, 93 sowie 91, 97 sind geschlossen. Die Querbohrung 107 des Rohres 101 befindet sich im Raum 103.
Zum Bremsen wird der Handgriff 29 des Druck reglers 27 derart verschwenkt, dass die Regelfeder 37 über die Kurvenscheiben 33, 35 entspannt wird. Da bei schliesst sich zugleich das Stösselventil 55. Der im Zylinderraum 43 herrschende Druck hebt den Kolben 41 an und öffnet das Ventil 45, 49, so dass Druckluft in die Atmosphäre entweichen kann. Nach einer ent sprechenden Druckabsenkung schliesst die Regelfeder 37 das Entlüftungsventil 45, 49 wieder.
Die Druck absenkung überträgt sich über die Leitung 59 in die Steuerkammer 60 des Relaisventils 61, so dass sich dessen Kolben 67 anhebt und das Ventil 81, 83 so lange öffnet, bis auch die Hauptluftleitung und die Rücksteuerkammer 69 auf die nunmehr am Druck regler eingestellte Druckhöhe entlüftet sind. Damit ist eine Bremsung eingeleitet.
Beim nachfolgenden teilweisen Lösen der Bremse wird der Handgriff 29 des Druckreglers 27 etwas in Löserichtung verschwenkt und die Regelfeder 37 da mit stärker gespannt. Der Kolben 41 drückt daher das Ventil 45, 47 so lange auf, bis aus der Leitung 1 über die Düse 9 und den Speiseraum 25 eine ent sprechende Druckerhöhung in den Zylinderraum 43 eingesteuert ist. Das Öffnen des Ventils 45, 47 hat einen plötzlichen Druckabfall im Speiseraum 25 und im Zylinderraum 13 der Ventileinrichtung, die zuvor beide über die Düse 9 auf die Druckhöhe der Druck luftquelle aufgeladen waren, infolge der Luftentnahme zur Folge.
Der Kolben 11 öffnet daher unter der überwiegenden Beaufschlagung über den Zylinder raum 5 das Ventil 17, 19, bis nach Schliessen des Ventils 45, 47 sich über die Düse 9 auch im Zylinder raum 13 die ursprüngliche Druckhöhe wieder auf- gebaut hat. Das Ventil 17, 19 entlüftet die Rück steuerkammer 69 des Relaisventils, während der Druckregler in die Steuerkammer 60 eine Druck erhöhung einsteuert. Der Kolben 67 erfährt daher einen so kräftigen Bewegungsimpuls, dass er über die Kolbenstange 79 das Ventil 83, 93 und vermittels des Anschlages 99 das Ventil 91, 97 öffnet. Zugleich tritt die Querbohrung 107 in die Steuerkammer 60 ein.
Aus der Leitung 1 strömt Druckluft über grosse Quer schnitte in die Hauptluftleitung ein und der Raum 103 wird durch das Rohr 101 aufgeladen. Nachdem die Ventile 45, 47 und 17, 19 geschlossen haben, baut sich in der Rücksteuerkammer 69 über die Düse 71 ein Druck auf, der im Zusammenwirken mit der Feder 95 zuerst das Ventil 91, 97 und anschliessend auch das Ventil 83, 93 schliesst. Die Querbohrung 107 gelangt dabei wieder in den Raum 103, so dass der in letzterem eingesteuerte Druck erhaltenbleibt. Damit ist eine Lösestufe abgeschlossen.
Beim vollständigen Lösen wiederholen sich die geschilderten Vorgänge weitgehend. Nach dem Füll stoss über die Ventile 91, 97 und 83, 93 hält die Be- aufschlagung des Raumes 103 das Ventil 83, 93 noch derart offen, dass in die Hauptluftleitung 77 ein etwas über der Regeldruckhöhe liegender Druck als Nieder druckfüllstoss eingesteuert wird. Die langsame Ent lüftung des Raumes 103 über die Düse 113 und das in Fahrtstellung geöffnete Stösselventil 55 bewirkt anschliessend ein allmähliches Absenken des Druckes in der Hauptluftleitung auf Regeldruckhöhe.
Vermittels des Handgriffes 29 und entsprechender Nocken an der Spindel 31 können die Stösselventile 53 und 57 geöffnet werden. Das Stösselventil 55 schliesst sich dabei. Ein Öffnen des Stösselventils 53 bewirkt ein Entlüften der Rücksteuerkammer 69, so dass der in der Steuerkammer 60 verbleibende Druck das Kolbensystem des Relaisventils in die geschilderte Füllstossstellung, in welche die Ventile 91, 97 und 83, 93 geöffnet sind und sich der Raum 103 auflädt, ge zwungen wird. Nach Schliessen des Stösselventils 53 spielen sich die weiteren Vorgänge wie bereits an gegeben ab.
Ein Öffnen des Stösselventils 57 bewirkt ein Aufladen des Raumes 103 mit Druckluft, so dass das Relaisventil in die Hauptluftleitung einen Nieder druckfüllstoss einsteuert. Nach Schliessen des Stössel ventils 57 und Öffnen des Stösselventils 55 klingt der Niederdruckfüllstoss in ebenfalls bereits angegebener Weise aus.
Am Kolben 11 der Ventileinrichtung 7 treten beim Öffnen des Ventils 45, 47 starke Druckdifferen- zen auf, die auf einer Absenkung des Druckes im Zylinderraum 13 bis auf nahezu den Regeldruck des Druckreglers beruhen. Auch bei kleinen Lösestufen springt daher die Ventileinrichtung 7 mit Sicherheit an, selbst wenn sie einen durch mangelhafte Pflege schwergängigen Kolben aufweist, und regt die Abgabe eines Füllstosses an. Die Länge des Füllstosses ist im wesentlichen von der Grösse der Lösestufe, der Düse 71 und dem Volumen der Rücksteuerkammer 69 be stimmt.