Vakuumgesteuertes Druckluftventil Die Erfindung betrifft ein vakuumgesteuertes Druckluftventil, also ein sogenanntes VD-Ventil, für Schienenfahrzeuge, das z. B. an mit einer Druckluft- bremse ausgerüsteten Triebfahrzeugen Verwendung findet, die mit Wagen gekoppelt werden, welche mit Vakuumbremsen ausgestattet sind.
In einem nicht veröffentlichten Vorschlag ist ein VD-Ventil beschrieben, welches so ausgebildet ist, dass durch eine in ihrer Vorspannung änderbare Feder, welche auf den Steuerkolben im gleichen Sinne wie das Vakuum in der Vakuumbremsleitung einwirkt, die Vakuumbremse den jeweiligen Betriebs verhältnissen entsprechend einfach und schnell an den Bremsbeginn der Druckluftbrenise angepasst werden kann.
Diese bekannte Anordnung hat aber den Nachteil, dass mit der Änderung des Bremsbe ginns gleichzeitig auch eine Änderung des maximalen Bremsdruckes auf der Druckluftseite erfolgt, so dass ein Druckbegrenzungsventil angeordnet werden muss.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein VD-Ventil zu schaffen, welchem der Nachteil der genannten Konstruktionen, ein Druckbegrenzungsventü anzuordnen, nicht anhaftet.
Als Lösung dieser Aufgabe sind bei einem vaku umgesteuerten Druckluftventil für Bremsanlagen von Schienenfahrzeugen, das zwei gleichachsig hinterein ander angeordnete Steuerkolben und ein durch diese Kolben zu betätigendes Doppelsitzventil enthält, das die Bremsleitung der Fahrzeugbremse an die Aussen luft oder an den Druckluftvorratsbehälter anschliesst oder die Bremsleitung absperrt, wobei der dem Dop- pelsitzventil entfernter liegende Kolben vom Druck der Vakuumsteuerleiter beaufschlagt ist und unter der Wirkung einer Druckfeder steht,
während der andere Kolben vom Bremszylinderdruck der Fahr zeugbremse beeinflusst wird, gemäss der Erfindung die beiden Stuerkolben miteinander verbunden, und es erfolgt durch Änderung der Vorspannung der Druckfeder gleichzeitig auch ein Verstellen des vom Bremszylinderdruck beeinflussten Kolbens, um den maximalen Bremszylinderdruck entsprechend dem eingestellten Wert stets konstant zu halten.
Vorteilhaft besteht die Verbindung der beiden Steuerkolben aus einer in dem vom Doppelsitzventil entfernter liegenden Kolben drehbar gelagerten, an beiden Enden ein Gewinde tragenden Spindel, wobei das eine Gewinde zum Verstellen eines Widerlagers der Druckfeder und das andere Gewinde zum Ver stellen des anderen Kolbens dient, dessen wirksame Fläche veränderbar ist.
Zweckmässig ist an dem einen Ende der Spindel ein Ventilsitz vorgesehen, welcher mit dem Doppel- sitzventil zusammenwirkt.
Dieser Gedanke ist im Zusammenhang mit vaku umgesteuerten Druckluftventilen an sich bekannt.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand einer Ausführung erläutert.
Die in einem senkrechten Mittelschnitt darge stellte Einrichtung besteht aus einer Vakaumbrems- leitung <B>1,</B> einem Vakuumsteuerbehälter 2, einem Bremszylinder<B>3</B> sowie einem Druckluftvorratsbehäl- ter 4, die alle an ein VD-Ventil angeschlossen sind.
Das VD-Ventil enthält zwei Steuerkolben<B>5</B> und<B>6</B> unterschiedlichen Durchmessers, die mittels einer Spindel<B>7</B> miteinander verbunden sind. Der grössere Steuerkolben<B>5,</B> mit dem die Spindel<B>7</B> drehbar ver bunden ist, wird auf seiner Unterseite von dem Un terdruck in einer mit dem Vakuum-Steuerbehälter 2 verbundenen Kammer<B>8</B> und auf seiner Oberseite von dem Unterdruck in einer mit der Vakuumbremslei- tung <B>1</B> verbundenen Kammer<B>9</B> beaufschlagt. Der Steuerkolben<B>5</B> trägt eine ringförmige Membran<B>10,
</B> die mit ihrem äusseren Umfang in das Gehäuse des VD-Ventils eingespannt ist. An ihrem inneren Durch messer bildet die Membran<B>10</B> ein Rückschlagventil <B>11,</B> das eine Bohrung 12 gegen eine Strömung von der Kammer<B>9</B> nach der Kammer<B>8</B> abschliesst, so dass der Unterdruck im Vakuum-Steuerbehälter 2 und somit auch in der Kammer<B>8</B> für gewöhnlich er halten bleibt.
Von der Kammer<B>8</B> kann jedoch Luft zur Kam mer<B>9</B> strömen. Dieser Fall liegt bei Inbetriebnahme der Fahrzeuge vor, wenn ein Vakuum erst aufgebaut werden muss. Die Spindel<B>7</B> ist an ihrem oberen Ende mit einem Widerlager <B>13</B> versehen, so dass durch rehen der Spindel<B>7</B> der von der Spannung der Feder 14 abhängige Bremsbeginn des Triebfahrzeu ges einstellbar ist.
Die Spindel<B>7</B> ist an ihrem unteren Ende mit einem Ventilsitz<B>15</B> versehen, mit dem sie auf ein Doppelsitzventil <B>16</B> einwirkt, sobald der Unterdruck in der Kammer<B>9</B> zerstört wird.
Der kleinere, kegelförmige Steuerkolben<B>6</B> trägt eine Kegelmembran<B>17,</B> die im Gehäuse des VD-Ven- tils fest eingespannt ist. Durch Drehen der Spindel<B>7</B> wird mittels des Gewindes<B>18</B> die wirksame Mein- branfläche <B>17</B> in an sich bekannter Weise geändert, und zwar derart, dass bei Erhöhung bzw. Verringerung der Vorspannung der Feder 14 gleichzeitig die wirk same Membranfläche <B>17</B> verkleinert bzw. vergrössert wird,
so dass unabhängig von dem veränderten Bremsbeginn der Lok der Maximalbremsdruck bei einer Vollbremsung immer konstant ist. Die oberhalb des Steuerkolbens<B>6</B> liegende Kammer<B>19</B> steht mit der Atmosphäre ständig in Verbindung, während die Kammer 20 unterhalb des Steuerkolbens<B>6</B> über eine Bohrung 21 mit der Kammer 22 verbunden ist, wobei beide Kammern 20, 22 direkt an den Triebfahrzeug- Bremszylindern <B>3</B> angeschlossen sind.
In der gezeichneten Fahrtstellung des VD-Ventils sind die Kammern 20 und 22 über die Entlüftungs bohrung<B>23</B> des durch eine Feder 24 im Schliessinne belasteten Doppelsitzventils <B>16</B> zur Atmosphäre hin entlüftet. Die Kammer<B>25</B> ist ständig mit dem Druck- luft-Vorratsbehälter 4 verbunden.
Der maximale Bremszylinderdruck bei einer Voll bremsung wird bei der Montage des VD-Ventils ein gestellt. Er ist durch das Verhältnis der wirksamen Kolbenfläche<B>6</B> zur Kolbenfläche<B>5</B> bei noch nicht vorgespannter Feder 14 bestimmt. Dementsprechend wird das gewünschte Flächenverhältnis durch Drehen der Spindel<B>7</B> bewirkt, wodurch sich der kleine Kol ben<B>6</B> axial verschiebt. Zuvor wird die Feder 14 ent spannt und die Drehsicherung des Federtellers<B>13</B> entfernt, so dass letzterer sich mit der Spindel<B>7</B> mit- drehen kann.
Die Wirkungsweise des erfindungsgemässen Druckluftventils ist wie folgt: Es sei angenommen, die Bremsen befinden sich im gelösten Zustand. Dann herrscht in den Kammern <B>8</B> und<B>9</B> und somit auch im Vakuumsteuerbehälter 2 und in der Vakuum-Bremsleitung <B>1</B> der gleiche Un- terdruck. Die Kammern 22 und 20 und damit auch der Bremszylinder<B>3</B> des Triebfahrzeuges sind über die Entlüftungsbohrung <B>23</B> des Doppelsitzventils <B>16</B> entlüftet. Die Kammer<B>19</B> ist mit der Atmosphäre ständig verbunden. Somit befinden sich alle Teile in den gezeichneten Stellungen.
Beim Bremsen wird das Vakuum in der Vakuumbremsleitung <B>1</B> und somit auch in der Kammer<B>9</B> zerstört. Das Rückschlagventil verhindert einen Druckausgleich der Kammern<B>8</B> und <B>9.</B> Dadurch wird der Steuerkolben<B>5</B> entZegen der ein stellbaren Kraft der Feder 14 nach unten bewegt und drückt dabei ebenfalls den kleineren Steuerkolben<B>6</B> nach unten. Gleichzeitig gelangt die Spindel<B>7</B> mit ihrem Ventilsitz<B>15</B> auf das Doppelsitzventil <B>16</B> zur Auflage und schliesst dieses zur Atmosphäre hin ab. Anschliessend daran wird das Ventil<B>16</B> entgegen der Wirkung der Feder 24 weiter nach unten gedrückt.
Dadurch wird die mit Druckluft vom Vorratsbehälter 4 beaufschlagte Kammer<B>25</B> mit der Kammer 22 ver bunden, so dass dem Bremszylinder<B>3</B> des Triebfahr zeuges Luft aus dem Vorratsbehälter 4 zugeführt wird, wobei sich im Bremszylinder und in der Kam mer 20 ein Druck einsteuert, der proportional dem absoluten Druck in der Kammer<B>9</B> ist, der in ihr durch Zerstörung des Vakuums herrscht. Dabei ist die Höhe des Druckes in der Kammer 20 gleich der Druckdifferenz zwischen dem Unterdruck in der Kammer<B>8</B> plus der Kraft der Feder 14 und dem Druck in der Kammer<B>9.</B> Dadurch ist ein stufenweises Bremsen und beim Umkehren des Vorganges,<B>d.</B> h. beim Evakuieren der Kammer<B>9,</B> ein abgestuftes Lösen gewährleistet.
Beim Lösen der Bremse wird die Vakuum-Bremsleitun- <B>1</B> und damit die Kammer <B>9</B> evakuiert, wodurch der Gleichgewichtszustand ge stört wird. Die Kolben<B>5</B> und<B>6</B> bewegen sich hierbei nach oben, wobei sich der Ventilsitz<B>15</B> vom Doppel- sitzventil <B>16</B> abhebt und der im Bremszylinder<B>3</B> ein gesteuerte Druck über die Entlüftungsbohrung <B>23</B> des Ventils<B>16</B> ins Freie entweicht.