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Steuerventil für Drückluftbremsen, insbesondere für Eisenbahnfahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf Steuerventile für Druckluftbremsen, insbesondere
von Eisenbahnfahrzeugen. Hierbei ist ein Steuerbehälter vorgesehen, dessen Innendruck
im Zusammenwirken mit dem Bremsleitungsdruck und dem Bremszylinderdruck den Steuervorgang
im Ventil regelt. Bei solchen Anordnungen wird der Steuerbehälter aufgeladen, während
die Bremsen gelöst sind. Dies geschieht aus der Bremsleitung oder einem Hilfsbehälter
über ein Steuerbehälterfüll- oder -ladeventil, das während des Anlegens der Bremsen
geschlossen wird, um den Steuerbehälter von den Fülleitungen zu trennen.
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Im allgemeinen umfassen die Steuerventilanordnungen ein schnellwirkendes
Mindestdruckfüllventil, das in geöffnetem Zustand den Luftzufluß zum Bremszylinder
über einen relativ großen Durchlaß gestattet, aber automatisch schließt, wenn der
Bremszylinderdruck einen vorbestimmten Wert erreicht, worauf die weitere Füllung
des Bremszylinders über eine gedrosselte Leitung erfolgt.
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Das Steuerbehälterladeventil wird im allgemeinen durch ein verschiebbares-
Element, wie z. B. einen Kolben oder eine Membran, betätigt, welches auf einer Seite
dem Steuerbehälterdruck, der das Ventil zu schließen sucht, und- auf der anderen
Seite dem Bremsleitungsdruck ausgesetzt ist. Wird jedoch eine solche Anordnung in
einem Bremssystem verwendet, in welchem der Bremsleitungsdruck zeitweilig am vorderen
Ende eines Zuges beim Lösen der Bremsen über seinen normalen Wert erhöht wird, um
das Lösen der Bremsen am Ende des Zuges zu beschleunigen und die gesamte Bremsanlage
erneut aufzuladen, so besteht die Gefahr, daß das Steuerbehälterladeventil während
des Zeitabschnittes, in dem -der Bremsleitungsdruck zeitweilig über den Normaldruck
hinaus erhöht wird, geöffnet werden kann. Ein solches vorzeitiges Öffnen würde zu
einem Überladen des Steuerbehälters führen und ein unerwünschtes Schließen des Steuerbehälterladeventils
zur Folge haben, wenn der Bremsleitungsdruck wieder auf seinen normalen Wert zurückkehrt.
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Der Zweck der Erfindung ist, ein Steuerventil zu schaffen, bei dem
dieses unerwünschte Schließen des Steuerbehälterladeventils durch Überladen verhindert
ist.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuerventil für Druckluftbremsen,
die eine Füllstoßeinrichtung zum Erhöhen des Bremsleitungsdruckes über einen normalen
Wert hinaus zum schnellen Lösen der Bremsen aufweisen, mit einem Mindestdruckventil
und einem Steuerbehälterfüllventil, das zur Überwachung der Verbindung zwischen
dem Steuerbehälter und einer Druckluftquelle durch ein verschiebbares Element betätigt
wird, dessen eine Seite dem Steuerbehälterdruck ausgesetzt ist, der das Ventil im
Sinne der Unterbrechung der Verbindung zu betätigen sucht, und dessen andere Seite
in der -Lösestellung vom Druck in der Brems- oder Hauptluftleitung beaufschlagt
ist. Erfindungsgemäß wird in der dem Druck in der Bremsleitung ausgesetzten Kolbenkammer
des Steuerbehälterfüllventils mit Hilfe eines vom Mindestdruckventil gesteuereten
Elements nach Einleitung einer- Bremsung in der Regel ein weiteres Absinken des
Druckes unter den in der Hauptluftleitung vorhandenen Druck bewirkt.
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Im Gegensatz zu den bekannten Steuerventilanordnungen ist hierbei
das Mindestdruckventil in seiner Arbeitsweise völlig unabhängig von dem Steuerbehälterladeventil.
Der Bremsleitungsdruck liegt an der anderen Seite des Kolbens bzw. der Membran,
um dem Steuerbehälterdruck entgegenzuwirken, aber eigentlich nur so lange, wie das
Bremssystem sich in dem der Bremslösestellung entsprechenden Zustand befindet, und
ein besonderes Merkmal besteht darin, daß, wenn das Mindestdruckventil schließt,
-die erwähnte andere Seite des Kolbens bzw. der Membran mit einer Kammer in Verbindung
gebracht wird, in welcher ein Druck herrscht, der niedriger ist als der Bremsleitungsdruck.
Dieser niedrigere Druck kann der atmosphärische Druck sein; es kann aber auch eb@ensogut
der Bremszylinderdruck oder sogar der Hilfsbehälterdruck sein. Die Auswirkung des
Umstandes, daß er an die Stelle des Bremsleitungsdruckes tritt, besteht darin, daß
der Steuerbehälter vor Stößen
hohen Druckes geschützt wird, welchen
die Bremsleitung im Verlaufe eines Lösens der Bremse ausgesetzt sein kann.
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Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung beispielsweise
näher erläutert: Das Steuerventil ist auf einem Trägergestell 1 angeordnet und weist
ein Dreidruckhauptventil 2 mit einem Ladeventilteil 3 auf, außerdem ein Mindestdruckfüllventil
4 und ein zur Aufladung des Steuerbehälters dienendes Ventil 5, das auch noch als
Beschleunigerventil ausgebildet ist. An die entsprechenden Durchlaßöffnungen des
Trägerteiles 1 sind die Bremsleitung 6, ein Steuerbehälter 7, ein Bremszylinder
8 und ein Hilfsbehälter 9 angeschlossen.
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Das Hauptventil 2 weist ein topfförmig gestaltetes, in einer Bohrung
11 gleitendes Ventilglied 10 auf, das eine Nut 13 in Verbindung mit
einem Durchlaß 14 freigeben bzw. versperren kann, welcher in ständiger Verbindung
mit dem Hilfsluftbehälter 9 steht. Am Unterende des topfförmigen Schieberventilgliedes
10 befindet sich eine Auslaßventilscheibe 18. Das Ventil wird in der in der Zeichnung
dargestellten Lage bei gelösten Bremsen durch eine Feder 12 gehalten, die in der
Bohrung 11 und in dem Ventilglied 10 untergebracht ist. Das Auslaßventil
18 ist dabei auf einem nach innen vorspringenden Ansatz 15 am Unterende der Bohrung
11 gelagert. Die Bohrung 11 wird durch Öffnungen 16 mit einer Kammer
17 in ständiger Verbindung gehalten, die ihrerseits über einen Kanal 30 mit dem
Bremszylinder 8 in ständiger Verbindung steht. Das Schiebeventilglied 10
wird, wenn eine Bremsung erfolgt, mittels eines Stößels oder Schaftes 23 aufwärts
bewegt. Dieser ist an einer Membran 26 befestigt, die zwei Kammern 25, 27
in dem Ventilgehäuse voneinander trenn. Eine in der Kammer 25 untergebrachte Feder
24 wirkt nach unten auf die Membran 26 und drückt den Schaft 23 in
die gezeichnete Lage. Die Kammer 25 steht durch einen Kanal 22, der eine Drosselstelle
31 enthält, mit der Kammer 17 in Verbindung. Die Kammer 27 unterhalb der Membran
26 steht über eine Entlüftungsöffnung 28
mit der Außenluft in ständiger
Verbindung. Das obere Ende des Schaftes 23 ist mit mehreren Bohrungen versehen,
so daß eine mit einem Hohlraum 20 in Verbindung stehende Kammer
19 gebildet wird. Der Hohlraum 20 steht mit einem Kanal
21 in Verbindung, der über einen Hohlraum 36 eines Umschaltventils 35, eine
Drosselstelle 32, einen Hohlraum 33 in dem Röhrentragteil 1 und einen Durchlaß 34
mit der freien Luft in Verbindung steht.
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Wenn sich das Verteilerventil 2, wie dargestellt, in seiner Lösestellung
befindet, ist der Bremszylinderkanal 30 mit der freien Luft verbunden, und
wenn der Schaft 23 sich nach oben bewegt, wird diese Verbindung erst dann unterbrochen,
wenn das obere Ende des Schaftes mit dem Auslaßventilglied 18 zusammentrifft. Eine
weitere Aufwärtsbewegung läßt das gleiche Ventil 10 die Nut 13 freigeben,
so daß Luft aus dem Hilfsbehälter über den Kanal 14 zur Kammer
17 und von dort zum Bremszylinderkanal 30 strömen kann.
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Das Wiederaufladeventil 3 weist einen Schaft 39 auf, der an seinem
unteren Ende an einer Membran 42 befestigt ist, die eine größere effektive Fläche
als die Membran 26 hat und auf ihrer oberen Seite vom Luftdruck in der Kammer 46
und auf ihrer unteren Seite vom Luftdruck in einer Kammer 45 beaufschlagt ist, die
über Kanäle 47 ständig in Verbindung mit dem Steuerbehälter 7 steht.
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In der Kammer 45 sind eine Feder 43, die das verzögerte Wiederaufladen
bewirkt, und eine Federkappe 44 untergebracht, die normalerweise den Schaft und
die Membran in der gezeichneten Lösestellung hält, aber eine Bewegung abwärts zuläßt,
welche die Feder unter bestimmten Umständen in eine Stellung für verzögerte Wiederaufladung
drückt. Ein Hohlraum bzw. eine Aussparung 38 im Schaft 39 verbindet einen Kanal
48, der zum Hilfsbehälter 9 führt, mit einem Kanal 49, durch welchen unter bestimmten
Voraussetzungen Luft aus der Bremsleitung zum Wiederaufladen des Hilfsbehälters
geliefert werden kann. Die Aussparung 38 ist so ausgebildet, daß diese Verbindung
aufrechterhalten wird, wenn das Ladeventil entweder in der Lösestellung oder in
der Stellung zur verzögerten Wiederaufladung steht, aber direkt unterbrochen wird,
wenn der Schaft 39 infolge Einleitung eines Bremsvorganges sich nach oben
bewegt. Ein zweiter Hohlraum 40 im Schaft 39 verbindet die Kammer
46 mit der Bremsleitung 6 über einen Kanal 51 und einen Kanal 41 im
Schaft 39 bei allen Stellungen des Ventils, ausgenommen in der Stellung für
verzögertes Wiederaufladen. Die Kammer 46 steht mit einem Kanal 50 in Verbindung,
durch welchen Luft aus dieser Kammer geliefert wird, um den Hilfsbehälter und den
Steuerbehälter aufzuladen. Ein Stößelglied 29 ist zwischen dem Schaft 23 und dem
Schaft 39 so angeordnet, daß die Kraft in Richtung aufwärts, die durch den
Steuerbehälterdruck in der Kammer 45 auf die Membran 42 ausgeübt wird,
auch auf den Schaft 23 übertragen wird, während eine Kraft in Richtung abwärts
über die Membran 26 auf den Schaft 39 übertragen wird.
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Das vereinigte Beschleunigungs- und Steuerbehälterfüllventil 5 weist
einen Schaft 58 auf, der mit einem Ende an einer Membran 6D- befestigt ist, während
das andere in einer Bohrung 53 gleiten kann. Die Kammer 62 auf der rechten Seite
der Membran steht über Kanäle 65 und 47 in ständiger Verbindung mit dem Steuerbehälter
7 und dem Dreidruckventil. Ein Kanal 57 durch die Mitte des Schaftes, der mit einem
Querkanal 56 in dem Schaft in Verbindung steht, mündet in die Kammer 62.
Die Kammer 59 auf der linken Seite der Membran 60 steht über einen
Kanal 66 mit einer Aussparung 69 in dem Füllventil 4 in Verbindung
zu einem Zweck, der später beschrieben wird. In dieser Kammer ist eine leichte Feder
61 untergebracht, welche die Membran 60 in Richtung auf die Lösestellung
drückt, in der sie in der Zeichnung dargestellt ist. Der Schaft 58 ist außerdem
mit einem Kanal 54 versehen, der in den Endteil der Bohrung 53 mündet, der über
einen Kanal 52 und ein Filter 70 mit der Bremsleitung 6 verbunden
ist. In der Wand der Bohrung 53 und in der Lösestellung bündig liegend mit dem Kanal
56 im Schaft 58 befinden sich eine Ansprech-Drosselstelle 71 (Empfindlichkeitsbohrung)
in einem Kanal 55, der mit dem Kanal 50 verbunden ist, und eine Hilfslade-Drosselstelle
63 in einem Kanal 64, der mit dem Kanal 49 verbunden ist. Die Hilfslade-Drosselstelle
63 und der Kanal 64 sind vorgesehen, um die Ladung des Steuerbehälters anfänglich
zu beschleunigen, die andernfalls nur über die Empfindlichkeitsbohrung 71 stattfinden
würde. Daraus ist ersichtlich, daß, wenn die Membran 60 sich in der gezeichneten
Lösestellung befindet, eine Rufladung des Steuerbehälters über diese Drosselstellen,
die Kanäle 56 und 57 im Schaft 58; die Kammer 62 und die Kanäle 65 und 47 stattfinden
kann, daß aber, sobald sich die Membran nach links bewegt, wie es zufolge der Einleitung
einer Bremsung geschieht, der Steuerbehälter von den Speiseleitungen getrennt wird.
Wenn das Ventil angesprochen hat, stellt der Kanal
54 im Schaft
58 eine Verbindung zwischen dem Kanal 52 der Bremsleitung und einem Kanal
67 her, der mit einer Übertragungskammer 68 verbunden ist, so daß bei Einleitung
einer Bremsung ein örtlicher Abfall des Bremsleitungsdruckes in der üblichen Weise
herbeigeführt wird. Die Übertragungskammer 68 ist durch einen Kanal
74 und eine Drosselstelle 76
mit einer Aussparung 77 in dem Füllventil
4 verbunden. Diese Aussparung steht bei geöffnetem Füllventil über Kanäle 78 und
85 mit dem Bremszylinder 8 in Verbindung, so daß bei Einleitung einer Bremsung sich
die Bremsleitung über die Übertragungskammer 68 in den Bremszylinder entlädt, bis
das Füllventil schließt, sobald die Aussparung 77 nicht mehr mit der Drosselstelle
76 bündig steht.
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Das Füllventil 4 weist einen Schaft 88 auf, der in einer Bohrung 89
gleitet und an einer Membran 83 befestigt ist. Die Kammer 80 unter der Membran
83
steht durch eine Auslaßöffnung 81 mit der freien Luft in ständiger Verbindung
und beherbergt eine Feder 91, die nach oben gegen die Membran drückt. Oberhalb der
Membran 83 befindet sich ein Ventilglied 93,
das die Kammer 82 von
einer Kammer 94 trennt. Letztere steht über einen Kanal 96 mit dem Bremszylinder
8 ständig in Verbindung. Die Anordnung ist so getroffen, daß, solange das
Ventilglied 93 aufsitzt, der Bremszylinderdruck in der Kammer 94 über die reduzierte
Fläche des Ventilgliedes 93 abwärts auf die Membran 83 drückt und daß, wenn der
ihm aufwärts entgegenwirkende Druck der Feder 91 durch die Membran überwunden wird
und der Schaft 88
sich abwärts bewegt, das Ventilglied 93 abgehoben wird,
wonach der Druck in den Kammern 94 und 82 auf die größere Fläche der Membran
83 wirkt. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß das Ventil in seiner unteren
Betätigungsstellung so lange gehalten wird, bis der Bremszylinderdruck auf einen
niedrigen Wert abgefallen ist, bei welchem die Feder 91 den abwärts wirkenden
Druck auf die Membran 83 überwindet und letztere in die gezeichnete Stellung zurückführt,
in der das Ventilglied 93 wieder aufsitzt und die Kammer 94 gegen die Kammer
82 absperrrt. Durch eine Feder 92 wird ein weiterer Schaft 90 mit
dem oberen Ende des Schaftes 88 im Eingriff gehalten bzw. zur Anlage gebracht, der
an seinem oberen Ende ein Ventilglied 87 trägt. Die Anordnung ist dabei so getroffen,
daß der Schaft 90 dem Schaft 88 nachfolgt und sich, wenn der letztere abwärts bewegt
wird, ebenfalls abwärts bewegt, das Ventilglied 87 zum Aufsitzen bringt und so eine
Kammer 97 gegen eine Kammer 95 absperrt. Die Kammer 95 steht mit dem
Bremszylinder 8 über einen unverengten Kanal 85 in Verbindung, während die Kammer
97 mit dem Bremszylinder über einen Kanal 86 und eine Drosselstelle 84 verbunden
ist. Die Kammer 97 steht ständig mit der Kammer 17 des Dreidruckventils über einen
Kanal 30 in Verbindung, so daß, wenn das Dreidruckventil, wie oben beschrieben,
betätigt wird, Luft vom Hilfsbehälter über einen Kanal 30 und den unverengten Kanal
85 dem Bremszylinder zugeführt wird, bis das Mindestdruckventil in seine Schließstellung
gebracht wird, in welcher das Ventilglied 87 zum Aufsitzen kommt und der weitere
Luftstrom nur durch die Drosselstelle 84 zufließen kann. Auf diese Weise wird für
ein zunächst rasches Ansteigen des Bremszylinderdruckes auf einen Mindestbetrag
gesorgt, worauf der weitere Druckanstieg in bekannter Weise verlangsamt erfolgt.
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In dem Schaft 88 des Ventils 4 ist eine Aussparung 79 vorgesehen,
die in der geöffneten Stellung des Ventils den Steuerbehälter über Kanäle 47 und
72 mit einer Kammer 75 von kleinem Volumen in Verbindung bringt und, wenn das Füllventil
schließt, die Kammer 75 über die Kammer 79 und die Kanäle 78 und 85 mit dem Bremszylinder
verbindet; der Kanal 72 wird in der letzteren Stellung durch den Schaft 88 abgesperrt.
Wenn das Füllventil offen steht, bringt die Aussparung 69 in dem Schaft 88 die Kammer
59 des Beschleunigungs- und Ladeventils 5 über Kanäle 66, 73, 51 und 52 mit der
Bremsleitung 6 in Verbindung, während, wenn das Füllventil schließt, diese Verbindung
unterbrochen wird und die Kammer 59 mit einer Auslaßöffnung 104 in Verbindung gebracht
wird, die zur Atmosphäre hin offen ist.
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Die Verteilerventilanordnung weist ferner ein unbelastetes Prüfventil
99 auf, über welches der Hilfsbehälter von der Bremsleitung her aufgeladen
wird, sowie ein Rückschlagventil 100, das durch eine Feder 101 belastet ist und
den Luftstrom steuert, der über die übliche Auffüll-Drosselstelle 102 zum Hilfsbehälter
fließt, um während eines Lösevorganges einen guten Abfluß sicherzustellen.
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Das Steuerventil arbeitet folgendermaßen. Falls der Behälter aufgeladen
ist und die verschiedenen Teilorgane sich in ihrer Lösestellung befinden, wie in
der Zeichnung dargestellt, so ist die Membran 60 des Beschleunigungs- und Steuerbehälterladeventils
5 auf einer Seite von dem Steuerbehälterdruck in der Kammer 62 beaufschlagt, die
sich über die Kanäle 65 und 47 mit dem Steuerbehälter 7 in stetiger Verbindung befindet.
Auf die andere Seite wirkt der Druck der Feder 61 zusammen mit dem Bremsleitungsdruck
in der Kammer 59 links von der Membran, denn diese Kammer steht über den
Kanal 66, die Aussparung 69
im Füllventil 4 und die Kanäle
73, 51 und 52 mit der Bremsleitung 6 in Verbindung. Bremsleitungsdruck
und Steuerbehälterdruck sind bei voll gelöster Bremse im wesentlichen gleich, und
die Feder 61 liefert nur die notwendige Rückstellkraft, um zu gewährleisten,
daß die Membran 60 und der Schaft 58 in der gezeichneten Lage gehalten
werden, bei der die Empfindlichkeitsbohrung 71 und die Nachlade-Drosselstelle 63
mit dem Kanal 56 im Schaft 58 bündig liegen. Der in der Kammer 46 nach unten auf
die Membran 42 wirkende Bremsleitungsdruck steht im Gleichgewicht zu dem Steuerbehälterdruck
in der Kammer 45. Die Feder 24 in der Kammer 25 drückt die Membranen 26 und 42 in
die dargestellte Lösestellung, in welcher der Bremszylinder 8 über das offene Mindestdruckfüllventil
87, 90, den Kanal 30, die Kammern 17 und 19 und die
Aussparung 20 des Dreidruckventils 2
sowie den Kanal 21 zur
Außenluft entlüftet wird.
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Bei einem Abfallen des Druckes in der Bremsleitung zwecks Einleitung
einer Bremsung bewirkt der dadurch verursachte Druckabfall in der Kammer 59 des
Beschleunigungs- und Steuerkammerladeventils 5, daß die Membran 60 nach links
gebogen wird, wobei sie die Verbindung zwischen dem Steuerbehälter 7 und
der Bremsleitung 6 durch Absperren der Drosselstelle 71 unterbricht und die
Bremsleitung mit der Übertragungskammer 68 über den Kanal 54 im Schaft 58 und den
Kanal 67 verbindet. Die Übertragungskammer 68 steht zu dieser Zeit in Verbindung
mit dem Bremszylinder 8, wie oben beschrieben. Diese Verbindung wird durch die Ausdrehung
77 des Füllventils 4 gesteuert, so daß sich die Bremsleitung über die Kammer 68
in den Bremszylinder so lange entlädt, bis diese Verbindung unterbrochen wird, wenn
das Ventil 4 schließt. Das Ventil 5 ist ein empfindliches Ventil und arbeitet vor
dem Hauptventil 2,
so daß der Steuerbehälter zum frühestmöglichen
Zeitpunkt nach Einleitung einer Bremsung abgesperrt wird.
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Der Abfall des Bremsleitungsdruckes in der Kammer 46 oberhalb der
Membran 42 bewirkt, daß der Steuerbehälterdruck in der Kammer 45 unterhalb der Membran
42 die verkleinerte Abwärts-Druckkraft in der Kammer 46 zuzüglich derjenigen der
Feder 24 in der Kammer 25 überwindet und die Membranen 42 und 26 nach oben gebogen
werden. Sie verursachen dabei, daß das obere Ende des Schaftes 23 mit dem Auslaßventilglied
18 in Eingriff kommt, dabei den Bremszylinder gegen die Außenluft absperrt und dann
das Schieberventil 10 nach oben bewegt, so daß der Kanal 14 freigegeben wird. Darauf
wird dem Bremszylinder Luft aus dem Hilfsbehälter 9 über den Kanal 14, die Bohrung
11 des Hauptventils, den Durchlaß 16, die Kammer 17, den Kanal 30 und anschließend
über zwei parallele Wege, einmal über die Kammer 97 in dem Mindestdruckventil, den
Kanal 86 und die Drosselstelle 84, und andererseits über die Kammer 95 des Ventils
4 und den unverengten Kanal 85 zugeführt. Der letztere gewährleistet ein rasches
Ansteigen des Druckes im Bremszylinder, bis der Druck in der Kammer 94 des Ventils
4, der abwärts auf das Ventilglied 93 wirkt, die Feder 91 überwindet, die von unten
her auf die Membran 83 wirkt, und letztere nach unten drückt. Die Feder 92 in der
Kammer 97 verursacht, daß der Schaft 90 dieser Abwärtsbewegung folgt und das Ventil
87 schließt, und so den unverengten Kanal 85 von dem Kanal 30 absperrt und die Luftzuführung
zum Bremszylinder beschränkt, welche nunmehr nur noch über den Kanal 86 und die
Drosselstelle 84 erfolgen kann.
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Diese Bewegung des Ventils 4 unterbricht die Verbindung zwischen den
Kanälen 66 und 73, stellt die Verbindung zwischen dem Kanal 66 und der Auslaßöffnung
104 her und entlüftet so die Kammer 59 ins Freie. Zur gleichen Zeit wird die Übertragungskammer
vom Bremszylinder abgetrennt, wenn die Aussparung 77 des Füllventils 4 aufhört,
mit dem Kanal 78 bündig zu liegen,- und die Aussparung 79 verbindet die Kammer 75
kleinen Volumens statt dessen mit dem Kanal 78 und dem Bremszylinder und gewährleistet
so, daß beim Lösen der Bremsen und Verbinden des Steuerbehälters 7 mit der Kammer
75 der Druck in der letzteren einen niedrigeren Betrag hat, so daß zu diesem Zeitpunkt
eine Druckherabsetzung in dem Steuerbehälter erfolgt. Der Zweck dieser Anordnung
wird später erläutert. Es sei jedoch hier schon bemerkt, daß die Kammer 75 ebenso
gut auch nach außen entlüftet werden kann, sobald das Füllventil 4 schließt.
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Der Aufbau des Bremszylinderdruckes entspricht etwa dem des Druckes
in der Kammer 25 des Dreidruckventils. Wenn die Wirkung dieses Druckes nach unten
auf die Membran 26 die nach oben auf die Membran 42 wirkende Kraft überwindet, die
infolge des Überwiegens des Steuerbehälterdruckes in der Kammer 45 über den reduzierten
Bremsleitungsdruck in der Kammer 46 ausgeübt wird, so bewegt sie diese beiden Membranen
und ihre Schäfte nach unten; bis das Schieberventil 10 den Kanal 14 wieder sperrt
und die Luftzufuhr aus dem Hilfsbehälter zum -Bremszylinder abschneidet. Jede Verminderung
des Bremsleitungsdruckes vermindert ferner den Druck in der Kammer 46, und die Membranen
42 und 26- werden in an sich bekannter Weise wieder nach oben bewegt, um das Schieberventil
10 zu veranlassen, einen weiteren Luftstrom aus- dem Hilfsbehälter zum Bremszylinder
fließen zu lassen, bis der Druck in der Kammer 25 ansteigt und das Ventil wieder
zum Umschalten veranlaßt.
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Bei einer Erhöhung des Bremsleitungsdruckes, um das Lösen der Bremsen
zu bewirken, verursacht eine entsprechende Druckerhöhung in der Kammer 46 eine Abwärtsbewegung
der Membran 42. Dieser Bewegung folgt die Membran 26 und ihr Schaft 23, dessen oberes
Ende sich von dem Ventilglied 18 löst, um den Bremszylinder über den Kanal 86, die
Kammer 97 des Mindestdruckventils 90, 87, den Kanal 30, die Kammern 17 und 19 des
Hauptsteuerventils und den Kanal 21 mit der freien Luft in Verbindung zu bringen.
Wenn ein vollständiges Lösen bewirkt werden soll, wird der Bremsleitungsdruck entsprechend
erhöht und die Entlüftung des Bremszylinders geht weiter, wobei der Druck in der
Kammer 82 des Ventils 4 gegebenenfalls auf einen Wert reduziert wird, der nicht
mehr genügt, um das Ventil geschlossen zu halten. In diesem Fall kehrt dieses Ventil
in seine Offenstellung zurück, wie in der Zeichnung dargestellt, bei der die Kammer
59 links von der Membran 60 des Beschleunigungs- und Steuerbehälterladeventils 5
wieder, wie vorher beschrieben, mit der Bremsleitung in Verbindung steht.
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Während des Zeitabschnitts, in dem der Bremszylinder entlüftet wird,
aber bevor das Mindestdruckventil öffnet, ist der Bremsleitungsdruck im vorderen
Teil des Zuges zeitweilig durch den Führer über seinen normalen Wert hinaus erhöht
worden; dies geschieht durch nicht dargestellte Einrichtungen und zu dem Zweck,
eine rasche Einleitung des Lösens der Bremsen am hinteren Teil des Zuges und ein
rasches Wiederaufladen der Bremsanlage zu gewährleisten. Diese zeitweilige Erhöhung
des Bremsleitungsdruckes dauert nur eine begrenzte Zeit; nach- deren Ablauf der
Bremsleitungsdruck in den vorderen Wagen des Zuges wieder absinkt, da der Bremsleitungsdruck
sich nun im ganzen Zug annähernd auf- den normalen Wert einstellt, der dann kleiner
sein kann als derjenige, der sich durch die Füllstöße in dem Steuerbehälter aufgebaut
hat. Um einen Ausgleich der Steuerbehälterladung zu ermöglichen und dementsprechend
die Rückkehr der - Membran 60 nach rechts in die Lösestellung zu gewährleisten,
ist im Ventil 4 die Aussparung 79 vorgesehen, um, wie oben beschrieben, im Lösezustand
den Steuerbehälter in Verbindung mit der Kammer 75 kleinen Volumens zu bringen.
Diese Kammer hat noch während des Lösens der Bremsen mit dem Bremszylinder in Verbindung
gestanden; der Druck in ihr hat also einen kleineren Betrag, und der Druck in dem
Steuerbehälter wird dann leicht vermindert, wenn dabei sein Überdruck in die Kammer
abgelassen werden kann. Der Bremsleitungsdruck in der Kammer 59, unterstützt durch
die Feder 69, genügt dann, um das Ventil in seine Normalstellung zurückzuführen.
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Das kombinierte Beschleunigungs- und Steuerbehälterladeventil 5 trennt
demnach den Steuerbehälter von -der Bremsleitung plötzlich und nachhaltig, sobald
ein Bremsvorgang eingeleitet wird, und es stellt die Verbindung zwischen beiden
nicht früher wieder her, als bis die Bremsen völlig gelöst sind.
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Es kann sich in manchen Fällen herausstellen, daß die Entleerung der
Kammer 59 zur Bremsleitung zunächst über die Kanäle 52, 51 und 73, die Aussparung
69 in dem Füllventil 4 und den Kanal 66 das Arbeiten des Füllventils 5 etwas träge
macht. Um dies zu verhindern, kann eine Nebenverbindung zwischen dem Kanal 52 der
Bremsleitung und der Kammer 59, wie mit gestrichelten Linien dargestellt; vorgesehen
werden,
wobei diese Verbindung durch ein Rückschlagventil 103 gesteuert
werden kann.
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Gemäß der Beschreibung und der Zeichnung bringt das Schließen des
Mindestdruckventils die Kammer 59 des Steuerbehälterladeventils in Verbindung mit
der freien Luft. Es kann jedoch auch ein anderer Druck angewendet werden, der niedriger
als der normale Bremsleitungsdruck ist, beispielsweise der Bremszylinderdruck. Dies
kann durch eine dauernde Verbindung der Öffnung 104 mit dem Bremszylinder mittels
eines in der Zeichnung nicht dargestellten Durchgangs geschehen. Wenn also das Schließen
des Mindestdruckventils die Kammer 59 mit dem Bremszylinder verbindet, so muß das
Rückschlagventil 103 wegfallen, da andernfalls, wenn der Bremsleitungsdruck bei
einer Notbremsung anomal vermindert wird, der Bremszylinderdruck über den Bremsleitungsdruck
hinaus erhöht wird und die Luft in dem Bremszyinder über die Kammer 59 und das Rückschlagventi1103
zurück in die Bremsleitung fließen könnte.
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Wenn ein Fahrzeug, das mit einer Steuerventilanordnung der vorstehend
beschriebenen Art ausgerüstet ist, von einem Zug abgekuppelt und eine Weile stehengelassen
wird, kann es vorkommen, daß Luft aus dem Hilfsbehälter und Bremszylinder entweicht,
wodurch der Druck in ihnen im wesentlichen auf Null zurückgeht, während in dem Steuerbehälter
ein niedriger Druck aufrechterhalten bleibt. Unter solchen Bedingungen wird das
Mindestdruckventil offen stehen, die Membranen 26 und 42 werden sich in der Bremsstellung
befinden, und das kombinierte Beschleunigungs- und Steuerbehälterladeventil 5 wird
die linke Stellung einnehmen: Wird nun versucht, die Bremsanlage wieder aufzuladen,
so strömt Luft von der Bremsleitung 6 über das Filter 70, die Kanäle 52, 54 und
67, die Übertragungskammer 68, den Kanal 74, die Aussparung 77 am Einfüllventil
und die Kanäle 78 und 85 zum Bremszylinder B. Der Bremszylinderdruck baut sich dementsprechend
so lange auf, bis in Verbindung mit dem ansteigenden Bremsleitungsdruck in der Kammer
46 des Verzögerungsladeventils, der nach unten auf die Membran 42 wirkt, seine nach
unten auf die Membran 26 wirkende Kraft die Gegenwirkung des Steuerbehälterdruckes
in der Kammer 45 unter der Membran 42 überwindet. Die Membranen 26 und 42 biegen
sich dann nach unten, öffnen das Auslaßventil 18 und bringen den Bremszylinder 8
auf diesem Wege in Verbindung mit der freien Luft. Das System kann nicht aufgeladen
werden, da die Luft aus der Bremsleitung ins Freie strömt. Das Füllen kann nur geschehen,
wenn der Wert, auf den der Bremszylinderdruck ansteigen muß, ehe die beiden Membranen
entgegen dem Entleerungsdruck in dem Steuerbehälter nach unten gebogen werden, niedriger
ist als der zum Schließen des Einfüllventils erforderliche Druck, da dann das Füllventil
4 schließen und hierbei den oben beschriebenen Speiseweg für den Bremszylinder bei
der Aussparung 77 unterbrechen kann. Der maximale Steuerbehälterdruck, bei welchem
diese Erscheinung auftreten kann und der beispielsweise etwa 1 kg/cm2 betragen kann,
ist daher begrenzt. Dieser unerwünschte Effekt kann durch das Hinzufügen eines kleinen
(nicht dargestellten) Kolbenventils verhindert werden, das normalerweise geschlossen
gehalten wird, aber geöffnet wird, um den Steuerbehälter mit der Bremsleitung zu
verbinden, wenn der Steuerbehälterdruck auf einen Wert unter 2 kg/cm2 abfällt. Die
Zahl von 2 kg ist als der Geringstwert angenommen, bei welchem das System noch normal
funktionieren soll. Eine andere Methode, um diesen unerwünschten Effekt zu verhindern,
besteht darin, den Kanal 67 zwischen dem Steuerbehälterladeventil und der Übertragungskammer
68 oder den Kanal 74 zwischen der Übertragungskammer und dem Mindestdruckventil
4 mittels eines Ventils zu überwachen, das durch Luft mit dem Druck im Steuerbehälter
gesteuert wird, welche der Kammer 75 kleinen Volumens entnommen wird, um jeden dieser
Kanäle zu schließen, wenn der Steuerbehälterdruck auf einen vorbestimmten niedrigen
Wert abfällt.