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Druckluftbremseinrichtung für Eisenbahnen Selbstregelnde Führerbremsventile
für die selbsttätige Druckluftbremse von Eisenbahnfahrzeugen haben gegenüber den
älteren Drehschieberventilen den Vorteil, daß sie den wegabhängig eingesteuerter
Hauptleitungsdruck in jeder Stellung des Betätigungshebels durch selbsttätiges Nachspeisen
gegen Undichtigkeiten aufrechterhalten. Diese Eigenschaft erweist sich jedoch als
Nachteil, wenn durch Abreißen des Zuges oder Öffnen eines Notbremshahnes eine Notbremsung
vom Zuge aus eingeleitet wird; denn auch in diesem Fall sucht das Führerbremsventil
die Hauptleitung wieder auf den ursprünglichen Betriebsdruck aufzufüllen, wodurch
der Lokführer das Eintreten der Notbremsung oft zu spät erkennt, um selbst noch
rechtzeitig Maßnahmen zum sofortigen Anhalten des Zuges zu treffen, z. B. durch
Einstellen des Führerbremsventils in die Schnellbremsstellung, Sandstreuen und Abstellen
der Energiezufuhr.
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Es ist schon versucht worden, diesen Nachteil durch Einfügen einer
Drosselstelle zwischen Führerbremsventil und Hauptleitung zu vermeiden. Da diese
Drosselung aber in allen Fällen wirksam ist, war mit dieser Maßnahme entweder eine
unerwünscht starke Verzögerung des Füllvorganges in Kauf zu nehmen oder die Drosselstelle
mit Hilfe besonderer Zusatzeinrichtungen ausschaltbar zu machen. Diese Zusatzeinrichtungen,
die -nach bekannten Vorschlägen stets mit mechanischen Mitteln, und zwar entweder
mittelbar in einer zusätzlichen Stellung Bremsventilhandhebels oder unmittelbar
betätigt werden müssen, machen das Führerbremsventil sperrig und unhandlich und
seine Bedienung kompliziert und bilden die Ursache häufiger Reparatur- und Unterhaltungsarbeiten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbsttätig arbeitende
Notbremseinrichtung zu entwickeln, die die aufgeführten Nachteile vermeidet. Die
Erfindung geht von Druckluftbremseinrichtungen für Eisenbahnen aus mit einem zwischen
Führerbremsventil und Hauptleitung angeordneten Steuerglied, durch das verhindert
wird, daß eine vom Zuge aus veranlaßte Notbremsung durch vom Führerbremsventil in
die Hauptleitung eingespeiste Druckluft wieder aufgehoben wird. Sie besteht darin,
daß das Steuerglied als ein den Lufteintritt in die Hauptleitung überwachender Schließkörper
ausgebildet ist, der mit einem Kolbenglied verbunden ist, das im Öffnungssinne des
Schließkörpers vom Hauptleitungsdruck und von einer Feder und im Schließsinne von
dem Druck einer ersten Kammer beaufschlagt wird, die über ein Rückschlagventil und
eine Drosselbohrung Hauptleitungsdruck erhält und über ein weiteres Rückschlagventil
an eine zweite Kammer angeschlossen ist, deren mittels des Führerbremsventils eingestellter
Druck dem Hauptleitungsdruck angenähert proportional ist. Durch diese Einrichtung
wird erreicht, daß bei vom Zuge aus veranlaßten Notbremsungen die Hauptleitung vollständig
vom Führerbremsventil abgeschlossen ist, während bei normaler Fahrt eine ungedrosselte
Verbindung zwischen der Ausgangsleitung des Führerbrems- bzw. Relaisventils und
der Hauptleitung besteht und demnach die allgemeinen, durch Undichtigkeiten verursachten
Verluste in der Hauptleitung schnell aufgefüllt werden.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Kammer der
Steuerkammer eines Relaisventils parallelgeschaltet, deren Druckänderungen den Anschluß
der zur Hauptleitung führenden Ausgangsleitung an die Hauptbehälterleitung bzw.
an die Außenluft bestimmen. Dies ergibt eine einfache und zuverlässige Bauart der
Luftbremseinrichtung.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt.
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Das an sich bekannte selbstregelnde Führerbremsventil besteht aus
einem Vorsteuerventil 1 und einem Relaisventil 2. Die Notbremseinrichtung 3 nach
der Erfindung ist in die sich in die Hauptleitung fortsetzende Ausgangsregelung
4 vom Relaisventil eingeschaltet und steht außerdem über eine Leitung 5 mit der
Steuerkammer 6 des Relaisventils in Verbindung. Ein durch eine Dichtscheibe 23 gebildetes
Ventil sitzt fest im Gehäuse des Relaisventils 2. Ein hohlzylindrischer Schließkörper
7 ist mit einer Membran 8 fest verbunden und überwacht in Zusammenarbeit mit einem
ringförmigen Ventilsitz 9 die Verbindung zwischen dem Relaisventil 2 und dem mit
HL bezeichneten Anschluß zur Hauptleitung. Eine erste Kammer 10 und eine
Vorkammer 11 Ober- und unterhalb der
Menbran 8 stehen über eine
Drosselbohrung 12 miteinander in Verbindung, wobei jedoch ein Ausgleich unterschiedlicher
Drücke beiderseits der Membran infolge eines innerhalb des Schließkörpers 7 angeordneten
federbelasteten Rückschlagventils 13 nur in Richtung von der Vorkammer 11 zur ersten
Kammer 10 erfolgen kann. Eine zwischen dem Gehäuse und der Membran 8 oder dem Schließkörper
7 wirksame leichte Druckfeder 14 sucht den Schließkörper ständig von dem Ventilsitz
9 weg in die gezeichnete Offenstellung zu bewegen. Die Spannung der Feder 14 ist
so bemessen, daß die Ansprechempfindlichkeit der Notbremseinrichtung 3 um einen
Wert in der Größenordnung von etwa 0,1 kg/cm2 hinter der des Relaisventils 2 zurückbleibt.
Die erste Kammer 10 über der Membran 8 ist nach oben durch eine feste Trennwand
15 mit einer durch ein federbelastetes Rüschlagventil 16 überwachten Durchbrechung
abgeschlossen. Eine zweite Kammer 17 oberhalb der Trennwand 15, die über die Verbindungsleitung
5 stets mit dem in der Steuerkammer 6 des Relaisventils 2 herrschenden Druck beaufschlagt
ist, tritt nur dann mit der ersten Kammer 10 in Verbindung, wenn sich das Rückschlagventil
16 unter der Wirkung eines Druckgefälles in Richtung von der Kammer 10 zur Kammer
17 öffnet. In allen anderen Fällen sind die Kammern 10 und 17 voneinander isoliert.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Zum Auffüllen der
drucklosen Hauptleitung wird der Handhebel 18 des Vorsteuerventils 1 in die dem
Regeldruck entsprechende Stellung bewegt, wodurch in an sich bekannter Weise die
Steuerkammer 6 des Relaisventils 2 mit dem Steuerdruck beaufschlagt und als Folge
hiervon ein Druck von entsprechender Höhe aus der Hauptbehälterleitung 19 in die
Ausgangsleitung 4 und über die Bohrung 24 des Ventilrohres 21 auch in die Membrankammer
20 eingesteuert wird. Da der Schließkörper 7 der Notbremseinrichtung 3 durch die
Feder 14 von seinem Ventilsitz 9 abgehoben ist, kann die in die Ausgangsleitung
4 vom Relaisventil einschießende Druckluft ungehindert in die Hauptleitung überströmen.
Der in der Vorkammer 11 sich aufbauende Druck unterstützt zunächst noch die Öffnungstendenz
der Feder 14 und wird nur allmählich durch den mit Einströmen von Druckluft über
das Rückschlagventil 13 und die Drosselbohrung 12 in die erste Kammer 10 auf der
anderen Seite der Membran 8 entstehenden Gegendruck aufgehoben. Das Rückschlagventil16
bleibt während dieser Vorgänge geschlossen, da der Steuerdruck aus der Steuerkammer
6 dem gesteuerten Druck aus der Membrankammer 20 des Relaisventils stets voreilt.
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Allgemeine Undichtigkeitsverluste der Hauptleitung werden durch das
noch vor der Notbremseinrichtung 3 ansprechende Relaisventil 2 stets über den vollen
Durchgangsquerschnitt am Hauptleitungsanschluß HL ausgeglichen. Die Notbremseinrichtung
tritt erst in Tätigkeit, wenn beispielsweise durch Öffnen eines Notbremshahnes oder
Abreißen einer Schlauchkupplung ein größerer Druckabfall in der Hauptleitung hervorgerufen
wird. In diesem Fall bewegt sich die Membran 8 auf Grund des höheren Druckes der
in der ersten Kammer 10 enthaltenen Druckluft nach unten und drückt den Schließkörper
7 auf seinen Ventilsitz 9, wodurch die Verbindung zwischen dem Relaisventil 2 und
der Hauptleitung völlig unterbrochen wird. Bleibt das Vorsteuerventil 1 auch dann
noch in der Fahrtstellung, so hat dies doch keinen Einfluß auf den Verlauf des Druckabfalls
in der Hauptleitung. Zweckmäßig wird der Handhebel 18 jedoch in die Bremsstellung
bewegt, um das Entlüften der Hauptleitung durch zusätzlichen Druckluftauslaß über
das Ventilrohr 21, die Kammer 22 und den Stutzen 28 im Relaisventil zu beschleunigen.
Die Steuerkammer 6 des Relaisventils wird dabei über die Kammer 25, das Ventilrohr
26 und die Federkammer 27 im Vorsteuerventil 1 entlüftet, so daß auch die zweite
Kammer 17 der Notbremseinrichtung 3 drucklos wird und die Druckluft aus der ersten
Kammer 10 über das sich öffnende Rückschlagventil 16 in der Trennwand 15 auf demselben
Wege entweichen kann. Der Schließkörper 7 gibt den Durchgang von der Hauptleitung
zum Relaisventil frei, sobald die wechselnden Kraftverhältnisse an der Membran 8
eine nach oben gerichtete Komponente ergeben.
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Zum Wiederauffüllen der Hauptleitung zwecks Lösens der Bremsen ist,
falls zur obenerwähnten Unterstützung der Notbremsung nicht schon geschehen, die
Bremsstellung des Vorsteuerventils einzustellen, damit in der zweiten Kammer 17
der Druck gesenkt wird und dann auch in der ersten Kammer 10 ein Druckabfall eintreten
kann, der das Öffnen des Schließkörpers 7 veranlaßt.
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Drucksenkungen, die zur Einleitung von Betriebsbremsungen vom Führerbremsventil
aus in der Hauptleitung hervorgerufen werden, verlaufen unbeeinflußt durch die Notbremseinrichtung
3 und üben umgekehrt auch keinen steuernden Einfluß auf diese aus. Denn da gleichzeitig
mit dem Steuerdruck auch der Druck in der ersten Kammer 10 oberhalb der Membran
8 mit zeitlicher Voreilung durch Entlüftung über die Kammern 17, 6 und 27 vor dem
gesteuerten Druck in der Kammer 11 unterhalb der Membran 8 sinkt, verharrt der Schließkörper
7 in seiner Öffnungsstellung.