-
Dreidrucksteuerventil für Fahrzeugbremseinrichtungen, insbesondere
in Schienenfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf ein Dreidrucksteuerventil für
Fahrzeugbremseinrichtungen, insbesondere in Schienenfahrzeugen, mit einem Bremszylinderein-
und -auslaßventil und einem Beschleunigungsventil, die mit Hilfe eines Membrankolbens
steuerbar sind, wobei die Lage des Merabrankolbens in der normalen Bremslösestellung
durch das sich an eine Anschlagfläche anlegende Beschleunigungsventil bestimmt wird.
-
Bekannte Dreidrucksteuerventile dieser Art weisen die Nachteile auf,
daß nicht nur für die Herstellung der Ventilteile hohe Kosten verursachende enge
Toleranzen erforderlich sind, sondern daß auch die die genannten Ventile steuernden
Membrankolben unerwünscht große Bewegungen ausführen müssen.
-
Es ist zwar zur Senkung der Kosten vorteilhaft, aus dünnem Material
bestehende Membranen zu verwenden, jedoch haben solche dünnen Membranen nur einen
kleinen nutzbaren Bewegungshub. Mit zunehmendem Hub erhöht sich die Verzögerung
beim Bremsen infolge der Trägheit der Ventilteile. Große Bewegungen des Membrankolbens
führen darüber hinaus zu einer beträchtlichen Verminderung des Steuerbehälterdrucks,
was bedeutet, daß der Betrag, um den der die eine Seite der Membran beaufschlagende
Hauptluftleitungsdruck sinken muß, um eine bestimmte Druckdifferenz hervorzurufen,
erhöht wird.
-
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Steuerventil
der eingangs genannten Art zu schaffen, in dem die genannten Nachteile bekannter
Dreidrucksteuerventile nicht auftreten.
-
Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem
Dreidrucksteuerventil die Anschla-fläche für das Beschleunigungsventil in gleicher
Ebene mit dem Sitz des Bremszylinderein- und -auslaßventils liegt.
-
Enthält das Dreidrucksteuerventil außerdem ein das Füllen der Hauptluftleitungskammer
des Steuerventils beim Bremsenlösen verzöoerndes Ventil, dann liegt gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung auch der Sitz dieses Füllventils in gleicher Ebene
mit der Anschlagfläche des Beschleunigungsventils.
-
Bei einer besorderen Ausführungsforin der Erfindun'- sind das Bremszylinderein-
und -auslaßventil, das Beschleunigungsventil und das Füllventil, wie an sich bekannt,
jeweils durch Stößel bewegbar, die durch den Membrankolben gemeinsam betätigbar
sind.
-
Das Dreidrucksteuerventil gemäß der Erfindung ist insofern vorteilhaft,
als die die Herstellung des Steuerventils vereinfacht ist, denn die Verwendung von
aus dünnem Material bestehenden Steuermembranen ist möglich, und enge Herstellungstoleranzen
werden vermieden.
-
Ein Ausführungsbeispiel eines Dreidrucksteuerventils -emäß der Erfindun-
ist nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert, die eine schematische Schnittansicht
des Steuerventils wiedergibt.
-
Das Dreidrucksteuerventil enthält eine Membran 8,
über der sich
eine bei 40 mit einem Bremszylinder verbundene Kammer 41 und unter der sich eine
bei 39 mit der Atmosphäre verbundene Kammer 38 befindet. Die Membran
8 ist durch einen aus zwei Teilen 10 und 22 bestehenden Schaft mit
einem Meinbrankolben 20 verbunden, die eine Membransäule bilden. über dem Membrankolben
20 befindet sich eine bei 25 mit der Hauptluftleitung verbundene Kammer
19 und unter dem Membrankolben 20 eine bei 24 mit einem Steuerbehälter verbundene
Kammer 21.
-
Auf dem mit der Membran 8 verbundenen Schaftteil
10, der sich von der Kammer 38 in eine Kammer 35 erstreckt,
ist innerhalb der Kammer 35 ein Beschleuniaungsventil 34 angeordnet, das
von einer C C
Feder 11 nach unten auf eine an dem
Schaftteil 22 ausgebildete Schulter 14 gedrückt wird. Das Beschleunigungsventil
34 ruht in geschlossenem Zustand außerdem auf einer Anschlagfläche 12, die in dem
Ventilgehäuse vorgesehen ist.
-
In der Kammer 19 über dem Membrankolben 20 ist eine Ventilsitzbuchse
15 angeordnet, die mit ihrem Sitz von einer Feder 18 nach oben in
Berührung mit dem Beschleunigungsventil 34 gedrückt wird und die in einem Teil
117 des Ventilgehäuses abgedichtet auf- und abbewegbar ist. Die Buchse
15 ist mit abgestuften Schultern 16 und 17 versehen.
-
Das Steuerventil ist in der normalen Lösestellung wiedergegeben, in
welcher das Ende eines quer angeordneten Schaftes 26 eines Verriegelungskolbens
30
auf der Schulter 16 der Buchse 15 aufliegt. Dieser Kolbenschaft
26 geht durch eine Dichtung 27 in einer Trennwand zwischen der mit
der Hauptluftleitung verbundenen Kammer 19 und einer mit dem Bremszylinder
verbundenen Kammer 31 hindurch. Der Verriegelungskolben 30 ist auf
seiner linken Seite (gemäß der Zeichnung) dem Bremszylinderdruck und auf seiner
rechten Seite sowohl dem Atmosphärendruck in einer Kammer 29 als auch der
Kraft einer Feder 28 unterworfen.
-
Der Membrankolben 20 ist auf seiner einen Seite dem Hauptluftleitungsdruck
in der Kammer 19 und auf seiner anderen Seite dem Steuerbehälterdruck in
der Kammer 21 unterworfen, während die obere Membran 8 auf ihrer einen Seite
dem Bremszylinderdruck in der Kammer 41 und auf ihrer anderen Seite dem Atmosphärendruck
in der Kammer 38 unterworfen ist.
-
Es ist ein Bremszylinderein- und -auslaßventil 4 vorgesehen, das mit
einem Einlaßsitz 5 und einem Auslaßsitz 6 zusammenwirkt und derart
angeordnet ist, daß sein Sitz5 in der gleichen Ebene116 wie die Anschlagfläche12
für das Beschleunigungsventil 34 liegt.
-
Es ist weiterhin ein das Füllen der Hauptluftleitungskammer
19 des Steuerventils beim Bremsenlösen verzögerndes Ventil 112 vorgesehen,
das durch eine Feder 121 belastet ist. Der Sitz 118 dieses Füllventils 112
liegt ebenfalls in der gleichen Ebene 116
der Anschlagfläche 12 des Beschleunigungsventils
34.
-
Das Bremszylinderein- und -auslaßventil 4 wird von einem Stößel
100 gesteuert, der durch den Meinbrankolben 20 bewegbar ist. Der Stößel
100 wird gegen den Membrankolben 20 durch eine Feder 102 gedrückt. Am oberen
Ende des Stößels 100 befindet sich der Auslaßventilsitz 6, der, wenn
er mit dem Bremszylinderein- und -auslaßventil 4 in Berührung kommt, die Verbindung
zwischen einer zum Bremszylinder führenden Leitung 140 und einer in die Atmosphäre
mündenden Leitung 139 unterbricht, welche durch das Ventil 4 hindurchgeht.
-
Das das Füllen der Hauptluftleitungskammer 19
verzögernde Ventil
112 ist zwischen der Kammer 19
und der zur Hauptluftleitung führenden Leitung
25
angeordnet. In der Bremsenlösestellung ist das Ventil 112 geöffnet, und
die Membransäule wird in der wiedergegebenen Stellung durch die Feder
11 und eine Feder 115 gehalten, die zwischen einer auf dem Schaftteil
10 mittels eines Sprengringes befestigten Scheibe 114 und der an dem Schaftteil
22 ausgebildeten Schulter 14 wirkt. Das Beschleunigungsventil 34 und damit die Membransäule
werden daher in der Stellung gehalten, in welcher das Beschleuni-a ngsventil
an der Anschlagfläche 12 anliegt, wobei der auf das Beschleunigungsventil nach oben
wirkende Hauptluftleitungsdruck in der Kammer 19
durch die nach unten wirkende
Kraft der Feder 11
des Beschleunigungsventils mehr als ausgeglichen wird.
-
Der Zweck des Ventils 112 besteht darin, den Druckaufbau in der mit
der Hauptluftleitung bei 25
verbundenen Kammer 19 über dem Merabrankolben
20 während eines Bremsenlösens zu beschränken und zu gewährleisten, daß der in der
Hauptluftleitung aufgebaute Druck bis zum Zugende übertragen wird.
-
Wenn ein Bremsenlösen erfolgt, bei dem der Hauptluftleitungsdruck
sich schneller erhöht, als sich der Bremszylinderdruck vermindert, dann wird an
der Membransäule eine Druckdifferenz wirksam, welche die Säule abwärts gegen die
Lösestellung bewegt. Eine Vergrößerung der Druckdifferenz bewirkt daß die Membransäule
weiter abwärts bewegt wird, wobei die Feder 115 zusammengedrückt wird. Das
Beschleunigungsventil 34 wird an der Anschlagfläche 12 festgehalten, während sich
die an dem Schaftteil 22 befindliche Schulter 14 von dem Beschleunigungsventil 34
wegbewegt. Dadurch bewegt sich auch der Stößel 110 des das Füllen verzögernden
Ventils 112 mit dem Membrankolben 20 nach unten und gestattet dem Ventil 112, sich
unter der Kraft seiner Belastungsfeder 121 auf seinen Sitz 118 zu legen,
wodurch die Verbindung zwischen der zur Hauptluftleitung führenden Leitung
25 und der Kammer 19
gedrosselt oder unterbrochen und so ein begrenzter
Druckanstieg in der Kammer aufrechterhalten wird, der von der Stärke der
Feder 115 abhängig ist. Es ist notwendig, daß die Druckdifferenz, bei welcher
sich das Füllventil 112 schließt, während des anfänglichen Füllens möglichst gleichförmig
ist, wobei diese Druckdifferenz auch zum Laden des Steuerbehälters ausgenutzt wird.
-
Die Steuerung des Bremszylinderein- und -auslaßventils 4 und die des
Füllventils 112 ist mit hoher Genauigkeit möglich, da diese nur von den Abmessungen
weniger Teile abhängig ist und sämtliche Sitze in der gleichen Ebene liegen. überdies
werden bei einer solchen Ausführung sowohl das Bremszylinderein- und -auslaßventil
als auch das Füllventil von der gleichen oberen Fläche des Membrankolbens 20 betätigt,
deren Entfernung von der Schulter 14 an dem Schaftteil 22 nur von einem Maß abhängig
ist. Auf diese Weise kann die Anzahl der ausschlaggebenden Maße, welche die Ventilbewegungen
beeinflussen können, auf ein Minirnum herabgesetzt werden, und demzufolge kann auch
das Ausmaß der Bearbeitungstoleranzen minimal sein. Auf Grund der Anordnung parallel
zueinander wird der Gesamthub der Meinbransäule ebenfalls auf ein Minimum herabgesetzt.
-
Das Dreidrucksteuerventil kann dahingehend abgeändert werden, daß
beispielsweise die Schultern 16
und 17 statt an der Buchse
15 auch an dem Schaft 25 des Verriegelungskolbens 30 in Form
von Stufen vorgesehen werden, die so angeordnet sind, daß sie mit einem Ansatz an
der Ventilsitzbuchse 15 zusammenwirken. Ferner kann die beschriebene Beschleunigungsventil-
und Verriegelungsanordnung durch irgendeine andere zweckentsprechende Ventilanordnung
ersetzt werden, die in Verbindung mit dem Bremszylinderein- und -auslaßventil und
dem das Füllen der Hauptluftleitungskammer verzögernden Ventil zusammenwirkt.
Das
Steuerventil ist unter Berücksichtigung der geänderten Druckverhältnisse auch für
Vakuumbremsen geeignet.