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Führerbremsventileinrichtung, insbesondere für Schienenfahrzeuge Die
Erfindung betrifft eine Führerbremsventileinrichtung mit einem oder mehreren Bedienungsständen,
insbesondere für Schienenfahrzeuge, zur direkten Bremsung der Lokomotive und zur
gleichzeitigen indirekten Bremsung des Zuges.
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Lokomotiven kleiner Leistung, die für den Rangierdienst oder auch
für den Güterzubringerverkehr bestimmt sind, werden mit einer selbsttätigen und
einer direkten Bremsausrüstung ausgestattet, obwohl die selbsttätige Bremse kaum
benutzt wird.
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Es ist bereits eine solche Führerbremsventileinrichtung bekannt, in
der ein einziges Vorsteuerventil gleichzeitig die direkte als auch die indirekte
Bremse betätigt. Eine Vorsteuerleitung steht dabei sowohl mit der Steuerkammer des
Relaisventils als auch mit dem Bremszylinder der Lokomotive in Verbindung. Diese
Einrichtung hat jedoch den Nachteil, daß ein schneller Druckaufbau in den Bremszylindern
der Lokomotive auch ein schnelles Entlüften der Hauptluftleitung durch das Relaisventil
bewirkt, welches besonders bei sehr kurzen Zügen ein ungewolltes Ansprechen der
Schnellbremsorgane auf den Wagen verursachen und dadurch zu erheblichen Schwierigkeiten
während des Bremsens führen kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Führerbremsventileinrichtung
der obengenannten Art zu schaffen, die die beschriebenen Nachteile nicht aufweist
und die es gestattet, Lokomotiven der oben geschilderten Art nur mit einer direkten
Bremsausrüstung auszustatten und es trotzdem ermöglicht, die selbsttätige Bremse
der Wagen zu betätigen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an die Bremszylinderleitung
ein Vorsteuerventil angeschlossen ist, mit dessen Hilfe ein an sich bekanntes, das
Druckverhalten in der Hauptluftleitung überwachendes Relaisventil steuerbar ist,
wobei der Steuerkolben des Vorsteuerventils mit einem zweiten Kolben starr verbunden
ist, der vom Bremszylinderdruck entgegen Atmosphärendruck in gleicher Richtung beaufschlagt
ist, in der der Steuerdruck auf den Steuerkolben einwirkt, und wobei durch eine
Drossel eine maximale Druckabsenkungsgeschwindigkeit in der Hauptluftleitung in
bekannter Weise nicht überschritten wird. Hierbei ist das Wirkflächenverhältnis
des Steuerkolbens zum zweiten Kolben des Vorsteuerventils durch die gewünschte Druckhöhenbeziehung
in der direkten Steuerleitung und in der Hauptluftleitung bestimmt.
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Zweckmäßigerweise ist der Regeldruck durch Verändern der Vorspannung
einer Regelfeder im Vorsteuerventil veränderbar. In weiterer Ausbildung nach der
Erfindung sind das Vorsteuerventil und das Relaisventil an einem gemeinsamen Rohrträger
angeordnet.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung schematisch-
dargestellt.
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Von einem nicht dargestellten Hauptluftbehälter führt eine Leitung
1 sowohl über einen Maximaldruckbegrenzer 2 zu einem direkten Führerbremsventil
3 als auch zu einem Vorsteuerventil 4 und einem Relaisventil s. Das Vorsteuerventil
4 und das Relaisventil 5 sind an einem gemeinsamen Rohrträger befestigt. Das Führerbremsventil
3 ist über eine Leitung 6 mit dem Bremszylinder 7 und der oberen Kammer 8 a des
Vorsteuerventils 4 verbunden. Im Vorsteuerventil4 ist ein vom Bremsdruck beaufschlagbarer
Kolben 9 angeordnet, der über Stößel 10 mit einem Regelkolben
11 starr verbunden ist. Der Raum unterhalb des Kolbens 9 ist über eine Bohrung
12 zur Atmosphäre entlüftet, während der Regelkolben 11 einerseits in einer Kammer
8 b mit dem Steuerdruck eines Ausgleichsbehälters 13 und andererseits vom Druck
einer in seiner Vorspannung veränderbaren Feder 14 beaufschlagbar ist.
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Die Kammer unterhalb des Regelkolbens 11 ist durch eine Bohrung 15
zur Atmosphäre entlüftet. Innerhalb des Vorsteuerventils 4 ist ein Doppelventil
16 angeordnet, dessen einer Ventilsitz 17 die Verbindung vom Ausgleichsbehälter
13 zur Hauptbehälterleitung 1 und dessen anderer Ventilsitz 18 die über eine Düse
11 a führende Verbindung zwischen Ausgleichsbehälter und Atmosphäre abschließen.
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Im Relaisventil 5 befindet sich ein Kolben 19, der auf seiner unteren
Seite eine Kammer 20 aufweist, die mit dem Steuerdruck des Ausgleichsbehälters 13
beaufschlagbar ist. Der obere Raum 21 des Relaisventils 5 ist über eine Düse
22 mit einer weiteren Kammer 23 und über eine Leitung 24 mit der Haupt-
Luftleitung
25 verbunden, so daß in diesen Kammern gleiche Drücke herrschen. Eine Abzweigung
1 a von der Leitung 1 führt zu einer Kammer 26, in welcher ein Doppelsitzventil
27 mit Einlaßsitz 28 und Auslaßsitz 29 angeordnet ist. In der Kammer 26 herrscht
Hauptluftbehälterdruck.
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Die Wirkungsweise ist wie folgt: 1. Auffüllen der Bremsanlage Druckluft
von der Hauptluftbehälterleitung 1 gelangt über die Leitung 1 zu der Kammer
8 c des Vorsteuerventils 4 und über die Leitung 1 a zur Kammer
26 des Relaisventils 5. Durch die vorgespannte Feder 14 des Vorsteuerventils 4,
die den Regeldruck für die Hauptluftleitung 25 vorgibt, befindet sich der Kolben
11 des Vorsteuerventils 4 in seiner oberen Lage, das Doppelsitzventil
16 hat den Auslaßsitz 18 geschlossen und den Einlaßsitz 17 geöffnet. Druckluft aus
der Kammer 8 c des Vorsteuerventils 4 strömt über die Kammer 8 b und von da zum
Ausgleichsbehälter 13 und zur Kammer 20 im Relaisventil 5. Der so eingesteuerte
Druck in der Kammer 20 bewegt den Kolben 19 nach oben gegen das Doppelsitzventil
27, schließt den Auslaßsitz 29 und öffnet den Einlaßsitz 28. Hierbei gelangt Hauptbehälterdruckluft
aus der Kammer 26 über die Kammer 21 in die Hauptluftleitung 25.
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Dieser Vorgang hält so lange an, bis der eingesteuerte Druck in der
Kammer 8 b auf den Kolben 11 eine Kraft ausübt, die der Kraft der Feder 14 das Gleichgewicht
hält. Dabei bewegt sich der Kolben 11 mit dem Doppelsitzventil 16 nach unten, schließt
den Einlaßsitz 17 und unterbricht die Verbindung von Kammer 8 c nach Kammer 8 b.
Der sich in der Kammer 21 aufbauende Druck gelangt auch über die Düse 22 in die
Kammer 23 über dem Kolben 19. Bei Kräftegleichgewicht am Kolben 19 geht das Doppelsitzventil
27 in Abschlußstellung und unterbricht das Einspeisen von Druckluft in die Hauptluftleitung
25. Während der Auffüllung der Hauptluftleitung 25 ist der Bremszylinder 7 der Lokomotive
und somit auch die Kammer 8 a des Druckreglers entlüftet. z. Bremsen Mittels des
Führerbremsventils 3 für die direkte Bremse wird Druckluft in den Bremszylinder
7 der Lokomotive eingesteuert. Dabei gelangt ebenfalls Druckluft in die Kammer 8
a oberhalb des Kolbens 9 am Vorsteuerventil 4. Die auf den Kolben 9 wirkende Kraft
stört das Kräftegleichgewicht am Kolben 11 und bewegt den Kolbensatz über die Stößel
10 unten. Proportional der Druckvorgabe der direkten Bremse wird der Behälterdruck
im Ausgleichsbehälter 13 über den geöffneten Auslaßsitz 18 und das Doppelsitzventil
16 des Vorsteuerventils 4 sowie die Düse 11 a und die Bohrung
15 zur Atmosphäre hin entlüftet. Die Entlüftung erfolgt so lange, bis sich am Vorsteuerventil
4 das Kräftegleichgewicht wieder eingestellt hat und das Doppelsitzventil 16 erneut
in Abschlußstellung geht. Die Drucksenkung im Ausgleichsbehälter 13 wirkt auch in
Kammer 20 auf den Kolben 19 des Relaisventils 5, dadurch bewegt sich der Kolben
19 nach unten und gibt den Entlüftungssitz 29 des Doppelsitzventils 27 frei.
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Druckluft aus der Hauptluftleitung 25 strömt über die Kammer
21, das Doppelsitzventil 27 des Relaisventils 5 so lange zur Atmosphäre,
bis Kräftegleichgewicht am Kolben 19 herrscht und das Doppelsitzventil 27 erneut
in Abschlußstellung geht. Bei einer Druckerhöhung in der direkten Bremse auf beispielsweise
2,7 atü wird die Hauptluftleitung 25 auf 3,5 atü gesenkt. 3. Bremslösen Beim Entlüften
der direkten Bremse der Lokomotive mit dem Führerbremsventil 3 wird auch die Kammer
8 a oberhalb des Kolbens 9 des Vorsteuerventils 4 entlüftet. Das Kräftegleichgewicht
wird dadurch gestört und der Kolbensatz 9,10,11 bewegt sich nach oben. Der Einlaßsitz
17 wird geöffnet und Druckluft von der Hauptbehälterleitung 1 gelangt von
der Kammer 8 c über das Doppelsitzventil 16 in die Kammer 8 b und von da zum Ausgleichsbehälter
13. Bei Kräftegleichgewicht der Kolben geht das Doppelsitzventil16 erneut in Abschlußstellung.
Wird der Bremszylinder 7 der Lokomotive auf 0 atü entlüftet, dann wird so lange
Druckluft eingespeist, bis sich in Kammer 8 b bzw. im Ausgleichsbehälter 13 ein
Druck aufgebaut hat, der auf den Kolben 11 eine Kraft ausübt, die der Kraft der
Feder 14 das Gleichgewicht hält und das Doppelsitzventil 16 in Abschlußstellung
bringt.
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Der Druckanstieg im Ausgleichsbehälter 13 wirkt auch in der Kammer
20 des Relaisventils 5 und bewegt den Kolben 19 nach oben gegen das Doppelsitzventil
27, das den Auslaßsitz 29 abschließt und den Einlaßsitz 28 öffnet. Proportional
dem Druckanstieg in der Kammer 20 stellt das Relaisventil die Hauptluftleitung
25 wieder auf den Regeldruck ein.
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Falls es erforderlich ist, abgestellte Wagen, die vorher mit einem
höheren Regeldruck eingebremst wurden, von einer mit der erfindungsgemäßen Anordnung
ausgestatteten Lokomotive zu übernehmen, kann durch Änderung der Vorspannung der
Feder 14 der entsprechende Regeldruck von Hand eingestellt werden.