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Bedienungsventil für druckluftbetriebene Scheibenwisch- und Waschanlage
Die Erfindung bezieht sich auf ein Bedienungsventil für eine druckluftbetriebene
Scheibenwisch- und Waschanlage für Windschutzscheiben von insbesondere Schienenfahrzeugen,
mit je einem zwischen eine Druckluftquelle und dem Druckluftantrieb für die Scheibenwiscbanlage
bzw.
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für die Waschmittelförderanlage der Scheibenwaschanlage eingeordneten
willkürlich betätigbaren Druckluft-Absperrorgan.
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Bei druckluftbetriebenen Scheibenwisch- und Waschanlagen der obengenannten
Art weisen die handbetätigbaren Bedienungsmechanismen zum Ein- bzw. Ausschalten
des Wischerantriebes bereits mindestens zwei Raststellungen auf. Werden diese Anlagen
noch durch eine Wascheinrichtung ergänzt, so wird ein weiteres Bedienungselement
benötigt und die seitens des Fahrpersonals erforderlichen Handgriffe für die Bedienung
solcher Scheibenwisch- und Waschanlagen werden sehr zahlreich und bedürfen besonderer
Aufmerksamkeit zu ihrer Handhabung.
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Gemäß den bekannten selbstverständlichen Bestrebungen, das Fahrpersonal
soweit als möglich nicht mit vermeidbaren Handgriffen zu belasten, ist es erforderlich,
nicht nur die Zahl der Bedienungselemente gering zu halten, sondern ihre Handhabungsweise
derart zu gestalten, daß manuelle Griffe z.B. zu Hebelbewegungen unverwechselbar
sind und weitgehendst sinngemäß den durch diese Bewegungen ausgelösten Vorgänge
der Wisch-und Waschanlage entsprechen.
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Neben diesen Forderungen soll jedoch auch die Möglichkeit gewährleistet
bleiben, z.B. den Betrieb der Waschanlage vor der Inbetriebnahme der Wischanlage
durchführen zu können.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine druckluftbetriebene Scheibenwisch-
und Waschanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, die trotz einfachen Aufbaues
und geringen Bauaufwandes die oben genannten Forderungen hinsichtlich anspruchsloser,
jedoch sinngemäßer Handhabungsweise erfüllt und die somit zu einer Entlastung des
Wagenführers beiträgt.
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Die Aufgabe wird in der Weise gelöst, daß das Druckluft-Absperrorgan
ein kolbenartige Schieber aufweisendes 3-Wege-Ventil ist, dessen zwei Kolbenschieber
in je einer räumlich nebeneinander angeordneten Kammer eines Ventilgehäuses verschieblich
sind, wobei der erste Kolbenschieber mit einem ersten angesetzten Ventilstößel durch
eine auf einer senkrecht zu den Kammerachsen verlaufenden, drehbar gelagerten Welle
angeordneten Nockenscheibe steuerbar ist, während der zweite Kolbenschieber durch
eine an das freie Ende seines angesetzten zweiten Ventilstößels anliegende Anlauffläche
einer auf der drehbaren
Welle willkürlich in Wellenlängsrichtung
verschieblichen Gleithülse ansteuerbar ist, wobei die in Achsrichtung unverschiebbar
gelagerte die Nockenscheibe tragende Welle an ihrem freien Ende einen zum Kniehebeirm
abgewinkelten Bedienungshebel aufweist, dessen beide Schenkelrichtungen im Winkel
zur Achsrichtung der Welle verlaufen, dessen abgewinkelter Schenkel mit seinem Endabschnitt
auf einen der Gleithülse zugehörigen Kragen verschieblich und die Gleithülse gegen
die Kraft einer Feder abstützend aufliegt und der im Bereich seines Knies um eine
zur Welle senkrechte Achse kippbar an der Welle angelenkt ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung des Gegenstandes der Anmeldung
ist den Unteransprüchen entnehmbar.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand zweier
Ausführungsbeispiele in der folgenden Beschreibung und anhand der Zeichnung näher
erläutert, wo die einzige Figur das Bedienungsventil mit dem erfindungsgemäßen Bedienungshebel
im Schnitt und ein Schaltschema der übrigen Anlagenteile darstellt.
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In dem druckfesten Teil eines Gehäuses 1 sind zwei Kammern ausgebildet,
in deren Kammerhälften 2.bzw. 3 je ein Kolbenschieber 4 und 5 verschiebbar ist,
dessen Ventilstößel 6 bzw. 7 in der stirnseitigen Kammerwandung luftdicht geführt
wird. In zwei Kammerhälften 2 bzw. 3, welche Je eine Entlüftungsöffnung zur Atmosphäre
aufweisen, ist auf der dem Ventilstößel 6 bzw. 7 abgewandten Seite jeder Kolbenschieber
4 bzw. 5 von einer Druckfeder 8 bzw. 9 belastet.
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Die freien Enden der Ventilstößel 6 bzw. 7 ragen in
einen
gleichfalls am Gehäuse 1 ausgebildeten Raum 10 und sind annähernd auf die Achse
einer diesen Raum 10 senkrecht zur Richtung der Ventilstößel 6, 7 durchdringenden
Welle 11 gerichtet, die in ihrer Längsrichtung unverschieblich nahe ihren beiden
Enden im Gehäuse 1 drehbar gelagert ist. Dem freien Ende des Ventilstößels 6 zugeordnet
trägt die Welle 11 eine Nockenscheibe 12.
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Deren Kurvenform ist derart, daß bei Ruhestellung dieses Nockens der
unter dem ständigen Druck der Feder 8 stehende Kolbenschieber 4 zwischen einer auf
die federbelastete Seite des Kolbenschiebers 4 führende Austrittsöffnung 14 eines
zum Wischerantrieb 13 führenden Anschlusses und einer auf die die Ventilstößel 6
tragende Seite des Kolbenschiebers 4 führende Eintrittsöffnung 16 eines mit einer
Druckluftquelle 15 verbundenen Anschlusses zu liegen kommt. Die die Ventilstößel
6, 7 enthaltenden Kammerhälften 2, 3 sind durch eine Verbindungsöffnung 16' miteinander
verbunden, während die die Feder 9 enthaltende Kammerhälfte 3' in ihrer Wandung
die Austrittsöffnung 18 eines zu einer Waschmittelförderanlage 17 führenden Anschlusses
aufweist.
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Das freie Ende des Ventilstößel 7 liegt unter dem Druck der Feder
9 auf einer Anlauffläche 19 einer auf der Welle 11 gegen den Druck einer an dem
Nocken 12 abgestützten Feder 20 verschieblichen Gleithülse 21 an.
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Der zylindrische Fährungsteil der Gleithülse 21 ist über die Welle
11 geschoben und gemeinsam mit letzterer durch die Gehäusewandung geführt und trägt
als Abschluß einen annähernd senkrecht zur Welle 11 stehenden Kragen 22. Am außerhalb
des Gehäuses 1 liegenden freien Ende der Welle 11 ist ein Bedienungshebel 23 um
eine senkrecht zu Welle 11 stehende Achse 24 kippbar angelenkt, wobei der Bedienungshebel
23 an der Befestigungsstelle
24 einen Kniehebelarm 25 trägt. Hierbei
stehen die in einem Winkel zueinander liegenden Schenkel bei nicht gedrücktem Bedienungshebel
23 (Ruhestellung wie in der Fig. dargestellt), jeweils annähernd in einem spitzen
Winkel zur Achsrichtung der Welle 11. Der ßndabschnitt 26 des Kniehebelarmes 25
liegt in Ruhestellung auf dem Kragen 22 gleitend auf.
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Die Wirkungsweise des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Bedienungsventiles
ist wie folgt.
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Ruhestellung: (Beide Anlagen nicht in Betrieb) Der Bedienungshebel
23 befindet sich in eingerasteter Lage einer nicht dargestellten Rasteinrichtung
oder dergleichen, wobei ferner der Kniehebel 25 durch die Kraft der Feder 20 auf
dem Kragen 22 der Gleithülse 21 in einer Winkelstellung zur Welle 11 gekippt aufliegt.
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Außerdem nimmt hierbei die auf der Welle 11 angebrachte Nockenscheibe
12 eine Stellung ein, die genau die Lage des Kolbenschiebers 4 zwisehen den beiden
Öffnungen 14 und 16 zur Folge hat, damit also letztere voneinander trennt.
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Wischerbetrieb ohne Waschvorgang: Der Bedienungshebel 23 wird aus
der Einrastung Ruhestellung in die Raststellung für Wischerbetrieb (senkrecht zur
Zeichenebene) geschwenkt; wobei die Welle 11 mitgedreht wird und die Nockenscheibe
12 über die Ventilstbßel 6 den Kolbenschieber 4 gegen die Kraft der Feder 8 so weit
verschiebt, bis die beiden Anschlüsse 14 und 16 miteinander verbunden werden. Hierdurch
wird die Druckluftquelle 15 über die Kammerhälften 2' und 2 mit dem Scheibenwischerantrieb
15 verbunden und dieser dadurch in Betrieb gesetzt. Die Gleithülse 21 bleibt in
diesem
Falle in unveränderter Lage.
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Wischerbetrieb mit Waschvorgang: Die Waschanlage kann sowohl bei in
Betrieb wie bei nicht in Betrieb befindlicher Wischeranlage benutzt werden, indem
der Bedienungshebel 23 unabhängig von seiner eingenommenen Schwenkstellung lediglich
von Hand gekippt wird (in Zeichenebene). Der mit dem gekippten Bedienungshebel 23
verbundene Kniehebel 25 drückt hierbei auf den Kragen 22 und verschiebt dabei die
Gleithülse 21 gegen die Kraft der Feder 20. Durch die Anlauffläche 19 erfährt der
Ventilstößel 7 und damit der Kolbenschieber 5 eine der- -artige Verschiebung gegen
die Feder 9, daß die Verbindung von der Druckluftquelle 15 über die Kammerhälften
2 und 3 und den Anschluß 18 zur Waschmittelförderanlage 17 hergestellt wird.
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Die Gestaltung des Kniehebels 25 einerseits und die Bemessung des
Verschiebebereiches des Kolbenschiebers 5 andererseits können so erfolgen, daß die
Waschanlage bereits kurz anspricht, wenn der Bedienungshebel 23 nur um einen kleinen
Winkel leicht gekippt wird, z.B. durch kurzes Antippen von Hand und sofortiges Wiederloslassen,
so daß die Feder 20 augenblicklich die Rückstellung des Bedienungshebels 23 und
selbstverständlich der Gleithülse 21 bewirkt.
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Wird hingegen eine längere Besprühung durch die Waschanlage gewünscht,
so ist der Bedienungshebel 23 so weit herunterzukippen, bis der Kniehebel 25 über
seine Scheitellage leicht hinauskippt, in der er so lange durch eigenes Verklemmen
arretiert verbleibt, bis er durch eine entsprechende Handhabung am Bedienungshebel
23 aus dieser Lage in seine Ausgangslage (Ruhestellung)
zurückkippen
kann.
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Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel werden die die ledern 8, 9 enthaltenden
Kammerhälften 2' bzw. 3' mit der Druckluftquelle 15 verbunden und die der Welle
11 benachbarten Kammerhälften 2 bzw. 3 weisen die Auslaßöffnungen 14 bzw. 18 auf.
In Ruhestellung des Bedienungsventiles trennt auch hierbei der Kolbenschieber 4
die Eintrittsöffnung 16 von der Auslaßöffnung 14. Die Wirkrichtung der Nockenscheibe
12 bzw. der Anlauffläche 19 auf der Gleithülse 26 verläuft entgegengesetzt zu der
des ersten Ausführungsbeispieles, d.h. daß die freien Enden der Ventilstößel 6 bzw.
7 von der Kraft der Feder 8 bzw. 9 sowie von dem gleichgerichteten Druck der Druckluftquelle
15,den Steuerbewegungen der Nockenscheibe 12 und der Anlauffläche 19 spielfrei nachgeführt
werden.
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Diese Ausführungsform besitzt außerdem den Vorteil, daß die Federn
8 bzw. 9 relativ schwach sein können, da nicht wie beim ersten Ausführungsbeispiel
die Gefahr besteht, daß ein ungewollter zu hoher Druck der Druckluftquelle 15 zu
einem ungewünschten Abheben der Ventilstößel 6 bzw. 7 von den Gleitbahnen des Nockens
und der Gleithülse eintritt.
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Das gemäß der Erfindung ausgebildete Bedienungsventil gestattet alle
in der Praxis vorkommenden Betriebszustände einer Scheibenwisch- und Waschanlage
mittels der Handhabung eines einzigen Bedienungshebels auszuführen, dessen den auszulösenden
Betriebsvorgängen weitgehendst adäquate Schaltbewegungen nur ein geringes Maß an
besonderer Aufmerksamkeit des Eahrpersonals erfordern.