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Bremsdruck-Rückhaltevorrichtung für einlösige
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Druckluftbremsen von Schienenfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine
Bremsdruck-Rückhaltevorrichtung für einlösige Druckluftbremsen von Schienenfahrzeugen,
mit einem in einen von einem Bremszylinder gegebenenfalls durch ein einlösiges Bremssteuerventil
zur Atmosphäre führenden Entlüftungskanal eingeordneten, willkürlich auf freien
Durchgang oder Rückhaltung schaltbaren Rückhalteventil.
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Für einlösige Druckluftbremsen sind in vielfältigen Ausführungsformen
Rückhaltevorrichtungen bekannt, welche der Mündung zur Atmosphäre eines vom Bremszylinder
durch ein einlösiges Bremssteuerventil führenden Entlüftungskanais unmittelbar vorgeschaltet
sind und welche es gestatten, je nach ihrer von Hand vorzunehmenden Einstellung
während des Bremsenlösens eine vollständige Entleerung des Bremszy]inders oder nur
einen Druckabbau im Bremszylinder bis zu einer vorgegebenen, bestimmten Druckhöhe
zu errreichen. Die manuelle Einstellung dieser bekannten Rückhaltevorrichtung ist
arbeitsaufwendig, und der geringe, durch diese Rückhaltevorrichtungen erzielbare
Rückhaltedruck in den Bremszylindern ist unzureichend, um ein Schienenfahrzeug,
bzw. einen Zug im Stand sicher festzuhalten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsdruck-Rückhaltevorrichtung
der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln derart auszugestalten, daß sie
bei geringem manuellen Rediewjngsaufwand ein sicheres Festhalten eines stehenden
SchL«nenfahrzeuges oder eines Zuges auch bei unbeabsichtigter Smsteuerung des bzw.
der etnlösigen Bremssteuerventile in die ILüsestellung gewahreistet.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Rückhalteventil
wenigstens drei Kammern aufweist, von welchen zwei benachbarte Kammern durch eine
von einer Durchbrechung durchsetzten Gehäusewand voneinander getrennt sind, daß
eine Mündung der Durchbrechung von einem an der Gehäusewand angeordneten Ventilsitz
umgeben ist, daß die ventilsitzseitige Kammer mittels einer Membrane von der dritten
Kammer abgetrennt ist, daß die Membrane bei Druckbeaufschlagung der dritten Kammer
dicht auf den Ventilsitz auflegbar ist, und daß der dritten Kammer ein willkürlich
steuerbares Druckluftsignal zuführbar ist.
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Weitere, nach der Erfindung vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der
Bremsdruck-Rückhaltevorrichtung sind den Unteransprüchen entnehmbar.
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In den Zeichnungen, Figur 1 und 2 sind zwei Ausführungsbeispiele für
nach der Erfindung ausgebildete Bremsdruck-Rückhaltevorrichtungen schematisch dargestellt.
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Gemäß Fig.l führt von einem Bremszylinder 1 ein Entlüftungskanal 2
gegegbenenfalls durch ein nur strichpunktiert angedeutetes, einlösiges Bremssteuerventil
3 zu einem Rückhalteventil 4. Das Rückhalteventil 4 beinhaltet in einem Gehäuse
5 eine erste Kammer 6, in welche der Entlüftungskanal 2 einmündet. Die erste Kammer
6 ist mittels einer Gehäusewand 7 von einer zweiten Kammer 8 abgetrennt. Die Gehäusewand
7 ist von einer Durchbrechung 9 durchsetzt, deren Mündung seitens der zweiten Kammer
8 von einem Ventilsitz 10 umgeben ist. Im Gehäuse 5 ist eine Membrane ii eingespannt,
weiche die zweite Kammer 8 von einer dritten Kammer 12 abtrennt. Die Membrane II
trägt ein Verschlußglied 13, welches dicht auf den Ventilsitz 10 aufsetzbar ist.
In der zweiten Kammer 8 befindet sich eine Feder 14, welche zwischen die Gehäusewand
7 und die Membrane 11 eingespannt ist und letztere mitsamt dem Verschlußglied 13
vom Ventil sitz 10 abzuheben sucht. Durch eine Öffnung 15 ist die zweite Kammer
unmittelbar oder5 wie in lig.l HalGestel t, über einen Restabschnitt 16 des Entlüftdagskanals
2 mit der Atlnoslhäre verbunden. In die dritte Kammer 12 mündet eine Leitung 17
ein, in
welche über eine nicht-dargestellte Einrichtung , die mit
einem Führerbremsventil verbunden oder als gesondertes Druckluftventil ausgebildet
sein kann, ein Druckluftsignal willkürlich einsteuerbar ist.
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Bei unwirksamer Bremsdruck-Rückhaltevorrichtung steht in der Leitung
17 kein Druckluftsignal an, diese führt vielmehr Atmosphärendruck, und das Rückhalteventil
4 befindet sich in der in Fig.I dargestellten Schaltstellung. Die Feder 14 hält
das Verschlußglied 13 vom Ventilsitz 10 abgehoben, so daß die beiden Kammern 6 und
8 durch die Durchbrechung 9 miteinander verbunden sind. In Lösestellung des einlösigen
Bremssteuerventils 3 wird daher der Bremszylinder 1 durch den Entlüftungskanal 2,
die erste Kammer 6, die Durchbrechung 9, die zweite Kammer 8 und die Öffnung 15
sowie gegebenenfalls den Restabschnitt 16 mit der Atmosphäre verbunden.
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Soll, ausgehend von einem Bremszustand mit druckluftbeaufschlagtem
Bremszylinder 1, ein Bremsenlösen ausgeschlossen werden, wie es beispielsweise zum
Festhalten eines stehenden Schienenfahrzeuges erwünscht sein kann, so ist die Bremsdruck-Rückhaltevorrichtung
durch willkürliches Einspeisen eines Druckluftsignals in die Leitung 17 zu aktivieren.
Das durch die Leitung 17 in die dritte Kammer 12 eingespeiste Druckluftsignal verschiebt
die Membrane 11 entgegen der Kraft der Feder 14 derart, daß das Verschlußglied 13
auf den Ventilsitz 10 aufgesetzt wird und die Kammern 6 und 8 somit voneinander
getrennt werden; damit ist der Entlüftungskanal 2 von der Atmosphäre abgetrennt.
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Geht nunmehr das Bremssteuerventil 3 in Lösestellung, so gelangt Druckluft
aus dem Bremszylinder 1 durch den Entlüftungskanal 2 in die erste Kammer 6, kann
aus dieser jedoch nicht entweichen, und die Druckluftbeaufschlagung des Bremszylinders
3 bleibt erhalten. Die Bremsung des Schienenfahrzeuges wird damit trotz in Lösestellung
befindlichem Bremssteuerventil 3 voll aufrechterhalten.
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Zum nachfolgenden Entlüften des Bremszylinders 1 wird das Druckluftsignal
aus der Leitung 17 entfernt, das heißt, die Leitung 17
und damit
die dritte Kammer 12 werden in die Atmosphäre entleert. Die Feder 14 hebt dabei
die Membrane 11 mit dem Verschlußglied 13 vom Ventilsitz 10 ab, und der Bremszylinder
3 entlüftet sich durch den Entlüftungskanal 2, die erste Kammer 6, die Durchbrechung
9 und die zweite Kammer 8 zur Atmosphäre.
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Bei der Ausführungsform nach Fig.2 ist die Bremsdruck-Rückhaltevorrichtung
zusätzlich mit einem Schnellentlüftungsventil 18 zum raschen Abbau des Druckluftsignals
ausgestattet. Es ist wiederum ein Rückhalteventil 4 vorgesehen, welches entsprechend
zu Fig.l mit seiner ersten Kammer 6 an den Entlüftungskanal 2 und seiner zweiten
Kammer 8 durch die Öffnung 15 bzw. den Restabschnitt 16 an die Atmosphäre angeschlossen
ist. Die dritte Kammer 12 steht gemäß Fig.2 durch eine Öffnung 19 mit einer vierten
Kammer 20 im Schnellentlüftungsventil 18 in Verbindung. An die vierte Kammer 20
ist die Leitung 17 angeschlossen, in welche, wie zu Fig.1 beschrieben, ein Druckluftsignal
willkürlich einsteuerbar ist.
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Die Leitung 17 ist durch alle zu einem Zug gekuppelte Schienenfahrzeuge
durchkuppelbar und durchzieht somit den ganzen Zug, dessen einzelne Schienenfahrzeuge
jeweils mit einer Bremsdruck-Rückhal tevorrichtung entsprechend Fig.2 ausgestattet
sind. Ein Kolben 21 trennt die vierte Kammer 20 von einer fünften Kammer 22 ab.
Der Kolben 21 ist von einer Düse 23 durchbrochen, durch welche die vierte Kammer
20 und die fünfte Kammer 22 in ständiger Verbindung miteinander stehen. Weiterhin
trägt der Kolben 21 ein einer Durchbrechung 24 des Kolbens 21 nachgeschaltetes Rückschlagventil
25, welches eine Luftströmung von der vierten Kammer 20 durch die Durchbrechung
24 zur fünften Kammer 22 erlaubt, eine umgekehrte Strömungsrichtung dagegen ausschließt.
Die vierte Kammer 20 ist mittels einer Gehäusewand 26 von einer sechsten Kammer
27 abgetrennt, welche über eine relativ großquerschnittige Öffnung 28 ständig mit
der Atmosphäre in Verbindung steht. Die Gehäusewand 26 weist eine Durchbrechung
29 auf, welche seitens der sechsten Kammer 27 von einem VentiIstz 30 umgeben ist.
In der sechsten Kammer 2} befindet sich cin Schliel3ko,per 31, der, zusammen mit
dem Ventil sitz 30, ein groRGuerschnittiges hntliiftungsventil 30,31 bildet
und
der von einer Feder 32 ständig in Andrückrichtung an den Ventilsitz 30 belastet
ist. Mittels eines Ringansatzes 33, der in einem entsprechenden Geäuseansatz 34
abgedichtet verschieblich geführt ist, und einer Düsendruchbrechung 35 des Schließkörpers
31, welche in den vom Ringansatz 33 umschlossenen Raum 36 mündet, ist der Schließkörper
31 pneumatisch druckentlastet. Der Kolben 2 trägt einen die vierte Kammer 20 durchragenden
und innerhalb der Durchbrechung 29 vor dem Schließkörper 31 endenden Stößel 37;
der Durchmesser des Stößels 37 ist wesentlich geringer als der Durchmesser der Durchbrechung
29, so daß ein weites Spiel vorhanden ist.
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Bei unwirksamer Bremsdruck-Rückhaltevorrichtung nehmen deren Teile
die aus Fig.2 ersichtlichen Lagen ein, wobei in der Leitung 17 kein Druckluftsignal
ansteht, die dritte Kammer 12 mit der vierten Kammer 20 und durch die Düse 23 auch
die fünfte Kammer 22 entlüftet sind. Das Verschlußglied 13 ist, wie zu Fig.l beschrieben,
vom Ventilsitz 10 abgehoben, und der Entlüftungskanal 2 steht daher mit der Atmosphäre
in Verbindung. Im Schnellentlüftungsventil 18 hält die Feder 32 das Entlüftungsventil
30,31 geschlossen.
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Wird die Bremsdruck-Rückhaltevorrichtung durch Einspeisen eines Druckluftsignals
in die Leitung 17 aktiviert, so werden die dritte Kammer 12 und die vierte Kammer
20 sofort druckluftbeaufschlagt, und durch die Durchbrechung 24 und das sich öffnende
Rückschlagventil 25 strömt Druckluft auch in die fünfte Kammer 22 ein; der somit
beidseitig beaufschlagte Kolben 21 behält im wesentlichen seine aus Fig.2 ersichtliche
Position bei, und das Entlüftungsventil 30,31 bleibt, auch unter der Wirkung seiner
Druckentlastung, geschlossen. Im Rückhalteventil 4 wird die Durchbrechung 9 durch
Druclcbeaufschlagen der Membrane II und Aufsetzen des Verschliißgliedes 13 auf den
Ventilsitz 10 verschlossen, so daß, wie zii Fig.l beschrieben, der Entlüftungskanal
2 von der Atmosphäre abgetrennt wird. Die Druckluftbremse des Schienenfahrzeuges
bzw. die Druckluftbremsen des ganzen Zuges sind damit durch Sperren der Entlüftung
für den bzw. die Bremszylinder nicht mehr lösbar.
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Wird nachfolgend zum Inaktivieren der Bremsdruck-Rückhaltevorrichtung
das in der Leitung 17 anstehende Druckluftsignal abgebaut, das heißt, die Leitung
17 zur Atmosphäre entlüftet, so beginnt der Druck in der vierten Kammer 20 zu sinken,
während der Druck in der fünften Kammer 22 bei geschlossenem Rückschlagventil. 25
durch die Düse 23 zurückgehalten wird. Am Kolben 21 baut sich daher seitens der
fünften Kammer 22 ein Uberdruck auf, welcher den Kolben 21. gemäß Fig.2 nach unten
verschiebt, wobei der Stößel 37 den Schließkörper 31 unter Abheben vom Ventilsitz
30 und damit Öffnen des Entlüftungsventils 30,31 mitnimmt. Aus der vierten Kammer
20, der dritten Kammer 12 und der Leitung 17 strömt sodann Druckluft rasch durch
das großquerschnlttige Entlüftungsventil 30,31 und die Öffnung 28 zur Atmosphäre
ab, so daß sich in den genannten Räumen rasch Atmosphärendruck einstellt und die
Feder 14 alsbald das Verschlußglied 13 vom Ventilsitz 10 abheben kann. Im Endergebnis
wird also durch das Schnellentlüftungsventil 18 bei Einsteuern eines Druckluftsignal-Abbaues
in die Leitung 17 trotz eventuell großer Länge und damit großen Volumens dieser
Leitung 17 und der mit dieser verbundenen Räume ein rasches Verbinden der Entlüftungsleitung
2 mit der Atmosphäre bewirkt, wodurch ein schnelles Bremsenlösen ermöglicht wird.
Anschließend an die Entlüftung der vierten Kammer 20 baut sich auch der Druck in
der fünften Kammer 22 allmählich durch die Düse 23 zur vierten Kammer 20 und aus
dieser durch das geöffnete Entlüftungsventil 30,31 zur Atmosphäre hin ab, bis die
Feder 32 das Entlüftungsventil 30,31 unter Anheben des Kolbens 21 wieder zu schließen
vermag. Die restliche Entlüftung des eventuell noch anstehenden, geringen Restdruckes
erfolgt durch die Leitung 17.
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Kurzfassung Die Bremsdruck-Rückhaltevorrichtung für einlösige Druckluftbremsen
von Schienenfahrzeugen weist in den Ent3üftungskanal 2 eines Bremszylinders 1 eingeordnet
ein Rückhalteventil 4 auf. Das Rückhalteventil 4 beinhaltet ein Membranventil' 10,13,
welches im Ruhezustand geöffnet ist, durch Zuführen eines Druckluftsignals durch
eine Leitung 17 schließbar ist. Im geschloss.nen Zustand des Rückhalteventils 4
und
damit des Membranventils 10,13 ist die Entlüftung des Bremszylinders
1 gesperrt, so daß eine zuvor eingesteuerte Bremsung auch bei Umsteuerung des einlösigen
Bremssteuerventils 3 in die Lösestellung erhalten bleibt. Erst bei Abbau des Druckluftsignals
und damit Öffnen des Rückhalteventils 4 ist ein Bremsenlösen möglich.
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Zum Beschleunigen des Abbaues eines in der Leitung 17 anstehenden
Druckluftsignals kann das Rückhalteventil 4 mit einem Schnellentlüftungsventil für
die Leitung 17 kombiniert sein.
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Bezugszeichenliste 1 Bremszylinder 2 Entlüftungskanal 3 Bremssteuerventil
4 Rückhalteventil 5 Gehäuse 6 1. Kammer 7 Gehäusewand 8 2. Kammer 9 Durchbrechung
10 Ventilsitz 11 Membrane 12 3. Kammer 13 Verschlußglied 14 Feder 15 Öffnung 16
Restabschnitt 17 Leitung 18 Schnell entlüftungsventil 19 Öffnung 20 4. Kammer 21
Kolben 22 5. Kammer 23 Düse 24 Durchbrechung 25 Rückschlagventil 26 Gehäusewand
27 6. Kammer
28 Öffnung 29 Durchbrechung 30 Ventilsitz 31 Schließkörper
30,31 Entlüftungsventil 32 Feder 33 Ringansatz 34 Gehäuseansatz 35 Düsendurchbrechung
36 Raum 37 Stößel