-
Funktionsventil für Druckluftbremsen. Bei :der Bremsung Damger Züge
hat es sich herausgestellt, d@a;ß eine Verminderung des Drucks in der Hauptleitung
genügt, um eine Notbremsung an den Wagen hinter der Lokoinotive hervorzurufen, aber
nicht genügend groß ist, um die hinteren Wagen zu bremsen. Nach der Erfindung ist
die Einrichtung so getroffen, daß bei einer plötzlichen; Verminderung des Drucks
in der Hauptleitung; die für eine Notbremsung ausreicht, die Hauptleitung durch
jedes Funktionsventil ins Freie geöffnet «-ira, wobei sich die Verdünnungswelle
durch die Hauptlieitung mit großer Geschwindigkeit bewegt, so daß eine Notbremsung
durch den
ganzen Zug fast gleichzeitig ohne Rücksicht auf die Länge
des Zuges gesichert wird. Die Funktionsventile wirken reihenweise; bei Betätigung
des einen in die Notstellung wird- die Luft aus der Hauptleitung ins Freie ausgelassen,
wobei eine fast gleichzeitige Betätigung des nächsten Funktionsventils in die Notstellung
herbeigeführt wird und so fort durch den ganzen Zug. Die Ausbliasevorrichtung der
Hauptleitung wird lediglich durch eine Membran des Funktionsventils bewegt, wenn
diese Membran in die Notstellung,dur.chi eine plötzliche und längere Verminderung
des Drucks der Hauptleitung gebracht wird. Das Funktionsventil gehört zu den Ventilarten,
die mehrere übereinander angeordnete Kammern aufweisen. Diese Kammern sind durch
Membrane voneinander getrennt und stehen miteinander und mit den übrigen Teilen
der Bremsanlage in Verbindung. Um die Kammern besser unterscheiden zu können, sind
sie im folgenden teilweise nach dieser Verb@ind.'ung benannt worden. So steuert
bei einer älteren Ventilausführung ein zwangläufig bewegtes Ventil den Luftstrom
von. der Hilfsluftkaminer zur Notbremszylinderkammer, von welcher die Luft unmittelbar
zum Bremszylinder fließt; ein Ventil steuert die Verbindung vom Bremszylinder rückwärts
zur Notbrernszylinderkammer. Nach ,der Erfindung steuert ein Ventil den Luftstrom
von der Hilfsluftkammer in die Notbremszylinderkammer und ein anderes Ventil den,
Luftstrom von der Notbrems'zyl.inderkaimmer zur Ausgleichskammer ,und dem Bremszylinder.
Beide Ventile werden gleichzeitig betätigt, sowohl beim Öffnen als beim Schließen,
so daß Luft nicht rückwärts von der Ausgleichskammer und dem Bremszylinrfer zur
Notbremszylinderkammer fließen kann, da die Verbindung zwischen diesen Kammern nur
offen ist, wenn Luft von der Hilfsluftkammer in die Notbremis;zylinderkaminer strömt.
-
Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, Mittel für die allmähliche
Füllung der Hilfsbehälter bei einer schnellen Erhöhung des Drucks in der Hauptleitung
vorzusehen. Wenn ein übermäßiger Druck dann in der Hauptleitung vorhanden ist, sollen
diese Mittel plötzlich dieHilfsluftbehälter bei einer kleinen Erhöhung des Drucks
in der Hauptleitung füllen. Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, Mittel
vorzusehen, wodurch die verschiedenen gesteuerten Ventile zwangläufig sowohl bei
der Öffnungs- als auch bei der Schließbewegung geführt und betätigt werden.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Abb. i zeigt einen senkrechten Querschnitt durch (las Funktionsventil,
das in zwei Teilen angeführt ist.
-
Abb.2 zeigt einen vergrößerten Querschnitt desjenigen Teils des Funktionsventils,
der die Betriebsanwendungen der Bremsen und die Auffüllung der Geräte steuert, und
Abb.3 einen senkrechten Schnitt durch denjenigen Teil des Funktionsventils, der
die Notanwendungen der Bremsen sichert.
-
Nach Abb. i besteht das Funktionsventil aus zwei Teilen A und B. Teil
A enthält die Teile zurr Sicherung der Betriebsbremsungen und Lösung der
Bremsen und zum Auffüllen der Hilfsluftbehälter, und Teil B enthält die Teile zum
Steuern bei Notbremsungen. Diese Bauart ist vorteilhaft. Der beabsichtigteZweck
läßt sich aber auch erreichen, wenn das Funktionsventil aus einem einzigen Stück
besteht. Die Einrichtung des: Funktionsventils wird als bekannt vorausgesetzt. Änderungen
sollen besonders erwähnt werden. i bezeichnet die Hauptleitung, die in die Hauptleitungskammer
2 des Funktionsventils im Teil A führt. C.'ber der Kamirner z befindet sich, getrennt
durch eine Membran3, die Hilfsluftkammerq., die mit einem nicht gezeichneten Hilfsluftbehälter
durch Leitung 5 in dauernder Verbindung ist. Die Nabe 8 der Membran 3 gleitet an
der hohlen Stange 6 entlang und bildet an ihrer unteren Kante den Ventilsitz g für
das Ventil i i, das sich an einem: abgesetzten Teil der Stange 6 befindet. Wird
ein Druck auf die Membran 3 ausgeübt, so wird demgemäß das Ventil i i geöffnet.
Die Stange 6 ist am unteren Ende offen. Die Bohrung endet aber unterbfalb des Ventils
ii (Abb. 2). Durch die Einlässe 1.2 wird Luft in diese Bohrung eingelassen. Mehrere
Auslässe 15 in der Nabe 8 führen Luft in den. Ringraum 1q., von da in Einlässe 12
der ,Stange 6. Über dem, Ventil i i ist die Stange 6 mit einem abgesetzten Kopfteil
17 versehen, der mit Spielrauen: in der Nabe 8 sitzt, so daß die Luft weiter
in die Kammer q, geleitet werden kann, wenn das Ventil, i i geöffnet ist. Am Kopf
17 ist ein Ventilkegel, 7 angeschraubt, dessen Ventilsitz 711 die obere Kante der
Nabe 8 bildet. Das Ventil, 7 ist so eingestellt, däß es, während: das Ventil i i
sich auf seinem; Sitz befindet, in einer beträchtlichen Entfernung über seinem Sitz
7a liegt. Das Ventil 7 wird durch eine Stellenritter in seiner Lage gehalten. Am
Ende des Kopfes 17 ist eine Scheibe 7b angeschra@vb@t; zwischen ihr und der oberen
Fläche der Nabe 8 ist eine Schraubenfeder 7c eingesetzt, die das, Ventil i i auf
seinen Sitz zu drücken bestrebt ist. Zum Einstellen der Federspannung dient die
über der Scheibe 7b liegende Stellmutter. Der Kopf 17 ist mit einer achsialen Bohrung
17" versehen, die unten durch eine Querbohrung i7b mit einer
Ringnut
r7e- und oben mit einer Querbohrung 17d in Verbindung steht. Der Querschnitt dieser
Bohrung ist durch eine Stellschraube 17e veränderbar.
-
Bei eitler Verminderung des Drucks der Hauptleitung in Kammer- zur
A.usübtmg eitler Bremsung senkt sich die Membran., weil der Druck in dier Kammer
4 höher ist. Ventil r i wird geschlossen, so daß auch die Verbindung' zwischen:
2 und 4 gesperrt ist. Bei einer Erhöhung des Drucks in der Kammer 2 zum Zweck des
Lösens der Bremsen wirkt der höhere Druck in der Kammer 2 auf die Membran die .unter
Spannung der Feder 7a angehoben wird, wodurch das Ventil1 geschlossen wird. Wenn
der Druck in der Kammer 2 wieder auf den normalen Druck vermindert wird, so bewegt
die Feder 7c zusammen. mit dem, Druck in, Kammer 4 die Membran 3 wieder abwärts,
so daß Ventil ii geschlossen wird. Wenn die Nabe 8 zwischen dem Ventil 7 und i i
steht, tritt Luft von der Kammer 4 über die Ventile nach Kammer 2.
-
Bei der ersten Auffüllung der Apparate, wenn also die Erhöhung des
Drucks, der Hauptleitung groß ist, tritt bei geschlossenem Ventil 7 die Luft aus
Kammer 2 langsam. über das Ventil i i und durch die Bohrungen 17e, i 7b, 17a und
17a zur Kammer 4 und dem Hilfsluftbehälter. Wenn die Erhöhung; des Drucks in der
Hauptleitung undr der Kammer 2 niedrig ist, strömt die Luft schnell und in beträchtlichen
Mengen über Glas Ventil i i durch den Zwischenraum zwischen Nabe 8 und Kopf r7,
über das. geöffnete Ventil ? in die Kammer 4 und gleichzeitig durch die Bohrungen'
i7a, 17b; 17a und' r7d; wodurch, einte sehr schnelle Beladung d`es. Hilfsktftbehälters
und der Kammer 4 erreicht wird. Dadurch, daß der Gesapitquerschnitt der Überleitungskanäle
bei Überdrucke in der Kammer :2 verringert wird; wird bei plötzlichem Überdruck
die Kammer 4 und' der Hilfsluftbehälter der Gefahr einer Überladhrrg nicht ausgesetzt.
-
Wird, eter Druck der Hauptleitung plötzlich vergrößert, um die Bremsen
eines langen Zuges zur löserar, so ist eire Überdruck in: der Hauptleitung und infolgedesse-
ein Überdruck irr der Hanptleitungskammer 2 im vorderen Teil des Zuges vorhanden:.
Der Druck in der Hauptleitung am- Ende des Zuges ist während des. Lösens beträchtlich
geringer. Es ist deswegen- wünschenswert, die Kanäle, durch welche die vorn befindlüchen
Hilfsluftbehälter beladen: werden, zu verkleinern und sie an den hinten liegenden:
Hilfsluftbehältern zu vergrößern, so daß die Hilfsluftbehälterdrücke durch den Zug
im wesentlichen gleich, sind. Unter keiner Bedingung wird, der Überdruck in Kammer
4 und dein damit verbundenen Hilfslu£tbehälter sehr beträchtlich sein, weil die
@Beliadungskänäle beträchtlich verkleinert sind und: die Dauer der Druckerhöhung
in Kammer :2 zu kurz ist. Es ist auch ersichtlich, daß Luft durch die Kanäle Ud,
17a und 17'' und Ventil i i strömt, während die Nabe 8 vom Ventil 7 sich:
zum Ventil i i hinbewegt.
-
Unterhalb der Hauptleitungskammer 2 befindet sich, getrennt durch
eine Zwischenwand ig; eine Kammer zi. Diese ist durch; eine Membran 27 von der Ausgleichskammer
25 geschieden. Kammer 21 ist mit der Nothremszyllinderlcammer 4i durch ein Rohr
2z verblinden, so daß die Drücke in den beiden Kammern gleich sind. Die Membran
3 ist an Druckfläche zweimal so groß wie die Membran 27. Die hohle Stange 6 ist
in die Nabe 26 der Membran eingeschraubt, an der der Flansch 24 der Membran angegossen
ist. Die daraufgesetzte Mutter dient als Anschlag. Am unteren Ende der Nabe 26 ist
ein Ventiilgehäuse 28 @allgeschraubt, dessen. Flansch 29 zum Festklemmen der Membran
27 dient. Das Ventilgehäuse a8' und die Stange 6 gewährleisten eine Verbindung zwischen
der Ausgleichskamtner 25. und Hauptleitungskammer 2. Das Ventilgehäuse bildet eine
kleine Kammer 30 mit einem Auslaß, der durch ein Vent132 gesteuert wird. Die Ventilstange
33 trägt ein. Auslaßventil 35, weldhes die Ausblaseöffnung 36a öffnet und
schließt. Die Ventilstange 33 ist mit dem durch eine Feder 34a belasteten Ventil
35 durch einen Stift 34 gelenkig verbunden, wodurch sich das Ventil dicht schließend;
auf den Sitz 135 setzen kann. Das Ventilgehäuse 28 hat unter denn Ventil. 32 Auslässe
28a. Die Kammer 25 steht in uninittelbarer Verbindung mit dein Brem.szyl incler
diurch Leitung 25a und 86. Das Ventil 3211 wird auf seinem: Sitz durch eine Feder
32b gehalten; deren unteres Ende im Querstück eines Ringes 32c befestigt ist, die
in der Kamwer 30 eingeschraubt ist und so weit über dem Ventil 3:2 liegt,
daß letzteres sich frei nach ;>ben bewegen kann. Das Ventil 32a verhindert, claß
Luft zur Hauptleitungskammer 2 während einer Notanwendüng der Bremsen strömen kann,
und! wenn der Bremszylinderdruck den Hauptleitungsdruck überschreitet.
-
Das Hauptleitungsrohr i ist ferner in unmittelbarer Verbindung mit
der Kammer 39a durch ein Rohr ia verbunden. Die Kammer 39a steht in Verbindung,
mit der Notbremshauptleitungskainmer:lo. Diese Kammern liegen in dem Teil B des
Funktionsventils (Ab#b. i und- 3). Unter der Notbremszylinderkammer .#r sind voneinander
getrennte Kammerrr41a und 41b angeordnet. 4ra steht in unmittelbarer Verbindung
mit der Hilf sluftkammer4 durch; Rohr 4rc und die Kammei 41b mit der Atisg:eiclis;icam.mer
25 durch. Rohr 4,d. Die Verbindung zwischen den Kammern 4 und41
wird
durch ein Ventil 42 gesteuert und die Verbindung zwischen den Kammern 25 und 41
durch ein `'entil43. Beide Ventile liegen in der Isammer 41 und sind durch eine
Querstange 44 miteinander verbunden. Die Kamlnern 40 und 41 sind durch eine Membran
39 voneinander getrennt. An ihr hängt ein Bügel 55, der durch eine Stange 56 (Abb.
3) mit der Querstange 44 verbunden ist; so --laß, wenn die Membran 39 durch einen
Druck in der Kammer gehoben wird, die Ventile 4a und 43 geöffnet werde,,. Daidurch
wird eine Verbindung hergestellt zwischen der Hilfsluftkammer 4, der Notbrernszylinderkammer
41 und von da über das Ventil 43, Kammer 41v, Kammer 25, Kianal 86 zum Bremszylinder.
Sind die Ventile42 und 43 geschlossen, so ist die Verbindung zwischen den Kaiiranern
25 u11;1 41 geschlossen, un:l die Bremszylinderluft kann nicht in die Kammer 41
fließen. Die No.tbrremszyliinderkammer 4I hat Verbindung ins Freie durch die hoble
Büchse 59 und den Auslaß 61. Die Büchse 59 wird durch entsprechende Arme (nicht
gezeigt) von dem Gehäuse der Kammer 41 gehalten und bildet somit mit diesem ein
Stück. Das Ventil 51, das. vom Bügel 55 gehalten wird, steuert die Verbindung
zwischen Büchse 59 und Kaanmer 4I. S'"ind d'ie Ventile 42 und 43 geschlossen, so
ist das Ventil 51 infolge der tiefsten Stellung ges mit den Ventilkörpern 42, 43
verbundenen Bügels 55, mit dem das Ventir151 durch Eig!engewichtswirkung mitgeht,
offen, wodurch .die Kammer 41 durch den Kanal 61 mit der Außenluft in Verbrindung
steht, wie durch Pfeil in Abb. 3 angedeutet, ist jedoch ,die Membran39 angehoben,
so ist das Ventil 51 .geschlossen. Ist Ventil 51 offen, so ist die Kammer 2 i durch
Rohr 22, Kammer 41, Büchse 59 und Alslaß 61 mit der Atmosphäre in Verbindung. Ist
Ventil 51 geschlossen, und sind die Ventile 42 und 43 offen, so geht der Druck in
der Kammer 41 durch Rohr 22 in die Kammer 21 über die Membran 27.
-
Über der Kammer 39a liegt, getrennt durch eine Membran 63, eine Ergänzungskammer
81. Die Membran 63 trägt einen Dom 64 (Abb. 3), drei ein Ventil 69 durch eine Stange
68 betätigt, um Luft Ivon der Hauptleitung 1 aus rar die Kammer 41 bei einer plötzlichen
und beabsichtigten Verminderung des Hauptleitungsdrucks in Kammer 39a zuzulassen.
Irr Kammer 39a ist ein Ventil 62 eingebaut, das die Verbindung zwischen Kammer
39" und der Außenluft durch, Kanal 67 steuert. Das Ventil 62 wird
durch einen schwenkbaren Hebel 55 geöffnet, wenn der Arm 66 von der Membran 63 bei
deren Abwärtsbewegung getroffen wird. Das ist der Fall: bei einer plötzlichen Verminderung
des Hauptleitungsdrucks zur Sicherung ,einer Notbremsung. Dadurch wird 39a leer
und die Kammer 4o unmittelbar ins Freie durch Rohr 67 entleert. Dadurch, daß die
Hauptleitung und die Nothauptleitungskammern ins Freie entlüftet werden, bewegt
sich die Verdünnungswelle in der Hauptleitung mit großer Geschwindigkeit abwärts
und sichert die fast gleichzeitige Notbremsung an jedem Wagen. Dieses örtliche Entlüften
der Hauptleitung für jede Bremseinheit ist von großer Wichtigkeit in der Sicherung
von Notbremsung durch den ganzen Zug, weil dadurch verhindert wird, daß der Druck
in der Haupt-, leitung gänzlich durch das Führerbremsventil vermindert wird.
-
Durch die zwangläufige Bewegung des Ventils 43 zur ,Steuerung der
Verbindung zwischen der Notbrem,szylinderkammer 41 und der Bremszylinderlcarnmer
25 wird jede Gefahr, daß Luft von der Bremszyllinderkarnmer zur Kammer 41 und von
da ins Freie tritt, vermieden. Es ist ebenso vorteilhaft, Mittel vorzusehen, um
eine Verbindung zwischen Kamarler 4I und der Bremszylinderkammer 25 zu verhindern,
,außer, wenn das Ventil42 offen ist, um; zu gewährfeisten, daß Luft von der Hilfsb
ehälterkammer 4 in die Kammer 41 tritt.
-
Kammer 41a und 41v sind besonders durch Platten 43a und 42a abgeschlossen,
welche den Soden des Teils B des Funktionsventils bilden, so daß die Ventile 42
und 43 leicht zugänglich sind,, ohne das andere Teile des Teils B in Mitleidenschaft
gezogen würden. Die Kammer 39" ist mit dem Dom 64 und dieser mit der Kammre,
81 unmittelbar verbunden, so d'aß die Kammer gefüllt werden kann und der Druck der
Luft darin so weit abfällt, bis er sich mit dein Druck in den Kammern 39a und 4o
gleichstellt. Zu diesem Zweck sind Mittel für die Steuerung, für die Verbindung
zwischen Kammer 81 und Dom 64 vorgesehen. Das Mittel besteht in einer Abschlußschraube
71 im Domdeckel. Die Abschlußsahraube ist mit einer zentralen Bohrung 71a versehen.
In das.Ventilgehäuse 72, das ehren Teil der Ventileinrichtung darstellt, ist ein
Stöpsel 6o eingeschraubt, der über dem Ventilgehäuse 72 mit einem seitlichen Kanal
73 und einem: mittleren Kanal 74 versehen ist. Die Schraube 75 regelt die Größe
des Auslasses durch den Kanal 73, der mit dem, Dom 64 in Verbindung steht. Das untere
Ende 76 der Schraube ist kreisförmig eingescbbitten, so daß ein Ringflansch 77 entsteht,
der auf eine Scheibe 78 trifft, die auf dein Stöpsel 6o liegt. Der Kanal 74 ud der
Auslaß von 73 sind von beträchtlich geringerem Querschnitt als Kanal 7,". Daraus
folgt, daß, wenn die Membran 63 in- i folge einer Vernviniderung des Drucks der
Hauptleitung niedergedrückt wird, die Ver-
Bindung zwischen Kammer
81 und Dom 64 beträchtlich gedrosselt wird, so daß der Druck in der Kammeer 81 langsinm
sinkt, um sich mit dem Druck in der Kammer 39a auszugleichen. Wenn jedoch die Kanvmner
8i durch 39a und Dorn 64 gefüllt wird, kann die Luft ungedrosselt durch den größeren
Kanal 71a entweichen. Durch Regulierung des Auslasses des: Kanals 73 kann die Zeit,
die zum Ausgleich der Drücke in den Kammern 81 und 39a erforderlich ist, bestimmt
werden. Zwischen dem Deckel des Ventilgehäuses 72 und dem Deckel des Doms 64 liebest
eine Schraubenfeder 70, die den Dom und die verbundenen Teile in die normale Lage
bei einem Ausgleich der Drücke in den Kammern 39a und 81 bringt. Wenn das
Ventil 69 beim" Sinken der Membran 63 sich öffnet, wird Luft von der Kammer 39a
unter das Rückschlagventil eingelassen, das dadurch gehoben wird, worauf die Luft
dann weiter in das Ventilgehäuse 72 und von da in die Notb"remszylinderlmmrner 41
strömt.