-
Steuerventil für Druckluftbremsen. Die Erfindung bezieht sich auf
Steuerventile für Druckluftbremsen u. dgl. und bezweckt eine verbesserte Bauart
für solche Steuerventile vorzuschlagen, welche nur eine geringe Anzahl von Teilen
enthalten und besonders einfach und billig herstellbar sind sowie zuverlässig wirken.
Das verbesserte, den Erfindungsgegenstand bildende Ventil kann für verschiedene
Zwecke in Verbindung mit ler Steuerung von Druckluftbremsen u. dgl. angewendet werden.
-Z, B. kann es als einfaches Steuerventil für den Bremszylinder zum Anziehen und
Lösen der Bremsen dienen, wobei es selbsttätig- in die.-
Brems-
oder Lösestellung entsprechend dem Luftdruck gebracht werden kann. Eine andere Anwendung
des neuer Ventils kann so eingerichtet sein, daß es das Zuströmen der Druckluft
zu einem Behälter und das Zuströmen ,der Druckluft vom Behälter nach dem Bremszylinder
sowie den Druckluftauslaß aus dem Brernszylinder bewirkt, so daß es also die Wirkungen
eines bei Druckluftbrernseinrichtungen üblichen Steuer- (Dreifach-) Ventils in sich
vereinigt.
-
Gemäß der Erfindung enthält das neue Ventil im wesentlichen einen
biegsamen nachgiebigen Körper, welcher dazu bestimmt ist, sich unter der Wirkung
des Luftdruckes derart zu deformieren, daß verschiedene Teile dieses biegsamen nachgiebigen
Körpers das Durchströmen der Druckluft durch verschiedene Kanäle oder Durchgänge
steuern, mit welchem der Körper zusammenwirkt.
-
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele dargestellt,
und zwar zeigt Abb. i einen senkrechten Schnitt einer einfachen Ausführungsform
des Ventils gemäß der Erfindung, das als Steuerventil für den Bremszylinder einer
Druckluftbreniseinrichtung dienen kann, Abb.2 eine schematische Darstellung der
allgemeinen Einrichtung, welche die Anordnung des neuen Ventils in bezug auf die
übrigen Bremseinrichtungen zeigt, Abb. 3 eine ähnliche schematische Darstellung
wie die vorhergehende mit einer etwas vollständigeren Form der Bremseinrichtung,
bei welcher verschiedene Formen des neuen Steuerventils gemäß der Erfindung zur
Anwendung kommen, Abb. ¢ und 5 senkrechte Schnitte der in der Einrichtung nach Abb.
3 angewendeten Ventile und Abb. 6 den senkrechten Schnitt durch das von Hand gesteuerte
Führerbrenisventil, wie es bei der Einrichtung nach Abb. 3 benutzt wird.
-
Bei der einfachsten Ausführung nach Abb. i enthält das neue Steuerventil
ein vorzugsweise aus Metall bestehendes Gehäuse reit L;nterteil i, ringsumlaufendeni
Flansch 2 und aufgeschraubten: Deckel 3. In der Mitte (!es Bodens i ist ein Auslaßkanal
d. vorgesehen, dessen obere, irn Gehäuseinnern liegende Randfläche 5 eine ringförmige
Sitzfläche bildet, die über den übrigen vertieften Teil der konischen Bodeninnenfläche
hervorragt.
-
Der Deckel 3 enthält einen mittleren Einlaßkanal 6. Die Deckelinne_nfläche
7 ist konisch.
-
In dem Gehäusehohlraum8 zwischen Deckel und Boden ist eine biegsame
nachgiebige Ventilscheibe 9 angeordnet, zweckmäßig aus '%"eichgurnnii und von genügender
Stärke, welche die Beibehaltung der ursprünglichen Form, gewährleistet. Diese Scheibe
g liegt für gewöhnlich auf dem Boden i auf, und zwar so, daß der mittlere Teil der
Scheibe mit der Sitzfläche 5 in Berührung tritt. Die Innenabmessungen des Gehäusehohlraumes
R sind derartig, daß die Scheibe g für gewöhnlieh nach : unten gegen den Boden hnv.
die Sitzfläche 5 gedrückt wird, da der Rand der Gummischeibe gegen den Deckel 3
anliegt. Der Durchmesser der Scheibe g ist etwas geringer als der lichte Durchmesser
des Gehäusehohlraumes 8, so daß also der Scheibenrand freiliegt. Die untere Kante
der Gummi-:>cheibe ist, wie ersichtlich, abgeschrägt.
-
Erwünscht, aber nicht unbedingt notwendig ist es, einen ganz kleinen
Durchgang von der einen Seite der biejsainen Scheibe zur anderen vorzusehen, indem
man z. B. die Scheibenoberfläche mit feinen Nuten oder Rillen versieht, oder indem
man durch die Scheibe hindurch ein feines Loch io führt, wie es in Abb. i in punktierten
Linien angedeutet ist. Der Boden i enthält unterhalb des freiliegenden Teiles der
Scheibe g noch ein oder mehrere Löcher oder Kanäle i i.
-
Die Bremseinrichtung nach Abb. 2 enthält einen Druckluftbehälter 12,
der unter Zwischenschaltung eines Hahnes 13 mit der Öffnung 6 des Steuerventils
15 durch die Leitung rq. verbunden ist. Der Hahn 13 kann von irgendeiner geeigneten
Bauart sein: er gestattet, Druckluft vom Behälter 12 nach dein Steuerventil in regelbaren
Mengen zu leiten, die Leitung rq. ganz abzuschließen oder sie in Verbindung mit
der Außenluft zu bringen.
-
An die Bodenöffnungen i i des Steuerven- i tils 15 sind Leitungen
16 angeschlossen. die zu Bremszylindern 17 oder anderen geeigneten Einrichtungen
führen, welche unter dein Einfluß von Druckluft stehen.
-
Wird der Hahn 13 so eingestellt, daß Druckluft durch die Leitung rq.
und die Öffnung 6 in das Innere des Steuerventils 15 eintreten kann, so wird die
biegsame Scheibe g am Umfang nach unten gegen den Boden durchgedrückt. Es strömt
hierbei Druckluft um den äußeren Scheibenrand herum nach den öffnungen i i in die
Leitungen 16 und in die Bremszylinder 17. Sobald der Druck an den gegenüberliegenden
Seiten der Scheibe 9 ausgeglichen ist, nimmt diese Scheibe wieder ihre ursprüngliche
Form an, und es hört demnach der LJbertritt von Druckluft zu den Bremszylindern
17 auf; die Scheibe g liegt indessen noch fest auf dem Sitz 5 auf, so daß keine
Druckluft aus der Auslaßöffnung q. ausströmen kann. Durch entsprechende Einstellung
des Hahnes 13
kann man irgendeinen. gewünschten- Druck in den Bremszylindern
17 erhalten, und dieser Druck kann aufrechterhalten werden durch Schließung,- des
Hahnes 13, also den Abschluß der Verbindungen mvischen .Behälter 12 und Leitung
14. Soll Druckluft aus den :Bremszylindern 17 ausgelassen werden,, so wird der Hahn
13 so eingestellt, daß die Leitung 14 mit der Außenluft in Verbindung kommt; in
diesem Falle strömt die Druckluft aus dem .Gehäusehohlraum 8 oberhalb der biegsamen
Scheibe 9 aus. Hierbei hebt, sich das Mittelteil der Scheibe 9 von dem Sitz- 5 ab,
-da auf der Unterseite der Scheibe 9 der Bremszylinderdruck herrscht; die _ mittlere
Auslaßöffnung 4 wird infolgedessen geöffnet, und es kann Druckluft aus dem Bremszylinder
17 durch die Leitungen 16 und. die Bödenöffnungen i i und das . mittlere Lcch q:
ausströmen, und zwar so lange, bis wiederum ein#Druckausgleich zu beiden Seiten
der Scheibe-9 entsteht, die -letztgenannte also wiederum auf -ihren Sitz 5 niedergeht.
-
Der .geringe Luftdurchgang iö durch die Scheibe 9, der, _ wie erwähnt,
auch durch andere Mittel erreicht werden kann, hat den Zweck, zu verhindern, daß
die Scheibe 9 von ihrem Sitz 5 abgehoben wird, falls der Hahn 13 oder die Leitung
14- undicht wird.
-
Wie ersichtlich, kann der in den Bremszylindern 17 herrschende Druck
nach Belieben durch Verminderung des Druckes in der Leitung 14 herabgemindert werden,
und zwar durch entsprechende -Einstellung des Hahnes 13, des dazu dient, Druckluft
aus der Leitung 14 ausströmen zu lassen; die Ventilscheibe 9 bewirkt dann einen
entsprechenden Druckluftausfaß: aus den Bremszylindern 17, his ein Ausgleich stattgefunden
hat.
-
Das Ausführungsbeispiel @nach Abb. 3 stellt eine Bremsausrüstung für
einen Zugwagen mit Anhänger dar.' Die Ausrüstung. für den Zugwagen bzw. das Treibfahrzeug
besteht aus einem Bremszylinder 18 der Biegeplatten-(Membran-) Bauart, der durch
die Leitung i9 mit einem Steuerventil 2o verbunden ist, das gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung eingerichtet ist. Ferner enthält die Bremsausrüstung des Treibfahrzeuges
einen Druckluftbehälter 2i uhd ein Bremsventil 22, welches zweckmäßig mit dem Steuerrede
23 des Fahrzeuges verbunden ist.
-
Der Behälter 2i kann mit Druckluft durch eine Leitung 24 gespeist
werden, in welche Rückschlagver_tile 25, 26 eingeschaltet sind. Die Leitung 27 zwischen
den Rückschlagventilen 25, 26 ist mit einer Zugleitung 28 verbunden, die unter Zwischenschaltung
einer geeigneten Schlauchkupplung zum Anhänger führt. Das Rückschlagvent125 soll
das Zuströmen von Druckluft von der Zugleitung 28 zu der Speiseleitung 24 verhindern..
-.-Das Rückschlagventil 26 verhindert das: Entweichen von. Druckluft aus dem Behälter
2.1 ,ins. Freie, falls die Leitung 28 beschädigt wird oder reißt. , Die Bauart des
Steuerventils 2o ist in Abb. ¢ dargestellt. Hiernach lesteht dieses Ventil aus einem
Gehäuse 29, einem Deckel -30 und einer biegsamen Ventilscheibe 9 ähnlicher Art,
wie bereits in bezug 'auf Abb. i beschrieben. An das Gehäuse 29 schließt sich nach
unten ein Ventilgehäuse 31' mit einem Ventilkörper 32 an, dessen Ventilspindel mit
der biegsamen Ventilscheibe 9 verbunden ist. Unmittelbar unterhalb der Scheibe 9
ist " an der Ventilspindel 33 ein zweiter Ventilkörper 34 vorgesehen, der einen
entsprechenden Sitz im Gehäuse 31 hat. Die biegsame Scheibe 9 teilt den Gehäuseinnenraum
in zwei Abteilungen 35 und 36. Die obere Abteilung 35 ist mittels der Leitungen
37 mit dem Bremsventil 22 verbunden: Die untere Abteilung 36 steht durch eine Leitung
38. mit dem Behälter 21 _ in Verbindung. _ Zwischen den Abteilungen 35 und 36 des
Gehäuseinnenraumes besteht eine enge Verbindung durch den Kanal io, der zweckmäßig"
durch ein kleines, in die Scheibe 9 eingesetztes Metallröhrchen gebildet wird. Der
zwischen den Ventilkörpern 32 und 3q. liegende Innenraum des Unterteiles 31 ist
durch die @ Leitung i9 mit dem Bremszylinder 18 verbunden. An den Gehäuseraum unterhalb
des Ventilkörpers 32 ist die Leitung 39 angeschlossen, die mit der Zugleitung 4o
in Verbindung steht, welche zum Anhänger über eine geeignete bewegliche Kupplung
führt. -Die Bremsausrüstung 'für den Anhänger besteht aus einem Bremszylinder 181,
der mitteis der Leitung i91 'an ein Steuerventil :2o'-angeschlossen ist, das in
Abb. 5 herausgezeichnet ist. Dieses Steuerventil 2o1 ist auch mit der Zugleitung
28 und mit der Zugleitung qö verbunden; eine Leitung 41 verbindet das Steuerventil
2ö1- auch mit einem Hilfsbebälter 42. -Die Bauart des am Treibwagen angeordneten
Bremsventils 22 ist aus Abb. 6 ersichtlich; es besteht aus einem Gehäuse 43 mit
einer Biegeplatte (Membran) 44; die auf der einen Seite unter dem Druck einer Feder
45 steht, der mittels des BremsventilhanJgriffes 46 regelbar ist. Die Biegeplatte
44 wirkt auf zwei Ventile 47 und 48 ein. Das Ventil 47 regelt die Verbindung zwischen
dem Innern des Gehäuses 43 und der Leitung 37, die zum Steuerventil2o führt, und
das Auslaßventi148 regelt die Verbindung zwischen dem Gehäuseinnern und der Außenluft.
-
Die Leitung 39. verbindet das Innere des Gehäuses 43 mit der Zugleitung
49 (Abb. 3)..
Die Wirkungsweise ist folgende: Sollen die Bremsen
angezogen werden, so wird der Handgriff 46 des Bremsventils 22 entsprechend dem
für die Bremszylinder 18, 181 gewünschten Druck eingestellt; bei dieser Drehung
des Bremsventilhandgriffes drückt sich die Biegeplatte 44 unter der Wirkung der
Feder 45 durch. Wenn z. B. bei dieser Einstellung des Bremsventils der durch die
Feder 45 ausgeübte Druck einem Druck von dreißig pounds im Bremszylinder entspricht,
so öffnet sich das Ventil 47, und es entsteht eine Verbindung zwischen den Leitungen
37 und 39 durch das Innere des Bremsventilgehäuses 43 hindurch. Es kann dann Druckluft
aus dem Behälter 2i durch die Leitung 38 in. die Kammer 36 des Steuerventils 2o
strömen und von hier aus durch die enge Bohrung io in die Kammer 35. Von dieser
Kammer 35 strömt die Druckluft durch die Leitung 37, das Innere des Gehäuses 43
des Bremsventils 22, die Leitung 39, über das offene Ventil 32 und die Leitung
i9 zum Bremszylinder 18 des Treibwagens. Ferner strömt Druckluft aus der Leitung
39 in die Leitung 4o und tritt durch die Leitung 391 zum Steuerventi12o1, durch
dessen offenes Ventil 321 sie durch die Leitung igi zum Bremszylinder 181 des Anhängers
gelangt. Ist das Handbremsventil22 so eingestellt, daß nur eine geringe Druckluftmenge
aus der Kammer 36 des Steuerventils 2o nach der darüber befindlichen Kammer 35 durch
die enge Bohrung io strömt, also diese enge Bohrung die zuströmende Druckluft bewältigen
kann, so bleiben die Biegeplatten 9, 91 der Steuerventile 2o bzw. 2o1 in ihrer gewöhnlichen,
aus Mb. 4 und 5 ersichtlichen Lage. Steigert sich jedoch der Druck, so biegt sich
die Platte 9 durch, hebt die Ventilstange 33 sowie den Ventilkörper 32 und öffnet
das Ventil 34. Bei dieser Stellung strömt die Druckluft aus dem Behälter 21 durch
die Leitung 38 nach der Kammer 36 und dann unmittelbar zum Brernszylinder 18 über
das Ventil 34 und die Leitung i9.
-
Vermindert sich der Druck im Behälter 2i infolge des Überströmens
von Druckluft zum Bremszylinder, so tritt auch eine Druckverminderung in der Zugleitung
28 ein, da diese unter demselben Druck steht wie der Behälter 21; denn wenn der
Behälterdruck abnimmt, so strömt Druckluft aus der Zugleitung 28 durch das Rückschlagventil
20 und die Leitung 27 in den Behälter 21 über. Der Druck gegen die obere Fläche
der Biegeplatte 9 des Steuerventils 2o1 ein Anhänger vermindert sich also, und infolgedessen
wird sich die Biegeplatte 91 unter dem höheren Druck des Hilfsluftbehälters 42 durchbiegen.
der auf die untere Fläche der Biegeplatte 9' durch Vermittlung der Leitung 41 einwirkt;
das Ventil 3e wird also geöffnet und das Ventil 321 geschlossen. Die Druckluft kann
jetzt unmittelbar vom Hilfsluftbehälter 42 durch die Leitung 41 über das offene
Ventil 341 und durch die Leitung igi zum Bremszylinder r81 strömen.
-
Hiernach ist ersichtlich, daß ein schnelles :Nnziehen der Bremsen
erreicht werden kann. Denn wenn ein schnelles Überströmen von Druckluft für diesen
Zweck notwendig ist, so tritt die Biegeplatte g selbsttätig in Wirkung und stellt
die unmittelbare Verbindung zwischen Behälter 21 und Bremszylinder 18 auf dem Treibwagen
her; die entsprechende Biegeplatte 91 des Anhängersteuerventils wirkt in ähnlicher
Weise- und stellt die unmittelbare Druckluftverbindung zwischen dem Hilfsbehälter
q.2 und dem Bremszylinder i81 her.
-
Steigert sich bei entsprechender Einstellung des Handbremsventils
22 der Druck in der Zugleitung 4o, so wird der .Ventilkörper 47 im Handbremsventi122
geschlossen; die zu beiden Seiten der Biegeplatte 9 herrschenden Drücke gleichen
sich aus und die Biegeplatte behält also ihre Normalstellung, bei welcher das Ventil
34 geschlossen ist.
-
Tritt ein Undichtwerden des Bremszylinders 18 oder der Zugleitung
4o ein, so tritt das Breinsventi122 selbsttätig in Wirkung. Wird das Handbremsventi122
in die Lösestellung gebracht, so strömt die Druckluft aus dein Bremszylinder durch
die Leitung 39 und das Auslaßventil 38 aus; die Bremsen werden gelöst.
-
Soll die Bremseinrichtung des Anhängers mit Druckluft gespeist werden,
so läßt man unter Behälterdruck stehende Druckluft in die Zugleitung 28 einströmen.
Diese Druckluft tritt in die Kammer 351 des Steuerventils 20' und drückt den Rand
der Biegeplatte 91 nach unten, so daß die Druckluft um den Rand der Biegeplatte
herum in die Kammer 361 eintreten .und so den Hilfsbehälter durch Vermittlung der
Leitung 41 speisen kann.
-
Wird das Handbreinsventil 22 in die Lösestellung gebracht, so vollzieht
sich der Druckluftauslaß aus dein Bremszylinder 181 des Anhängers durch die Zugleitung
40 und die zum Bremsventil 22 führende Leitung 39. Sind die auf den entgegengesetzten
Seiten der Biegeplatte 91 wirkenden Drücke ausgeglichen. so werden die Anhängerbremsen
angezogen, und zwar durch Vermittlung der Druckluft. die durch die Zugleitung 40
strömt.
-
Reißt der Anhänger ah, oder wird die Zugleitung 28 beschädigt oder
undicht; so bewirkt der Druckabfall in der Kammer 351 des 12 Steuerventils 2o ein
Durchbiegen der Biegeplatte g1, ein Öffnen des Ventils 34' und eine
unmittelbare
Verbindung zwischen dem Hilfsbehälter 42 und dem Bremszylinder 181.
-
Sollte die Leitung 37 reißen oder aus irgendeinem Grunde eine plötzliche
Druckverminderung in dieser Leitung eintreten, so wird sich die zweckmäßig aus Weichgummi
bestehende Biegeplatte 9 so nach oben durchbiegen, ,daß sie sich gegen die Innenfläche
des Deckels 3o legt und die Mündung der engen Bohrung io abgedeckt wird, so daß
ein Druckabfall im Behälter 21 und im Bremszylinder 18 vermieden wird. In diesem
Falle können die Bremsen, nur dadurch gelöst werden, daß man Druckluft aus dem Behälter
2i ausströmen läßt, wodurch erreicht wird, daß die Biegeplatte 9 in ihre -Normalstellung
zurückgebracht wird.