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Ventilanordnung für selbsttätige Vorrichtungen zum Steuern von Eisenbahnzügen.
Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung zur selbsttätigen Regelung des Druckmittelaustritts
bei Bremsen für Eisenbahnzüge o. dgl.
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Bei manchen Vorrichtungen zur Sicherung einer selbsttätigen Überwachung
der Fahrt von Eisenbahnzügen o. dgl., namentlich bei Vorrichtungen nach dem System
Regan, sind in der Nähe der Gleissignale Glieder oder Vorrichtungen angeordnet,
durch welche beim Überfahren eines Signals je nach der Stellung dieses Signals die
Züge selbsttätig angehalten
«-erden sollen oder die Fahrtgeschwindigkeit
der Züge verringert werden soll. Sobald mit Rücksicht auf die besonderen Verhältnisse
der Strecke der Lokomotivführer seinen Weg nur vorsichtig und unter Verringerung
der Zuggeschwindigkeit verfolgen soll, werden die am Gleise vorgesehenen Vorrichtungen
in Wirl:ung gesetzt,@um die Geschwindigkeit des Zuges bis zu einer im voraus bestimmten
Grenze herabzusetzen. .Hierdurch ist dem Führer die Möglichkeit gegeben, seinen
Zug erforderlichenfalls in jedem Augenblick anzuhalten.
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Das hierbei erfolgende Anziehen der Bremsen wird dadurch herbeigeführt,
claß der Druck oder Unterdruck in der Bremsleitung durch Verbindung dieser Leitung
mit der Außenluft verringert wird.
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Bei manchen bisher benutzten Vorrichtungen strömt die Luft so lange
aus der Bremsleitung aus, bis die überwachungsv orrichtungen für die Züge wieder
in ihre gewöhnliche Stellung gebracht worden sind. Hierdurch ist jedoch eine beträchtliche
Luftverschwendung bedingt. Anderseits können durch das dauernde Ausströmen der Luft
die Bremsen stärker angezogen werden, als dies für den gewünschten Zweck erforderlich
ist.
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Nach der Erfindung sind die vorher dargelegten Mängel dadurch beseitigt,
daß dem Auslaß des Bremsventils ein Regelventil zugeordnet ist, durch welches der
Austritt des Druckmittels unterbrochen wird, sobald ein gewünschter Druckabfall
in der Bremsleitung erzielt ist. Hierdurch ist jede unnötige Vergeudung des Druckmittels
verhütet.
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Auf der Zeichnung ist die den Gegenstand der Erfindung bildende Ventilanordnung
in zwei verschiedenen Ausführungsformen dargestellt.
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Abb. i ist eine schematische Gesamtdarstellung der Ventilanordnung
nach der einen Ausführungsform.
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Abb. 2 ist eine ähnliche Darstellung nach einer anderen Ausführungsform.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. i ist ein vereinigtes Ventil A vorgesehen,
<las in unten beschriebener Weise die Überführung desDruckmittels aus demVorratsbehälter
nach dem besonderen Bremsventil des Lokomotivführers und das Entweichen des Druckmittels
aus der Bremsleitung überwacht. Am Auslaß des Ventils A ist ein Ventil B angeordnet,
durch welches der Austritt des von dem Ventil A kommenden Druckmittels in die Außenluft
überwacht wird. Durch das Ventil B wird die Menge des aus der Bremsleitung strömenden
Druckmittels geregelt, um eine gewünschte Verringerung der Zuggeschwindigkeit oder
ein Anhalten des Zuges herbeizuführen. Durch die Anordnung des Ventils B wird ein
unnötiger Druckmittelverbrauch verhütet. Das Ventil _-1 ist mit drei miteinander
vereinigten Gehäusen i, 2, 3 versehen. Das obere Gehäuse i enthält zwei Kammern.,
5, die durch eine Zwischenwand 6 voreinander getrennt sind. Diese Zwischenwand dient
als Sitz für ein Ventil;. Die Kammer. ist durch eine Leitung 8 mit einem nicht dargestellten
Vorratsbehälter für verdichtete Luft verbunden, während die Kammer 5 durch eine
Leitung 9 mit dem ebenfalls nicht dargestellten Bremsventil des Lokomotivführers
in Verbindung steht. Das Gehäuse 2 ist ebenfalls mit zwei Kammern i o, ii versehen,
die durch eine als Sitz für ein Ventil 13 dienende Zwischenwand 12 voneinander getrennt
sind. Die Kammer io ist mit der Bremsleitung 14. verbunden, während die Kammer i
i mit einem Auslaßrohr 15 in Verbindung steht.
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Die Ventile 7, 13 sind auf einer gemeinsamen Stange 16 befestigt,
auf welcher einerseits eine Bremsbiegehaut 17 angebracht ist, durch «-elche das
Bremsen durch Verringerung des Druckes in der Bremsleitung 1d. über-«-acht wird
und welche die untere Wand der Kammer 5 bildet. Anderseits trägt die Stange 16 eine
zweite Biegehaut oder Absperrbiegehaut 18, durch welche die Bremsleitung 14 gewöhnlich
geschlossen gehalten wird. Die Biegehaut 18 bildet die untere Wand der Kammer i
i und besitzt eine größere Fläche als die Biegehaut 17.
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In dem dritten Ventilgehäuse 3, das als Deckel zur Befestigung der
Absperrbiegehaut 18 dient, ist eine Kammer i9 vorgesehen. Diese Kammer ist unter
Vermittlung eines Ventils 2o, das durch einen Elektromagneten i gesteuert wird,
mit einem Rohr 22 verbunden, welches in die Kammer d. mündet. Auf diese Weise wird
der Kammer i9 Druckluft aus dem Vorratsbehälter zugeführt. Die Stange 23 des Ventils
2o trägt ein zweites Ventil 2q., durch welches die Kammer i9 unter Vermittlung von
Kanälen 25 mit der Außenluft verbunden werden kann.
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Das den Druckluftaustritt regelnde Ventil B ist in seinem oberen Teil
mit einer Kammer 26 versehen, mit welcher das von der Kammer i i des Ventils A kommende
Auslaßrohr 15 verbunden ist. Die Kammer 26 ist an ihrem unteren Teil durch eine
Leitbiegehaut 27 geschlossen, durch welche der Austritt der Druckluft geregelt wird.
Am oberen Teil kann die Kammer 26 mit der Außenluft durch eine öffnung 28 verbunden
werden, die durch ein Absperrventil 29 abgeschlossen werden kann. Dieses Absperrventil
ist am oberen Ende einer Stange 30 befestigt, auf der die Leitbiegehaut 27
und außerdem noch eine zweite Biegehaut 31 vorgesehen sind. Diese zweite Biegehaut
dient zum Schließen des Ventils 29 und bildet die obere Wand einer Kammer 32. Die
Kamriier
32 ist durcki ein Rohr 33 mit der Leitung 8 Verbunden,
die nach dem nicht dargestellten %"orratsbehälter für Druckluft führt. Eine mit
einer Regelungsschraube 35 versehene l# eder 34 sucht, ebenso wie die durch das
Rohr 33 gelieferte Druckluft, ständig die Stange 30 niit dem Ventil 29 nach oben
zu drücken, so (laß die Auslaßöffnung 28 geschlossen ist.
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Die vorher beschriebene Einrichtung wirkt wie folgt: Während der gewöhnlichen
Fahrt de: Zuges gelangt die vom Vorratsbehälter durch die f_eitung 8 kommende Druckluft
durch die durch das geöffnete Ventil 7 miteinander verbundenen Kammern d., 5 zur
Leitung 9 für das Bremsventil des Lokomotivführers und zur Bremsleitung i4., so
daß alle Bremsen gelöst sind. Der Lokomotivführer kann daher mittels seines Ventils
die Bremsen in Wirkung setzen und hierdurch den Zug zum Stillstand bringen.
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Die vom Vorratsbehälter kommende Druckluft gelangt aus der Kammer
.4 durch das Rohr 22 unter die Absperrbiegehaut 18, so (laß durch diese Biegehaut
der Ventilteller 7 des Ventils .l in der Off enstellung und der Ventilteller
13 in der Schließstellung gehalten wird, wie in der Zeichnung dargestellt ist. Das
Ventil 24 wird ebenfalls durch Erregung des Elektromagneten 21 geschlossen gehalten.
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Durch das Rohr 33 wird Druckluft aus dein Vorratsbehä lter unter die
Schließbiegehaut 3 i des Ventils B geführt. Auf diese Weise wird der Ventilteller
29 durch die vereinigte Wirkung dieser Preßluft und der Feder 34 in der Schließstellung
gehalten. ' Sobald der Zug ein `Tarnungssignal überfährt und daher die Zuggeschwindigkeit
verringert werden soll, wird der Elektromagnet 21 aberregt. Der Anker dieses Elektromagneten
bewegt sich daher abwärts, so daß das @'entil2o geschlossen wird. Infolgedessen
wird durch das Rohr 22 die Verbindung zwischen der unteren Fläche der Absperrbiegehaut
i8 und dem Vorratsbehälter unterbrochen. Das Ventil 24 wird dagegen geöffnet, so
daß durch die Kanäle 25 die in der Kaminer i9 enthaltene Druckluft entweichen kann.
Die in den Kammern d und 5 befindliche Druckluft des Vorratsbehälters wirkt auf
die Bremsbiegehaut 17 ein, und ebenso kommt das Gewicht der gesamten Teile
zur Wirkung, um eine Abwärtsbewegung der aus der Stange 16, den Biegehäuten
17 und i8 und den Ventilen 7 und 13 bestehenden Einrichtung herbeizuführen.
Auf diese Weise wird das Venti17 geschlossen, während das Ventil i3 geöffnet wird.
Die Verbindung zwischen dein Vorratsbehälter und der Bremsleitung 1:I ist daher
unterbrochen, während die Luft aus der Bremsleitung 14 durch die Kammern io, ii
und das geöffnete Ventil 13 sowie durch das Auslaßrohr 15 in die Kammer 26
des Ventils B gelangt. Infolge des Flächenunterschiedes zwischen den Biegehäuten
27 und 31 ist die Wirkung, die auf die Leitbiegehaut 27 durch die Luft mit
dem in der Bremsleitung 14 herrschenden Druck ausgeübt wird, stärker als der Druck,
der unter der Schließbiegehaut 31 durch die Luft des Vorratsbehälters und die Kraft
der Feder 34. ausgeübt wird. Die beiden B@iegehä2;te 27 und 31 wer den daher mit
ihrer Stenge 3o abwärts bewegt. Infolgedessen wird das Ventil 29 geöffnet, so daß
die Luft aus der Bremsleitung 14 nach außen entweichen kann.
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Nach einer gewissen Zeit des vorher beschriebenen Entweichens der
Luft aus der Bremsleitung 14 ist der Druck in dieser Leitung auf einen gewünschten
Betrag gesunken, der im voraus je nach dem Maß bestimmt «-erden kann, in dein der
Zug gebremst, d.li. seine Geschwindigkeit verringert werden soll. Die Hubwirkung,
die durch den gleichbleibenden Druck der Luft aus dem Vorratsbehälter und durch
die Feder 3.1. auf die Schließbiegehaut 31 ausgeübt wird, nimmt jetzt einen höheren
Wert an als der entgegengesetzt auf die obere Fläche der Leitbiegehaut 27 wirkende
Druck der Luft aus der Bremsleitung 1d.. Die aus der Stange 3o, den Biegehäuten
27, 31 und dem Ventil 29 bestehende Einrichtung wird daher nach oben bewegt,
so daß die Austrittsöffnung 28 abgesperrt wird. Sobald daher die Zuggeschwindigkeit
im gewünschten Maße verringert ist, findet kein weiterer Luftaustritt statt.
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Aus Vorstehendem ist ersichtlich, daß durch Änderung der Spannung
der Feder 34 mittels der Schraube 35 genau die Druckverminderung bestimmt werden
kann, die in derBrenisleitung 1d. hervorgerufen werden soll, so daß hierdurch auch
gefiau die gewünschte Bremswirkung erzielt werden kann, ohne daß eine Druckluftverschwendung
eintritt. Falls der Lokomotivführer die Zuggeschwindigkeit verringert, bevor das
Ventil A in Wirkung tritt, ruft er bereits in der Bremsleitung i-. die erforderliche
Druckverminderung hervor, so daß die Bremsen nicht selbsttätig in Wirkung gesetzt
zu werden brauchen.
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Bei der vorher beschriebenen Ausführungsform wird die Verringerung
des Drucks in der Bremsleitung 1d. durch den Wert des Drucks im Vorratsbehälter
für die Druckluft bestimmt. Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 wird diese Druckverminderung
durch den Druck selbst bestimmt, der in der Bremsleitung herrscht.
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Bei der Ausführungsform nach Abb.2 ist das Luftaustrittsrohr 15 mit
einer über der Leitbiegehaut 37 gelegenen Kammer 36 ver-
Bunden.
Die Stange 38 dieser Biegehaut trägt das Auslaßventil39. Eine mit einer Regelschraube
.Il versehene Feder 4.o sucht ständig das Ventil 39 zu öffnen.
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Die gewöhnlich mit Druckluft aus dem Vorratsbehälter gefüllte Kammer
i9 des Ventils r1 ist durch einen Kanal 4.2 und ein Rohr .43 mit einer Kammer 4.
verbunden, die unter einer Schließbiegehaut45 vorgesehen ist. Diese Biegehaut trägt
eine Stange 4.6, an der ein Ventil 47 befestigt ist. Das Ventil 47 regelt die Verbindung
zwischen der zwischen den Biegehäuten 37 und 4.5 vorgesehenen Zwischenkammer 4.8
und einer Kammer 49, die über der Schließbiegehaut 4.5 angeordnet ist. Mit der Kammer
49 ist ein Rohr So verbunden, das mit der Bremsleitung 1q. in Verbindung steht.
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Bei gewöhnlicher Fahrt ist die unter der Biegehaut .+5 gelegene Kammer
4.4. mit Druckluft aus dem Vorratsbehälter gefüllt. Diese Druckluft gelangt in die
Kammer 4.4. durch das Rohr 4.3, den Kanal 42, das Rohr 22, die Kammer q. und die
Leitung B. Die über der oberen Fläche der Biegehaut45 gelegene Kammer 4.9 erhält
durch das Rohr So Druckluft aus der Bremsleitung 14.. Infolge des Druckunterschiedes
zwischen dem Vorratsbehälter und der Bremsleitung 1d. wird die Biegehaut 4.5 in
der oberen Stellung gehalten, wie in der Zeichnung dargestellt ist. Das Ventil 47
ist daher geöffnet, so daß in die Zwischenkammer 4.8 Druckluft aus der Bremsleitung
14. gelangen kann. Diese Luft wird der Kammer ,49 durch das Rohr 5o zugeführt. Die
in der Zwischenkammer 4.8 befindliche Druckluft wirkt gegen die Leitbiegehaut 37,
so daß das Ventil 39 entgegen der Wirkung der Feder 4.o in der Schließlage gehalten
wird.
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Wird z. B. beim Vorüberfahren an einer Rampe der Elektromagnet 21
aber regt, so daß sich sein Anker nach unten bewegt, so gelangt das Ventil 2o auf
seinen Sitz. Infolgedessen wird die Verbindung zwischen der mit Druckluft aus dein
Vorratsbehälter gefüllten Kammer .4 und der Kammer i9 unterbrochen. Das Ventil 24
wird dagegen geöffnet, so daß die vorgenannte Kammer i g und die unter der Biegehaut
4.5 gelegene Kammer 44 mit der Außenluft verbunden werden. Die aus der Bremsleitung
14. in die Kammer 49 gelangende Druckluft Eihrt eine Abwärtsbewegung der Biegehaut
45 herbei. Infolgedessen wird das Ventil 4.7 geschlossen, so daß die Verbindung
der Kammer 48 mit der Kammer 4.9 und daher mit der Bremsleitung 14. unterbrochen
wird. Das Ventil 13 öffnet sich, und die Luft strömt aus der Bremsleitung 1.4 durch
das Ventil 13 und das Rohr 15 in die Kammer 36. 1 n dieser Kammer wirkt die Luft
auf die obere Fläche der Leitbiegehaut 37. Diese Biegehaut ist an seiner unteren
Fläche der \V'iri<ung der Luft ausgesetzt, die den gewölinlichen Druck der Bremsleitung
14 besitzt und in der Kammer infolge des Schliefens des Ventils 47 eingeschlossen
ist. An der oberen Fläche ist die Biegehaut 37 der Wirkung der aus der Bremsleitung
1¢ gelangenden Luft und außerdem der Wirkung der Feder q.o ausgesetzt. Die Biegehaut
37 bewegt sich daher nach unten, so daß das Auslaisv entil 39 geöffnet wird.
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.Nachdem die Luft während einer gewissen Zeit durch das Rohr 15 und
das Ventil 39 ausgeströmt ist, sinkt der Druck in der Bremsleitung auf den im voraus
bestimmten Wert. Der Druck in der Kammer 36 und der zusätzliche Druck der Feder
40 genügen jetzt nicht mehr, um den Druck der in der Kammer 48 eingeschlossenen
Luft auszugleichen. Die Leitbiegehaut 37 bewegt sich daher nach oben, so daß das
Ventil 39 geschlossen und jedes weitere Ausströmen vonLuft verhindert wird. Sobald
wieder gewöhnliche Betriebsverhältnisse eintreten, wird der Elektromagnet 21 von
neuem erregt, so daß das Ventil 2q. wieder auf seinen Sitz gelangt, während das
Ventil 2o wieder eine Verbindung zwischen der Kammer i9 des Ventils A und der mit
Luft aus dein Vorratsbehälter gefüllten Kammer 4. herstellt. Die Kammer qq. erhält
ebenfalls wieder Luft aus dem Vorratsbehälter, so daß die Biegehaut q.5 nach oben
in die in der Zeichnung dargestellte Stellung bewegt wird. Auf diese Weise wird
wieder durch das Ventil q.7 und das Rohr So eine Verbindung zwischen der Kammer
48 und der Bremsleitung 1¢ hergestellt.
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Bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsford kann ebenfalls durch
Änderung der Spannung der Feder qo mittels der Schraube 4.1 mit der gewünschten
Genauigkeit der Druckabfall geregelt werden, der in derBremsleitung 1q. eintreten
soll, wenn die Fahrtgeschwindigkeit des Zuges je nach der Stellung der Signale verringert
oder der Zug angehalten werden soll.
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Anstatt das Auslaßventil 29 oder 39 unmittelbar durch Biegehäute zu
steuern, auf welche Druckluft mit dem im Vorratsbehälter oder in der Bremsleitung
herrschenden Druck wirkt, kann diese Steuerung auch durch elektrische Glieder, wie
Elektromagnete o. dgl., erfolgen, deren Erregung durch Kontakte überwacht wird,
die durch die Druckunterschiede in den Leitungen in geeigneter Weise verstellt werden.