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Absperrhahn für Druckleitungen, insbesondere für Eisenbahn-Druckluftbremsen!
Die Erfindung betrifft einen Absperrhahn für Druckleitungen, insbesondere für die
Druckluftleitungen der Eisenbahn-Druckluftbremsen, und bezweckt, gewisse Unvollkommeriheiten
der bekannten kegel- und kugelförmigen Absperrhähne hinsichtlich ihrer Wirkungsweise
zu beseitigen.
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Bei den bekannten Absperrhähnen der Druckluftleitungen an Eisenbahn-Druckluftbremsen
ist bekanntlich durch Anordnung einer vom Hahnküken oder vom kugelförmigen Riegelkopf
überwachten Verbindung des Hahngehäuse-Innenraumes mit der Außenluft Vorsorge getroffen,
daß beim Absperren der Druckluftleitung mittels zweier Hähne die zwischen den beiden
geschlossenen Hähnen in
den Kupplungsschläuchen befindliche Druckluft
durch die vorerwähnte Verbindung entweichen kann, bevor die Kupplungsköpfe voneinander
gelöst werden.
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Die bisher gebräuchlichen Hähne sind nun so eingerichtet, daß eine
Drehung vont go` den Hahn von einer Grundstellung in die andere, etwa von der Verschlußstellung
in die offene Stellung, führt. Da es nun - besonders bei schwer gangbaren Kegelhähnen
- nahezu unmöglich ist, beide Hähne in genauer übereinstimmung gleichmäßig zu öffnen
oder zu schließen, und da infolge des geringen Drehwinkels von nur go° die die Kupplungs#
schläuche entlüftende Bohrung beim Schließen der Hähne im selben Augenblick die
Entlüftung veranlaßt, in dem die Hauptleitung abgesperrt wird, so treten bei nicht
ganz gleichmäßiger Schließbewegung zweier Hähne Druckluftverluste in der Leitung
auf, durch die ein Anziehen der Bremsen hervorgerufen wird, was ein mühsames Lösen
der einzelnen Bremsen von Hand mittels der Auslösevorrichtung zur Folge hat, wenn
die Wagen wieder verstellt werden sollen. Diese Verluste kommen dadurch zustande,
daß etwa der eine der beiden Hähne bereits geschlossen ist, also die Kupplungsschläuche
bereits mit der Außenluft verbindet, während der andere Hahn seine Schließbewegung
noch nicht vollendet hat. Durch den letzteren strömt dann Hauptleitungsluft aus
dem dahinter befindlichen Zugteil in die Schlauchverbindung und tritt durch die
geöffnete Entlüftungsbohrung des bereits geschlossenen Hahnes ins Freie.
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Deraitige Druckluitverluste beim Schließen der Hähne zu vermeiden,
ist die Aufgabe der Erfindung.
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Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein Kupplungshahn, bei dem als Absperrorgan
.ein drehbarer Körper dient, dessen den Verschluß der Druckluftleitung bewirkender
Teil eine kugelig gewölbte Oberfläche besitzt und in den eine dem Leitungsquerschnitt
entsprechende, nach einer Seite hin offene Aussparung eingearbeitet ist. Dadurch,
daß der Mittelpunkt des Verschlußkörpers im Schnittpunkt der Achsen des horizontalen
Leitungsanschlusses und des im stumpfen Winkel dazu geneigten Schlauchanschlußstutzens
liegt, wird der den Verschluß des Leitungsanschlusses bewirkende Kugelteil so breit,
daß eine Drehung von i 2o' notwendig ist. um den geöffneten Hahn zu schließen bzw.
wieder zu öffnen. Dadurch aber wird erreicht, daß der völlige Abschluß der Leitung
und die Freigabe des nach .erfolgtem Abschließen die Entlüftung der Schläuche bewirkenden
Auslasses nicht zeitlich zusammenfallen, wie beim bekannten Absperrhahn mit einem
Drehwinkel von go°, sondern daß der Leitungsquerschnitt bereits verschlossen ist,
bevor die Entlüftungsöffnung freigegeben wird. Dadurch werden Druckluftverluste
auch dann unmöglich, wenn die Schließbewegung der Hähne nicht gleichmäßig erfolgt.
Die Entlüftung des Hahngehäuses und des daran angeschlossenen Schlauches bei geschlossenem
Hahn erfolgt in der bei derartigen, mit kugelförmigem Abschlußorgan ausgerüsteten
Hähnen üblichen Weise, nämlich durch Verschiebung des Verschlußorgans in Richtung
seiner Längsachse, wodurch ein von dem Verschlul3-körl>er selbst und einer als Ventilsitz
wirkenden Büchse gebildeter Ventilverschluß geöffnet wird und der im Hahngehäuse
befindlichen Druckluft der Zutritt zu der achsialen Bohrung des betreffenden Drehzapfens
freigegeben wird, aus der sie ins Freie :entweicht, sobald ein im Drehzapfen befindliches
Langloch mit einem ebensolchen, im zugehörigen Gehäuseteil befindlichen Langloch
zur Deckung kommt, was eintritt, sobald die Schließbewegung beendet ist.
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Die Art der Lagerung des Verschlußkörpers und die Steuerung der erwähnten
achsialen Verschiebung sind unten näher erläutert.
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Auf der Zeichnung ist der Hahn nach der Erfindung in mehreren Darstellungen,
Ansichten und Schnitten veranschaulicht.
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Abb. i zeigt ein Rechtsmodell des Hahnes. in Ansicht.
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Abb. a zeigt einen wagerechten Schnitt durch dessen Mittelebene.
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Abb. 3 zeigt einen senkrechten Mittelschnitt. Abb. 4. ist ein gebrochener
Schnitt durch die Mitte eines Linksmodells des. Hahnes und durch dessen Schlauchanschlußstutzen.
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In dem etwa glockenförmigen Halmgehäuse a, das durch einen Schraubendeckellz
verschlossen ist, befindet sich der Riegelkopf, dessen den Leitungsverschluß bewirkende
Fläche den Teil einer Kugeloberfläche bildet, die exzentrisch zu deren Drehzapfen
angeordnet ist. Von den beiden Drehzapfen dient der eine gleichzeitig noch zur Steuerung
der Verschiebung des Verschlußkörpers, in der Längsrichtung der Zapfenachsen. Der
andere dient zur weiteren Überwachung des Austritts der bei geschlossenem Hahn im
Halmgehäuse befindlichen Druckluft. Der erstere Drehzapfen ist als Hohlzylinder
ausgebildet, an dessen äußerem Rand eine schwalbenschwanzförrnige Nase m sitzt.
In einem stumpfen Winkel zu dieser Nase ist ein Längsschlitz n in der Wandung des
hohlzylindrischen Zapfens vorgesehen, in dem ein Ansatz o einer in den erwähnten
hohlzylindrischen Zapfen eingelassenen, nach dem Riegelkopf hin offenen Federbüchse
f mit der Feder ,e geführt wird. Zwischen dem Schraubdeckel fz und einem nach innen
ragenden, randförmigen Vorsprung des
Halmgehäuses ist eine Steuerscheibe
g eingesetzt, die dem hohlen Zapfen des Verschlußorgans als Führungsbüchse dient.
Der nach außen ragende, zylindrische Ansatz dieser Führungsbüchse ist mit einem
Ausschnitts versehen, durch dessen Begrenzungsflächen die Bewegung der schwalbenschwanzförmigen
Nase m des hohlzylindrischen Zapfens. des Verschlußorgans begrenzt wird und die
eine Drehung der Nase »t und damit des Verschlußorgans um izo" zulassen. Wird das
Verschlußorgan aus der geöffneten Stellung in die Verschlußlage gebracht, so läuft
die Nase m auf eine nach außen ragende Steuerkante t der Steuerscheibe g auf. Dadurch
wird das Verschlußorgan nach dieser Seite in Richtung der durch die beiden Drehzapfen
hindurchgelegten Längsachse um den Betrag der Steuerkantenhöhe verschoben. Eine
in den Riegelkopf eingesetzte Lederscheibe p wird durch diese Längsverschiebung
von dem dichtenden Rand einer in das Gehäuse d eingesetzten Büchse b abgehoben,
und bei Vollendung der Schließbewegung legt sich ein in den Zapfen c eingearbeitetes
Langloch L über ein in das Gehäuse a eingearbeitetes gleiches Langloch r, so daß
die im Halmgehäuse befindliche Druckluft unter der angehobenen, Lederscheibe p hinweg
in die zentrale Bohrung des Zapfens c eintreten und durch die sich deckenden Langlöcher
r und L ins Freie entweichen kann. Die Drehbew e"gung des Riegelkopfes wird mittels
des Schlüssels :d bewirkt.
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Auf der inneren Seite der Steuerscheibe g befindet sich ein Steuernocken
v, auf dem der Ansatz o der Federbüchse f entlanggleitet; während der Drehung :des
Hahnes aucs einer Grundstellung in die andere wird die Feder e zusammengedrückt,
wenn der Ansatz o über den Steuernocken v hinwegschreitet und damit eine Verschiebung
der Federbüchse f nach dem Gehäuseinnern hin veranlaßt. Durch die dadurch vermehrte
Federspannung wird ein Stehenbleiben des Hahnes in einer Zwischenstellung vermieden.
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Mittels des Flansches I( wird der Kupplungshahn bei L an die Druckluftleitung
des Fahrzeuges angeschlossen, während bei S der Schlauch angeschraubt wird.
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Wird der Hahn aus der in Abb. i gezeichneten Verschlußlage mittels
des Hahnschlüssels tl in die öffnungsstellung in Abb. a gelegt, so dreht sich der
kugelförmige Teil des Riegelkopfes um die Mittelachse der beiden Zapfen. Infolge
der Exzentrizität des Verschlußkörpers der Achse gegenüber hebt :er sich von dem
Gummiring i ab und gibt den Durchl.aß von der Leitung nach dem Schlauch hin frei.
Gleichzeitig werden die Langlöcher l und r gegeneinander verschoben, so daß der
Ausgang durch diese Löcher verschlossen wird. Die Nase m des in der Steuerscheibe
g geführten Zapfens des Verschlußorgans gleitet auf der Steuerkante t entlang, der
Ansatz o gleitet auf den Steuernocken v hinauf und spannt dadurch die Feder e noch
stärker. Durch die Federspannung wird der Riegelkopf in dem Augenblick, in welchem
die Nasse in
von der Steuerkante t herabgleitet, :derart verschoben, daß sich
die Lederscheibe p auf den Dichtungsrand der Büchse b legt. Der Durchgang im Hahn
ist dann für die Lei. tungsluft voll geöffnet.