DE737069C

DE737069C - Fuehrerbremsventil mit Druckregler fuer selbsttaetige Druckluftbremsen

Info

Publication number: DE737069C
Application number: DESCH118431D
Authority: DE
Inventors: Daniel Kradolfer; Benedikt Weibel
Original assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Current assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Priority date: 1939-05-05
Filing date: 1939-05-20
Publication date: 1943-07-08

Description

Führerbremsventil mit Druckregler für selbsttätige Druckluftbremsen Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Führerbremsventil mit Druckregler für selbsttätige Druckluft-Personenzug- und Güterzugbremsen, bei welchem zum selbsttätigen -Nachspeisen bei Luftverlusten in der am Druckregler angeschlossenen Hauptleitung nach der Einleitung von Brems- oder Lösestufen in der Nachfüllstellung des Bremsventilschiebers ein Ventilkolben ,des Druckreglers unter die Einwirkung des Hauptluftbehälterdruckes gebracht wird, durch welchen Ventilkolben der Luftweg von der Hauptleitung zu einer den Druckausgleichkolben beherbergenden Kaminer des Druckreglers unterbrochen, dagegen die Verbindung dieser Kammer mit einem dauernd vom Bremsventilluftbehälterdruck und dein Hauptleitungsdruck beherrschten Hilfsventil freigegeben wird.
Die Nachfüllstellung ist dabei zwischen der Fahrtstellung und der Bremsabschlußstellung des Bremsventilschiebers vorgesehen.
Bei einem bekannten Ventil dieser Bauart wird beim Übergang v an der Bremsabschlußstellung in die Nachfüllstellung und in der Nachfüllstellung selbst der Ausgleich auch kleinerer Luftverluste in der Hauptleitung durch den gleichen mit dem Druckrrglerkolben gekuppelten Schieber bewerkstelligt, der auch in der Fahrtstellung zur Speisung der Hauptleitung dient. Da .dabei die Kammer auf jener Seite des Druckreglerkolbens, welche den Schieber enthält, vom Raum über dem Drehschieber gespeist wird und die Kammer auf der andern Seite des Druckreglerkolbens. die diesen Kolben beherbergt und die finit dem Hilfsventil in Verbindung steht, nur durch eine kleineAusgleichbohrung .dieses Kolbens finit der ersten Kammer verbunden ist, wird durch die Druckerhöhung in dieser ersten Kammer der Schieber in die Nachfüllstellung geschoben, bis sich durch die kleine Ausgleichsbohrung der Druck in den beiden Kammern ausgeglichen hat. Bei diesem bekannten Führerbremsventil besteht daher infolge dieses Nachspeisens der Übelstand, daß beim Übergang aus der Brenisabschlußstel- Jung in die -N achfüllstellung die Brettasen mindestens an der Spitze des Zuges in unerwünschter Weise gelöst werben.
Ferner erfolgt bei diesem bekannten Ventil die Verbindung der Kammer, «-elche den Druckreglerkolben beherbergt, mit dem vom Breinsventilluftbehälterdruck und dein Hauptleitungsdruck beherrschten Hilfsveittil durch ein Steuerorgan, das als Kolbenschieber ausgebildet ist. Durch diese Ausbildung als Kolbenschieber kann diese Verbindung einerseits nicht finit voller Sicherheit dicht abgeschlossen werden, anderseits erfordert diese Ausbiltltuig einen so großen Hub des Schiebers, date dieser Teil des Führerbremsventils unerwünscht groll ausfällt und das Schließen des Ventils finit einem heftigen Schlag erfolgt, der einen dauernd dichten Sitz in Frage stellt.
Einen ähnlichen Mangel wie dieses bekannte Ventil bezüglich unerwünschten Lösens der Bremsen an der Spitze des Zuges besitzt auch eine andere Bauart, bei der der ReglerknIben infolge ungenügenden Nachspeisens der den Ausgleichkolben beherbergenden Kaminer zu rasch öffnet und nachspeist. Dieser Bauart und ihren Abarten haftet ferner gemeinsain der Nachteil an, daß der Druck in der Regelkammer, durch welchen die Höhe des Hauptleitungsdruckes bestimmt wird. nicht direkt vom Führer bemessen werden kann, sondern vorn richtigen Arbeiten weiterer nicht vom Führer direkt steuerbarer Organe abhängig und ein sicherer Abschluß dieser Regelkammer nicht gewährleistet ist. Die an erster Stelle erwähnte bekannte Bauart weist diesen Nacliteil allerdings nicht auf.
Bei einer bekannten Bauart, bei der ebenfalls die Ergänzung der Leitungsluftverluste wählrend des Bremsens vorgesehen ist, muß der Führer die Nachspeisung durch Zurückdrehen des Breinsventilhebels vornehmen, nachdem er an einem Leitungsmanometer eine Abnahme des Hauptleitungsdruckes festgestellt hat. Diese Einrichtung befriedigt nicht, weil dabei zunächst verstärkte Bremsung infolge der eingetretenen Druckabnahme und nachher ein Lösen der Bremse eintritt, wenn es sich um eine beirr Lösen nicht abstufbare Bremse handelt. .
Bei einer weiteren bekannten Ausführung eines Führerbremsventils hat der für die Steuerung benutzte Ausgleichkolben für rlen Xiisgleich der kleinsten Drucltdifferenzen zu grolle Reibungswiderstäande Dadurch wird es möglich, daß bei dieser Bauart die Nachspeisung der Luftverluste nach einer vollzi>.<genen Bremsstufe öfters erst einsetzt, wenn sich der Leitungsdruckabfall bis auf o,2 at verstärkt hat, was insbesondere .bei nicht rückwärts abstufbaren Bremsen den Yollstäiidigen Lösevorgang zur Folge hat. Durch die Erfindung werden die Mänge ; l der bekannten Anordnungen behoben und noch der Vorteil erzielt, daß die Nachspeisung der Hauptleitung mittels Ales mit dein Druckausgleichkolben gekuppelten Schieber: nur bei. größeren Luftverlusten erfolgt und ,lall dabei infolge der erfindungsgemäßen kontinuierlichen Speisung der mit dein Hilfsventil in Verbindung stehenden Kammer des Druckausgleichkolbens in dieser Kammer ein Gegendruck erhalten wird, welcher glas ('insteuern des Druckausgleichkolbens verlangsamt und -die Schieberöffnung des finit dein Druckausgleichkolben gekuppelten Schiebers von Anbeginn -den Druckverhältnissen genau anpaßt.
Bei dein Ventil nach der Erfindung «-erdei daher im Betriebsbremszustande die in normalen Grenzen auftretenden Luftverltiste der Hauptleitung, ohne daß Druckveränderungen eintreten und ohne Veränderung der eingeleiteten Brems- und Lösestufen, konstant ergänzt.
Jede eingeleitete Brems- oder Lösestufe kann am Bremsventilmanometer abgemessen und die durch die selbsttätig funktionierenden Steuerorgane zu vollziehende Brems-oder Lösestufe zum voraus genau bestimmt «-erden. -Ein in -der Betriebspraxis besonders geschätzter Vorzug besteht darin, daß die Bremsen ohne Einschränkungen aus jedem Überladezustand gelöst und auch im überladenen Zustand bedient werden können.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig. i zeigt im obern Teil das Führerbreinsventil in Seitenansicht und im untern Teil den Druckregler im Vertikalschnitt, wobei zum bessern Verständnis der Verbindungen zwischen Führerbrernsventil und Druckregler der letztere gegenüber dem erstern aus der wirklichen Lage nach unten versetzt ist; Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie I1-11 der Fig. i : Fig. 3 ist ein Schnitt nach Linie 1I1-111 der Fig. i : Fig, d. ist ein Vertikalschnitt flurch das Führerbremsventil: Fig. ; eine Draufsicht des Führerbremsventils finit algenommenem Deckel und Schieber: Fig. 6 eine Draufsicht auf den Schieber: Fig. ; bis Ia -neigen die verschiedenen Stellungen des Ventilschiebers zur Ausübung verschierlener Funktionen.
Das Gehäuse i des Fiiliierbreiiisveiitiis besitzt bekanntlich nebeneinander zwei Kammern a und 3, 3,Z, von denen erstere den Drehschieber .1 und letztere den @ruckausg@eichkoll1en 5 aufnimmt. Die Kaninier -2 steht durch den Kanal 6 und die Leitung 7 mit .dem Hauptluftbehälter in Verbindung, welcher in der Zeichnung nichtdargestellt ist. Die Kamrner 3, 3a ist durch den Ausgleichkolben 5 in zwei übereinanderliegende Abteilungen 3 und 3` getrennt. Der Ausgleichkolben besitzt eine unten in dem Ventilgehäuse 9 genau geführte Kolbenstange Io, die als Ventilkörper ausgebildet ist, .den ins Freie führenden Kanal II beherrscht und denselben gewöhnlich, d. h. bei Druckausgleich in der Ausgleichkammer, geschlossen hält. Die untere Abteilung 3a der Ausgleichhammer stellt mit dem Kanal 12 in Verbindung, welcher einerseits zum Drehschieberspiegel und anderseits zur Hauptleitung 13 führt. Ein Kanal Id. verbindet die obere Abteilung 3 der Ausgleichkammer oder Oberkanliner mit einer Öffnung 15 .des Schieberspiegels. Durch einen Kartal I6 ist die Oberkammer mit im Ventilspiegel mündenden Bohrungen 17, 18 verbunden. Eire Vertiefung i9, im Schieberspiegel steht durch einen Kanal 21 mit dem Kanal 12 in Verbindung, um gegenüber andern Bauarten einen erheblich größern Durchgangsquerschnitt für die Luft aus dem Hauptluftbehälter zur Hauptleitung und damit ein erheblich rascheres Füllen der letztern zwecks Lösen :der Breiase zu erzielen. Der Schieberspiegel besitzt ferner eine Vertiefung 20 und eine Bohrung 26, -die durch Kanal 22 und Leitung 23 mit dem auf der Zeichnung nicht gezeigten Brenisventilluftbehälter und durch Kanal 24 mit einer Kammer 25 .des Druckreglers in Verbindung stellt. Zwei Öffnungen 27 und 27' des Schieberspiegels sind durch den seitwärts aus dem Führerbremsventil austretenden und in den Druckregler eintretenden Kanal 28 mit der Schieberkammer 29 des Druckreglers verbunden. Die Öffnung 30 des Schieberspiegels führt ins Freie. Die Bohrung 31 stellt durch eine Leitung 31' mit dem Druckregler in Verbindung.
Fig. 6 stellt den Drehschieber .I, von oben gesehen, dar. Er besitzt auf der Unterseite 41 zwei durch einen Kanal 32 miteinander verbundene Höhlungen 33 und 33' und die .den Schieber durchsetzenden Öffnungen 3.1, 35. 38, 39 und 41, 4.1' und 89, von .denen letztere in eine auf der Unterseite des Schiebers angeordnete Nut 88 mündet, die teilweise zwischen der später erläuterten Fahrtstellung (II, Fig.8) und der Nachfüllstellung (IIa, Fig.9), sowie zwischen letzterer und der Breinsabschlußstellung (III) eine Bohrung 9o des Schieberspiegels abdeckt. Ferner sind in der Schieberfläche 41 zwei mit dem Kanal 32 bzw. der Höhlung 33 durch Kanäle 36' und 37' verbundene Nuten 36, 37 und vier weitere Nuten .4o, :12, .13, 91 vorhanden. Letztere verbindet die Nuten 36 und 37 und ist schmäler als dieselben. Die Bohrung 38 mündet von oben in den Boden der Nut .13. Über dein Drehschieber .4 herrscht Hauptluftbehälterdruck.
Zwischen den Nuten -to und 37 ist am Schieberspiegel ein Ringkanal ioo vorgesehen, der zu der letzteren Nut eine Verbindung auf-«-eist. In der Stellung Ha (Fig. 9) steht dieser Kanal zur Bohrung 26 konzentrisch. Dieser Ringkanal hat den Zweck, zu verhindern, daß durch Undichtigkeiten zwischen Schieberspiegel und Ventilspiegel ungewollt Druck in den Kanal 26 und damit in den Bremsventilluftbehälter gelangen kann.
Die Öffnungen des Schieberspiegels sind in Fig. ; bis 12 als dünne punktierte Linien gezeichnet und bestehende Verbindungen durch punktierte Schraffuren und Pfeile angedeutet, soweit dies möglich ist. Die Öffnungen, Nuten usw. des Schiebers .4 sind in diesen Figuren durch ausgezogene bzw. punktierte dicke Linien kenntlich gemacht.
Das Drehen des Drehschiebers d. geschieht mit Hilfe eines Hebels .1.I, der in die Nut 411 eingreift und welcher in sechs verschiedene Stellungen einstellbar ist. Fig. ; zeigt die Stellung I (Füll- und Lösestellung), Fig. 8 die Stellung II (Fahrtstellung), Fig. 9 die Stellung Ha (Nachfüllstellung und Lösestellung für die rückwärts regelbaren Bremsen zur Ergänzung der Luftverluste nach erfolgten Betriebsbremsungen und zum Aufladen der Hauptleitung und ,der Hilfsluftbehälter nach einer Lösestufe). Fig. Io die Stellung III (Abschlußstellung), Fig. i i die Stellung IV (Betriebsbremsung). Die Stellung V für Notbreinsung ist in Fig. 12 geneigt.
Der Druckregler besitzt an seinem Gehäuse 45 einen nach oben vorstehenden Flansch 46, welcher mit Hilfe nicht dargestellter Schrauben an einem seitwärts am Gehäuse des Führerbreinsventils angeordneten Vorsprung 47 befestigt ist. Ein breiter Kanal 48 im Gehäuse des Führerbremsventils verbindet dessen Kanal 12 und damit die Hauptleitung 13 mit einem Kanal 48' irn Flansch .16 und Gehäuse .15 des Druckreglers, welcher Kanal .18' über eine Ringkammer 49 und einen Kanal >o mit einem Durchgang 51 in Verbindulig stellt. Der letztere führt nach oben in den SchieberraUln 29 mld nach unten in den Ringkanal 5a, welcher mittels Membran 53 abgeschlossen ist, die unter dein Einfluß einer regelbaren Feder 5.1 stellt. Die kappenförrnige Regulierschraube 93 kann leicht von Hand gedreht werden, um die Spannung der Feder 54 zu regulieren.
. Im Scliieberrauln 29 befindet sich ein federnd auf seine Bahn gedrückter Schieber 55 mit querlaufender Nut 56 auf dessen Unterseite. In die Nut 56 kann die Luft aus dem Schieberraum 29 voll beiden Seiten des Schiebers eintreten (Fig. a). Der Schieber 55 ist finit dein eine kleine Bohrung 57' aufweisenden Kolben 57 gekuppelt und wird durch denselben hin und her bewegt. Wenn die Membran 53 auf ihrem stellenweise ausgenuteten Sitz 53' aufsitzt, wird durch sie ein Ventil 59 finit in der Längsrichtung mehrkantig ausgekehltem Schaft 6o von seinem Sitz 61 abgehoben. Dadurch wird der Kanal 51 und die Hauptleitung über .das Ventil 59 und .den Kanal 62 mit einer Kammer 58 in Verbindung gehalten, .die durch den Kolben 57 geg@Il den Schieberraum 29 hin abgeschlossen ist. Das Ventil 59 stellt unter dem Einfluß einer Schließfeder 63, die im Innern eines hohlen Steuerkolbens 64 angeordnet ist. Der letztere weist all seinem Umfang vier Längsnuten 65 auf und wird unter ,dein Einfluß der Feder 63 gegen einen Ringsitz 65' gedrückt, wodurch die Verbindung zwischen dein Kanal 62 und einer Ringkammer 66 unterbrochen wird.
In der Achse des Kolbens 6.4 in Fig. i ist rechts in einem Anschlußrohrstutzen 68' ein Kolben 66' zwischen einem längsdurchbohrten Verschlußzapfen 68 und denn Kolben 64 angeordnet. Zwischen dein Zapfen 68 und dem Kolben 66' ist eine Feder 67 eingeschaltet, die jedoch nur so stark bemessen ist, daß der Druck im Ringrauen 66 den Kolben 66' in der Fahrtstellung (Fig. 8) des Bremsventilschiebers auf einen Sitz 67' des Zapfens 68 zu drücken vermag, wodurch allfällige Undichtigkeiten des Kolbens 66' aufgehoben werden. Der Kolben 6(i hat zwischen .dem auf seinem Sitz 65' sitzenden Steuerkolben 64. und dem Sitz 67' einen Leerhub vorzugsweise von weniger als o,7 1n11, höchstens aber i mm.
Der ;nie Feder 67 aufnehmende Raum 69 stellt mit der am "Zapfen 68 angeschlossenen Leitung 3i' in Verbindung. Sobald in dieser Leitung vom Führerbremsventil aus durch entsprechendes Einstellen des Schiebers .l (Fig.9) Hauptluftbehälterdruck auftritt, unterstützt dieser die Wirkung der Feder 67 und verschiebt den Kolben 66' und nach Anschlag desselben am Kolben 64 auch diesen in Fig. i nach links, wodurch die Verbindung zwischen dein Kanal 62 und dein Raum 66 hergestellt, dagegen diejenige zwischen dein Ringraum 52 und dein Kanal 62 infolge Aufsitzens des Kolbens 64 bei 6d.' unterbrochen wird.
Der Raum 66 stellt über einen Kanal 70 mit der Hilfsventilkammer 71 in Verbindung. In der Kammer 7 1 befindet sich das mittels Feder 7 2 auf seinen Sitz gedrückte gleichachsig zum Kolben 57 angeordnete Hilfsventil 73, das einen Durchgang 74. abschließt, von dem eine Bohrung 7 5 in die Kammer 4.9 führt. Das Hilfsventil 73 ist unter Urermittlung eines im Durchgang 74 liegenden mehrkantigen Schaftes 7 6 von einer Membran 7 7 beherrscht, an die voll der gegenüberliegenden Seite mittels Feder 78 ein Bolzen 79 angedrückt ist. Voll der Kammer 49 führen Bohrungen 8o auf die eine Seite der -.Membran 77 und von der Kamnier a; führen Bohrungen 81 auf .die andere Seite der Membran 77, so dar dieselbe einerseits unter dem Hauptleitungsdruck und anderseits unter dem im Bremsventilluftbehälter herrschenden Druck stellt.
Damit bei einem allfälligen Bruch der Membran 77 die Betriebsbremsungen gesichert sind, in der Bremsstellung des Schiebers ein Ausströmen der Luft aus dem Bremsventilluftbehälter und der Kammer 3 über ?3, z?, 26, 40, 17, 16, 18 und 30 ins Freie nicht gehindert ist und ein Hochgehen des Ausgleich-Z, 5 zur Ausführung einer Bremsung nicht beeinträchtigt wird, ist in den Kanal 2..1 eine Drosseldüse 92 eingeschaltet, welche die in dein erwähnten Fall aus der Kammer 2.3 in die Leitung ?-2 nachströmende Luftmenge begrenzt. Der den Hilfsventilkörper 73 führende Teil K, ' besitzt einen zentrischen Fortsatz 83, der zur Begrenzung des Hubes des Kolbens 57 nach rechts dient, welcher unter dem Einfluß einer den Fortsatz 83 umgebenden Gegendruckfeder 8d. stellt, durch die der Kolben 57 mit dein Schieber 55 zurückgeschoben wird, wenn der Druck in der Kammer 58 zunimmt.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Führerbremsventils und Druckreglers ist in den verschiedenen Betriebsstellungen folgende: I. Füll- und Lösestellung (Fig. 7). Der Hauptluftbehälter bzw. der mit demselben durch die Leitung 7 und den Kanal 6 in Verbindung stehende Drehschieberraum a stellt über die Schieberöffnung 35, Spiegelöffnung i9, Kanal 21 einerseits und über die Durchbrechung 34 des Drehschiebers, Spiegelöffnung 2o und Schieberhöhlung 32, 33. 33' mit dein Kanal 12 bzw. der Hauptleitung 13 sowie finit dein Raum 3" unterhalb dein Ausgleichkolben ; in Verbindung. Durch die Öffnungen 39, 15 und Kanal 14 wird die obere Seite des Ausgleichkolbens 5, durch Kanal 36', Nut 36, Kanäle 26, 2a und Leitung 23 der Bremsventilluftbehälter unter Hauptluftbehälterdruck gesetzt.
Die Membran 77 des Druckreglers steht ebenfalls, und zwar beidseitig unter Hauptluftbehälterdruck, z. B. 7 at. Die Oberkammer 3 und der Bremsventilluftbehälter werden durch die genannten Verbindungen voneinander getrennt vom Hauptluftbehälter aus aufgefüllt, was den Vorteil mit sich bringt, daß der Ausgleichkolben nach einer Betriebs-oder Sclinellbrenisung beim Auffüllen der Hauptleitung nicht von seinem Sitze 9« abgehoben wird. Die Nut 9i, welche die nach innen durch Kanäle 36', 37' mit dem Kanal 32, 33 verbundenen Nuten 36 und 37 miteinander verbindet, :bewirkt in Stellung I und zwischen den Stellungen I und II bis nahe an Stellung II einen Druckausgleich zwischen dem Bremsventilluftbehälter und der Hauptleitung. Der Druckausgleich Oberkammer-Hauptleitung erfolgt nahe letzterer Stellung über 14, 15, 331 und 12.
II. Fahrtstellung (Fig.8). In der Drehschieberstellung II wird der Hauptluftbehälter mit der Hauptleitung durch den Druckregler in Verbindung gesetzt. Die Druckluft strömt .aus dem Drehschieberraum 2 durch die Schieber- und Spiegelöffnungen 41, 411, 27, 271 und Kanal 28 in die Schieberkammer 29 im oberen Steuergehäuse und von dort über Schieberöffnung 56 und Kanäle 51, 5o, 49, 48', 48 zur Hauptleitung. Der Schieber 55 ist mit dem Kolben 57 gekuppelt und wird von letzterem gesteuert. Eine kleine Bohrung 57' im Kolben 57 verbindet die Kammer 29 mit der gegenüberliegenden Kammer 58, deren Raum beschränkt ist. Bei eingetretener Druckgleichheit in beiden Kammern, deren letztere, 58, über Kanäle 62, 6o, 5 i und Ventil 59 mit dem an die Hauptleitung angeschlossenen Kanal 5o verbunden ist, schließt der Schieber 55 die Kammer 29 von der Hauptleitung ab. Dieser Zustand tritt ein, sobald die Hauptleitung mit dem Normaldruck von 5 at aufgeladen ist und sich das Ventil 59 geschlossen hat.
Die Oberkammer 3 über,dem Ausgleichkolben 5 steht durch Kanal 14, Spiegelöffnung 15, Schieberhöhlung 331 und Kanal i2 mit der Hauptleitung in Verbindung.
Der Bremsventilluftbehälter wird durch den Schieberkanal 37', 37, Spiegelbohrung 26, Kanal 22 und Leitung 23 unter Hauptleitungsdruck gesetzt.
Die Kammer 69, im unteren Steuergehäuse rechts, ist durch die Leitung 3z1, Spiegelbohrung 3i, Schiebernute 42 und Spiegelöffnung 30 mit dem Freien verbunden. Der Steuerkolben 64 wird unter dem Einfluß der Feder 63 auf den Ringsitz 651 gedrückt und die Verbindung .der Kammer 58 mit der Kammer 71 unterbrochen. Der Druckregler steht,dadurch unter dem Einfluß des Hauptleitungsdruckes.
Wirkung des Druckreglers in der Stellung II. Der Kanal 5 i unterhalb des Druckreglerschiebers 55 steht einerseits durch Kanal 5o, Ringkammer 49, Kanäle 481, 48 und 12 mit der Hauptleitung, und andererseits mit dem Ringkanal 52, der nach außen durch die Membrane 53 abgeschlossen ist, in Verbindung. Eine Druckabnahme in der Hauptleitung überträgt sich in gleichem Maße auf den Ringkanal 52. Die Membrane 53 steht rechts unter dem Druck im Ringkanal 52 und links unter ,dem . Einfluß der regelbaren Feder 54.
Wenn der Druck in der Hauptleitung noch weniger als 5 at beträgt oder durch Luftverluste unter diesen Normaldruck sinkt, so herrscht dieser geringere Druck auch im Ringkanal 52 und die Membrane 53 wird vom überwiegenden Druck der Feder 54 nach rechts gedrückt und öffnet das Ventil 59. Dadurch wird die bereits obenerwähnte Verbindung .der Kammer 58 durch Kanal 62, Ringkanal 52 und Kanal 51 mit der Hauptleitung hergestellt. Die rasche Druckabnahme in der Kammer 58 bewirkt, daß der Kolben 57 mit dem Schieber 55 durch den Überdruck in der Kammer 29, die unter Hauptluftbehälterdruck steht, nach rechts umgesteuert wird. Durch die Schiebernute 56 (Fig. 2) kann auf beiden Seiten Druckluft aus der Kammer 29 durch Kanäle 5 i und 5o in die Ringkammer 49 und durch Kanäle 481, 48 und 12 in die Hauptleitung strömen, bis der Normaldruck von 5 at erreicht ist. Die gleiche Druckabnahme im Ringkanal 52 bewirkt, daß der Druck der Feder 54 auf die Membrane 53 überwunden und das Ventil 59 entlastet wird. Das letztere wird durch die Feder 63 geschlossen und dadurch ,die Verbindung der Kammer 58 mit dem Ringkanal 52 unterbrochen. Durch die Bohrung im Kolben 57 erfolgt ein rascher Druckausgleich zwischen der Kammer 29 und 58. Der Kolben 57 wird unter dem Einfluß der Feder 84 mit dem Schieber 55 nach links umgesteuert und die Verbindung mit der Hauptleitung unterbrochen.
Durch die Regulierschraube 93 kann der Druckregler, wenn notwendig, ohne weitere Vorkehrungen leicht nachreguliert werden.
Ha. Nachfüllstellung (Fig. 9). Durch .die Bohrung 38 und Nute 43 im Drehschieber, Bohrung 3 i und Leitung 3 i' wird der Hauptluftbehälter mit der Kammer 69 in Verbindung gesetzt, wodurch .der Kolben 66' den Kolben 64 in Fig. i nach links verschiebt und damit die Verbindung zwischen Kammer 71 und Kanal 62 bzw. Kammer 53 über die Längsnuten 65 im Kolben 64 herstellt, dagegen die Verbindung zwischen Kanal 51 und Kammer 58 infolge Aufsitzens des Kolbens 64 bei 64' unterbricht, wodurch das Ventil 59 und die Membrane 53 außer Tätigkeit .gesetzt werden. Diese Umsteuerung bewirkt, daß das Hilfsventil 73 unter den Einfluß des Druckes im Bremsventilluftbehälter und der Hauptleitung gestellt wird.
Die Verbindung vom Drehschieberraum -2 mit der Kammer 29 des Druckreglers erfolgt durch die Schieber und Spiegelöffnungen 44 27 und Kanal 28. (Die Öffnungen 41' und 271 sind geschlossen.) Die Oberkammer 3 über dem Ausgleichkolben 5 ist mit der Hauptleitung durch Kanal 14., Spiegel- und Schieberöffnung 15, 331 und Kanal 12 verbunden.
Die Bohrung 26 im Schieberspiegel wird durch den Drehschieber geschlossen und damit die Verbindung zwischen der Hauptleitung und dem Bremsventilluftbehälter unterbrochen. Der in letzterem unmittelbar nach einer eingeleiteten Brems- oder Lösestufe vorhandene Druck bleibt in der Stellung Ha unverändert erhalten, insbesondere da durch die Ringnut 100 ungewollt an der Schieberfläche zur Öffnung 26 vordringende Druckluft in die Hauptleitung 37, 37', 33, 32', 33' abgeleitet wird. Wenn der Druck im Bremsventilluftbehälter denjenigen in der Hauptleitung übersteigt, so erfolgt durch die Vermittlung der Druckreglerorgane das Nachspeisen der Hauptleitung bis auf ,.den im Bremsventilluftbehälter vorhandenen Druck.
Die Kammer 58 wird in Stellung IIa vom Drehschieberraum a aus durch die Bohrung 89, -Nute 88 und den engen Kanal 9o gespeist. Ein Druckabfall in der Kammer 58, welcher auch beim Ergänzen kleiner Leitungsluftverluste beim Fehlen dieser Verbindung eintreten könnte und das Umsteuern des Kolbens 57 und Schiebers 55 zur Folge hätte, wird dadurch verhindert und ein zu frühes Nachspeisen durch die Schieberöffnung 56 vermieden. Durch diese Verbindung über 9o, die durch den Drehschieber geöffnet wird, bevor die Verbindung zur Kammer 29 durch die Öffnungen 4.i und 27 hergestellt ist, wird es somit möglich, den Drehschieber aus der Stellung III in die Stellung IIa zurückzudrehen, ohne die Bremsen an der Spitze des Zuges infolge allfälligem zu frühen Umsteuern des Schiebers 55 und ungewollten Aufladens der Hauptleitung zu lösen.
Die Membrane 77 im oberen Steuergehäuse steht links durch die Bohrung 8o über die Kammer .19 mit der Hauptleitung und rechts durch die Bohrung 81 über die Kammer a5 und Kanal 24 mit .dein Bremsventilluftbehälter in Verbindung und überwacht den Druckunterschied zwischen der Hauptleitung und dem Bremsventilluftbehälter. Beim geringsten Luftverlust in der Hauptleitung nimmt auch der Druck in der Kammer 4.9 und somit auch vor der Membran 77 ab, die unter .dem Einfluß des Bremsventilluftbehälterdruckes in der Kammer 25 das Hilfsventil 73 öffnet, worauf aus der Kammer 58. Luft über 62, 65, 66, 70, 71, 74, 75, 80, 49, 48', 48, 12 nach der Hauptleitung strömt.
Da die Verbindung 89, 88, 9o nur einen kleinen Durchgangsquerschnitt hat, vermag sie größere Verluste in der Kammer 58 nicht ausreichend zu ergänzen. Tritt infolge größerer Luftverluste in der Hauptleitung Verminderung des Druckes in der Kammer 58 ein, so wird der Kolben 57 mit dem Schieber 55 durch den Hauptluftbehälterdruck in der Kammer 29 aus seiner Abschlußstellung nach rechts in die in Fig. i gezeichnete Stellung verschoben. Hierbei wird die Schieberkammer 29 über die Schiebernute 56 mit dem Kanal 51 in Verbindung gebracht, und zwar j e nach der Größe des Luftverlustes in der Hauptleitung mit größerer oder kleinerer Öffnung bei 56. Dadurch gelangt Luft aus dem Hauptluftbehälter über 7, 6, 2"41,:27, 28, 29, 56, 51, 50, 49, 48', 48, 12 in, die Hauptleitung. Die Zunahme des Druckes in der letzteren bewirkt Verschieben des Schiebers 55 nach links mit entsprechender Verkleinerung der Öffnung 56 und ein Zurückgehen der Membran 77 und Schließen des Hilfsventils 73.
Durch Regelung der Spannung der mittels des Bolzens 79 auf die Membran 77 wirkenden Feder 78 mit Hilfe der Schraube 85 kann das Hilfsventil 73 so eingestellt werden, daß es bei gleichem Druck in .der Hauptleitung und im Bremsventilluftbehälter anfängt Luftverluste in der Hauptleitung zu ergänzen. Diese Einstellung kann sogar so erfolgen, daß nach erfolgter Betriebsbremsung der Leitungsdruck leicht, z. B. 0,05 at, erhöht wird, ohne daß die Bremsen gelöst werden.
Beim Übergang von Stellung 11 in Stellung Ha sind in einer Zwischenstellung die Öffnungen 27, 27' geschlossen, während in Stellung Ha nur die Öffnung 27, in Stellung II aber beide, 27 und 27', geöffnet sind. Von dieser Zwischenstellung aus können exakte Lösestufen ausgeführt werden. Zum stufenweisen Lösen der Bremse ist der Druck im Bremsventilluftbehälter entsprechend zu erhöhen. Zu diesem Zweck wird der Drehschieber kurz aus der Stellung Ha in die Stellung II gedreht und eine Druckzunahme in der Hauptleitung durch Herstellen der Verbindungen 41, 27' und 4.1', 27 eingeleitet, welche sich über 331, 32, 33, 371, 37, 26, 22, 23 sofort auf den Bremsventilluftbehälter überträgt und durch das an Leitung 23 angeschlossene Bremsventilmanometer 102 angezeigt wird. Die 1@Tuten 37 und 42 sind vorteilhaft so angeordnet, daß bei diesem Vorgang die Verbindungen 3706 und .12(31 hergestellt werden, bevor der Schieber mittels der Öffnungen 4.1, .11' .die Spiegelbohrungen 27', 27 freigibt. Damit wird erreicht, daß der Druck in der Hauptleitung infolge der Verbindungen 4.i'(-.:7 Und 4.i(27' nicht ansteigen kann, bevor die Verbindung 37(26 zum Bremsventilluftbehälter geöffnet ist; der Druck im Brernsventilbehälter wird daher ansteigen, bevor sich die Druckerhöhung zu weit in die Hauptleitung fortgepflanzt hat Und bevor Lösung .der Bremsen an der Spitze -des Zuges eintritt. Ähnliches gilt bezüglich der Verbindung über die' Öffnungen 3 i, 42, indem die Membrane 53 des Druckreglers infolge Öffnung des Durchgangs bei 6q.' wirkungsbereit ist, bevor die Verbindung 4i/27' und q.1'/27 des Hauptluftbehälters mit der Hauptleitung geöffnet ist.
Nach dem Zurückstellen des Drehschiebers in die Stellung IIa wird .die Druckerhöhung im Bremsventilluftbehälter durch die Membran 77 auf die Druckreglerorgane übertragen, wodurch die Hauptleitung bis zur Druckgleichheit mit dem Druck im Bremsventilluftbehälter nachgespeist wird. Die Lösestufe vollzieht sich dabei in gleicher Weise wie bereits bei der Nachspeisung der Leitungsverlusts angeführt und wirkt sich selbsttätig und restlos bis ans Ende des längsten Zuges aus.
Die Stellung Ha dient nicht nur zur Ergänzung von Luftverlusten in der Hauptleitung, sondern auch zum raschen Aufladen, sowohl der Hauptleitung als auch der Hilfsluftbehälter, indem sich eine in Stellung II eingeleitete, am Bremsventilmanometer 1o2 ablesbare Lösestufe in Stellung IIa sehr rasch selbsttätig bis ans Ende des längsten Zuges auswirkt.
In der Stellung IIa sind die Durchgangsöffnungen 41, 27 für die Druckluft aus dem Drehschieb -erraum nach der Kammer 29 so bemessen, daß bei Betätigung :der Notbremse vom "Zuge aus die Bremswirkung mit Sicherheit durchschlägt.
Beim Lokomotiv- und Führerstandwechsel sowie durch Ankuppeln von Zugteilen kann es infolge von Ungenauigkeiten der Leitungsmanometer usw. vorkommen, daß zum vollständigen Lösen sämtlicher Bremsen ein kurzfristiges Überladen der Hauptleitung erforderlich wird.
Jede Überladung muß restlos und unvermindert auf den ganzen Zug übertragen werden. Mit Hilfe der Drehschieberstellung Ha wird :dieser Vorgang selbsttätig vollzogen.
Um eine Überladung einzuleiten, ist der Drehschieber nach dem Aufladen der Bremse auf den Normaldruck kurz aus der Stellung II in die Anfangsstellung I zu drehen. Der Druckanstieg überträgt sich sofort auf den Bremsventilluftbehälter und ist am Bremsventilmanometer 102 ablesbar. Um diesen Druckanstieg sofort nach beginnendem Durchtritt der Luft .durch .die Öffnungen 34 und 35 einzuleiten, schon bevor Stellung I erreicht ist, sind .die Nuten 36 und 37 durch die Nut 91 miteinander verbunden, so daß Speisung des Kanals 26 durch bei: de Nuten 36' 36 und 37' 37 erfolgt. Die Nute 9 1 ist schmäler als Nuten 36 und 37, damit in der Anfangsstellung I Lösestufen für überladene Bremsen vorteilhaft eingeleitet werden können. Wenn :die Nut 91 so groß gemacht würde wie die Nuten 36 und 37, so würde der Bremsventilluftbehälter so rasch aufgeladen, daß gar nicht genügend Zeit vorhanden wäre, eine Lösestufe resp. :das Ansteigen ,des Druckes am Manometer rot zu beobachten und den Bremsventilgriff 44 rechtzeitig in Stellung Ha zurückzustellen. Das Verzögern .des Aufla-dens des Bremsventilluftbehälters beschleunigt auch noch das Lösen überladener Bremsen. Hat das Manometer 1o2 den gewollten Druck erreicht, so ist :der Drehschieber in die Stellung Ha zu verlegen. Der Überdruck im Bremsventilluftbehälter wirkt sich durch die Membrane 77 auf die Druckreglerorgane aus, wodurch die Hauptleitung bis zur Druckgleichheit mit dem Druck im Bremsventilluftbehälter nachgespeist wird.
Nach dem vollständigen Lösen sämtlicher Bremsen ist der Drehschieber in die Stellung II zu legen. Bei diesem Übergang erfolgt :durch Kanal 37', Nute 37 und Bohrung -6 im Schieber resp. Schieberspiegel, ein sofortiger Druckausgleich zwischen dem Bremsventilluftbehälter und der Hauptleitung.
Mittels des Entladeventils 101 können die Hauptleitung und die mitverbundenen Druckbehälter nach dem Lösen der Bremsen wieder vom Überdruck entladen werden. Diese Maßnahme ist aber in :der Regel bei nur mäßigen Überladungen nicht erforderlich, da durch die Leitungsluftverluste der Normaldruck rasch wieder hergestellt wird.
III. Bremsabschlußstellung(Fig.10). Durch die 'Nute 4o im Drehschieber sind die Bohrungen 17 und 26 und damit die Oberkammer 3 über den Kolben 5 und der Bremsventilluftbehälter miteinander in Verbindung gesetzt. Der Schieber d. wird nach einer Betriebsbremsung so lange in der Stellung III belassen, bis der Ausgleichkoiben 5 sich gesenkt und den ins Freie führenden Kanal II geschlossen hat, womit im Bremsventilluftbehälter und in der Hauptleitung der gleiche Druck herrscht. Befindet sich der Zug auf einer Gefällstrecke, so wird der Schieber .l nachher in die Stellung IIa zurückgestellt zwecks Ergänzung aller Luftverluste.
IV. Betriebsbretnsstellung (Fig. i i ). Der Drehschieber 4. wird so eingestellt, daß durch dessen Nute .42 die Bohrung 18 mit der Öffnung 30 und ,da-durch die über 26, .1o, 17 mit dem Bremsventilluftbehälter in Verbindung stehende Oberkammer 3 mit dem Freien in Verbindung gesetzt wird. Durch den Hauptleitungsdruck unter dem Kolben 5 wird :dieser aufwärts bewegt, was ein Öffnen des Kanals i i und folglich ein Entweichen von Luft aus der Hauptleitung ins Freie zur Folge hat. Hierdurch werden die Bremsen in Tätigkeit gesetzt. Herrscht unter .dem Kolben 5 der gleiche Druck wie über demselben, so senkt sich der Kolben und schließt mit seiner Ventilstange 10 den Kanal i i. Die Druckverminderung über dem Kolben 5 kann mit Hilfe des Drehschiebers 1. geregelt werden, indem .der Weg vom Bremsventilluftbehälter zur Ober-' kammer 3 über die von der Schiebernut 4o beherrschten Bohrungen 26 und 17 führt und die Schiebernut .12 den Durchgang von der Bohrung 18 in die ins Freie führende Öffnung 30 steuert.
V. Notbremsstellung (Fig. i2). In dieser Stellung .des Drehschiebers .l wird der mit der Hauptleitung in Verbindung stehende Kanal i"2 über 33, 3"2, 33' mit der ins Freie führenden Öffnung 3o verbunden, so daß die Luft aus der Hauptleitung rasch ins Freie entweichen kann.
Das beschriebene Führerbremsventil ist nicht nur vollautomatisch, sondern es ermöglicht außerdem mit Hilfe .des Drehschiebers die Bremsen zu bedienen, auch wenn die autoniatisch wirkenden Organe ihren Dienst versagen sollten.
In der Anfangsstellung V, nahe Stellung IV, kann die direkte Verbindung der Hauptleitung mit :dem Freien auch gedrosselt und der Luftauslaß abgestuft werden. Dadurch besteht die Möglichkeit, daß Betriebsbremsungen auch ohne Mitwirkung .der Ausgleichvorrichtung reit dem Drehschieber allein ausgeführt werden können.
Durch die Vergrößerung der Durchgangsquerschnitte zum Aufladen der Bremse in den Drehschieberstellungen I und II wird das Auffüllen der Hauptleitung sehr beschleunigt: die Benutzung der Stellung I kann daher früher abgebrochen werden, um das wie hei den bekannten Ventilen endgültige Auflalen der Bremse durch Stellung II ausführen zu lassen. Wenn z. B. die Hauptleitung zum :'auffüllen keine größere Druckluftmenge beansprucht, so ist der Drehschieber kurz in die Stellung I zu legen und nach einigen Sekunden in die Stellung II zurückzudrehen.
Wenn der Drehschieber bei der Stellung II, bei deren Rast i o4 ein kleiner Spielraute für den Schnappstift 103 vorhanden ist, nach denn vollständigen Aufladen der Bremse an den Anschlag 105 zurückgedreht wird, so werden die Durchgänge im Schieber und Schieberspiegel nach der Kammer 29 zum Druckregler abgedrosselt und begrenzen las Nachspeisen der Hauptleitung im Bereiche vier normalen Luftverluste. Diese Möglichkeit hat den Vorteil, <1a1-.1 bei der Betätigung der Notbremse vom Zuge aus die durchschlagende Wirkung der Bremsung beschleunigt wird.
jede mittels des Drehschiebers in der Stellung IV eingeleitete und in der Stellung III abschließende Bremsstufe kann genau bestimmt und am Bremsventilmanometer 102 abgemessen werden.
Mittels dieses Führerbremsventils sind die einzelnen Lösestufen genau regelbar und werden unvermindert auf den ganzen Zug übertragen.
Zum Einschalten einer Lösestufe ist der Drehschieber kurz in -die Stellung II zu drehen, die Druckzunahme am Bremsventilntanometer 102 abzumessen und in die Stellung IIa zurückzulegen. Durch die Druckreglerorgane erfolgt unmittelbar darauf die selbsttätige und restlose "Übertragung der Lösestufe auf die Hauptleitung.
Die Stellung IIa bietet, wie bereits beschrieben, die weitere Möglichkeit, die Hauptleitung beim vollständigen Lösen der Bremsen mit einem geringen zusätzlichen Druck aufzuladen. Diese Methode hat den Vorteil, daß im Lösevorgang der rückwärts regelbaren Bremsen in langen Zügen keine Verzögerung eintritt. Das öfters träge Lösen der Bremsen gegen das Ende des Zuges wird dadurch behoben.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Führerbremsventil mit Druckregler für selbsttätige Druckluft-Personenzug-und Güterzugbremsen, bei welchem zum selbsttätigen Nachspeisen bei Luftverlusten in der am Druckregler angeschlossenen Hauptleitung nach der Einleitung von Brems- oder Lösestufen in der Nachfüllstellung des Bremsventilschiebers ein Ventilkolben des Druckreglers unter die Einwirkung des Hauptluftbehälters gebracht wird, durch welchen Ventilkolben der Luftweg von der Hauptleitung zu einer den Druckausgleichkolben beherbergenden Kammer des Druckreglers unterbrochen, dagegen die Verbindung lies, -r Kammer mit einem flatternd vom Bremsventilluftbehälterdruck und dem Hauptleitungsdruek beherrschten Hilfsventil freigegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Vermeidung eines Lösens der Bremsen der Bremsventilschieber (.l) beim Verlegen von der Bremsabschlußstellung (111) in die Nachfüllstellung (IIa) über eine Verbindung (e9, 88, cm aus ;lein Hauptluftbehälter in die genannte. den Druckausgleichkolben beherbergen de Kammet ,58_) Druckluft strömen läßt, die zum Ergänzen der Luftverluste in der Hauptleitung dient und die Nachspeisung größerer Luftverloste, welche durch den )nit denn Druckausgleichkolben (;;) verl@unaeneu Schieber (55) erfolgt. so regelt, riaß die eingeleiteten Brems- o ler Lesestufen unverändert erhalten bleiben und dali der Ventilkolben, der die Verbindungen (62, 70, 52) zwischen der Kammer (58) und dem Hilfsventil (73) einerseits und .der Hauptleitung anderseits beherrscht, als Doppelventil (64) mit einem davon losgelösten Steuerkolben (66') ausgebildet ist, welcher Kolben in der Nachfüllstellung (IIa) unter die Einwirkung des Hauptluftbehälterdruck :es gelangt, und,das Doppelventil (64) von seinem einen Sitz (65') abhebt und auf den andern Sitz (64') drückt.
2. Führerbremsventil nach Anspruch i, da-durch gekennzeichnet, daß der Bremsventilschieber (4) mit zwei benachbarten Bohrungen (4 i, 4i') und der Schieberspiegel mit zwei Öffnungen (27,27') versehen. ist, die über einen gemeinsamen zum Druckregler 'führenden Kanal (28) an die Hauptleitung angeschlossen sind und die sich in der Fahrtstellung (I I) mit den genannten Bohrungen (4i, 4i') des Schiebers decken und von denen in der Nachfüllstellung (IIa) nur die eine (27) unter die eine (4i) der Bohrungen (4i, 4i') zu stehen kommt, während in einer Zwischenstellung zwischen Fahrtstellung (II) und Nachfüllstellung (IIa) beide Öffnungen (27, 27') vom Schieber zugedeckt sind.
3. Führerbremsventil nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Übergang von Stellung III in Stellung Ha der Bremsventilschieber (4) den Hauptluftbehälter über eine Nute (88) und Kanäle (89, 9o) mit der Kammer (58) verbindet, bevor die Verbindung des Hauptluftbehälters mit Kammer (29) über Öffnungen (4 i, 27) erfolgt.
4. Führerbremsventil nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsventilschieber in der Nachfüllstellung (IIa) und sowohl gegen die Fahrtstellung (II) als auch gegen die Bremsabschlußstellung (III) hin eine Verbindung vom Hauptluftbehälter über einen Kanal (31) und Leitung (31") mit einer vom Kolben .(66') abgeschlossenen Kammer (69) herstellt und in der Fahrtstellung diese Kammer mit .dem Freien verbindet.
5. Führerbremsventil nach Anspruch i und q., dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (66') und das Doppelventil (6.1) je einen Leerhub von weniger als 0,7 mm haben.
6. Führerbremsventil nach Anspruch i und 4, dadurch gekennzeichnet, daß .der Bremsventilschieber (4.) beim Übergang aus der Nachfüllstellung (IIa) in die Fahrtstellung (II) zur Ausführung von am Bremsventilmanometer ablesbaren Lösestufen die Verbindung (37, 37', 26) des Bremsventilluftbehälters ` mit der Hauptleitung und die Verbindung (3 i, 42) ,der Kammer (69) mit dem Freien herstellt, bevor er :die Öffnungen (27, 27') freigibt, um dabei den Druck im Bremsventilluftbehälter vor jenem in der Hauptleitung ansteigen zu lassen und um die Steuerung des Druckreglers zum Arbeiten so bereitzustellen, daß die Lösestufen bei -den verschiedensten Zuglängen in jedem beliebigen Ausmaß ausgeführt werden können.
7. Führerbremsventil nach Anspruch i, bei welchem der Druckregler eine mit dem Hilfsventil zusammenwirkende, einerseits gewöhnlich unter Hauptleitungsdruck und anderseits unter Bremsventilluftbehälterdruck stehende Membran aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Membran zum Bremsventilluftbehälter führende Kanal (24) eine Drosselbohrung (92) aufweist. B.
Führerbremsventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Schieberspiegel (4i) eine Ringnute (100) von etwa o,4 mm Breite vorgesehen ist, welche in der Nachfüllstellung (IIa) des Bremsventilschiebers (q.) die zum Bremsventilluftbehälter führende Bohrung (26) im Bremsventilspiegel allseitig mit Abstand umgibt und welche Nute mit der Hauptleitung (i3) in Verbindung steht.
9. Führerbremsventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Füllstellung (I) und der Fahrtstellung (II) .des Bremsventilschiebers (4) Lösestufen durch die Verbindung der Hauptleitung zum Bremsventilluftbehälter über eine die Nuten (36) und (37) verbindende Nute (9i) für überladene Bremsen eingeleitet werden können, welche Lösestufen sich in .der Nachfüllstellung (IIa) auf den,ganzen Zug auswirken.