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Selbsttätige Einkammer-Druckluftbremse mit Dreidruck-Steuerventil
und Ubertragungskammer Gegenstand der Erfindung ist eine selbsttätige, mehrlösige
Eisenbahn-Einkammer-Druckluftbremse mit Dreidruck-Steuerventil und Übertragungskammer.
Es sind Dreidruck-Steuerventile. bekannt, bei denen die beiden Kolbenglieder, eine
von einem dieser Glieder betätigte Steuerstange sowie die Ein-und Auslaßorgane für
Bremszylinder und Übertragungskammer gleichachsig zueinander angeordnet sind.
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Die Erfindung besteht darin, daß gleichachsig zu diesen Gliedern,
nämlich Biegehaut, Steuerstange zwischen Hauptluftkammer einerseits und Steuerkammer
und Hilfsluftbehälter andererseits, Dichtungsscheibe, Gegendruckkolben und Ein-
und-Auslaßventilen für den Bremszylinder und die Übertragungskammer, ein zentraler
Kanal angeordnet ist, der vom Hilfsluftbehälter zum Hauptluftventil führt. Hierdurch
ergeben sich wichtige Vorteile.. Die sonst üblichen seitlichen Verbindungskanäle
im Gehäuse fallen dort. Dadurch wird das Ventilgehäuse einfacher, leichter und billiger.
Auch entfallen die Ursachen vieler Undichtigkeiten (Gußfehler). Die Gesamtanordnung
ist übersichtlich, und der Zusammenbau wird erleichtert. Die zentrale Zusammenführung
der Leitungskammer und der Steuerkammer mit dem Hilfsluftbehälter ermöglicht auf
einfache und sichere Weise den gleichzeitigen Abschluß aller drei Kammern durch
ein einziges Dichtungsorgan. Das den zentralen Verbindungskanal bildende Rohr kann
als Führung für das Be- und Entlüftungsventil dienen, das hierdurch entlastet wird,
keine Führungsflügel erfordert und damit gute Strömungsverhältnisse ermöglicht.
Durch den zentralen Verhindungskanal wird
eine Ventilkonstruktion
erleichtert, die die Verwendung. der f ür -älter--.V.ent-il4- gebrä-,uchli'chän-
Befestigungsteile möglich macht.
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Weitere Erfindungsinerkmale bestehen in folgendem: Auf einer
hohlen Stetferstaft-tre §iiid'die Ventile der Übertragungskammer 'geführt; die-
eihe' Stirnseite der -Steuerstange bildet im Zusammenwirken mit dem Kopf glied der
Biegehaut das Hauptluftventil,- -und mittels konzentrischer Anschlagglieder bewirkt
die Steuerstange die Steuerung des Gegendruckkolbens. Eine am Gehäuse abgestützte
Druckfeder sucht die Steuerstange in die Lö sestellung zu führ-en, und die Steuerstange
ist mitdei. Biegehaut durch eine Schleppkupplung verbunden, deren Spiel den Ventilhub
des Hau.?tluftventils darstellt. Das Kopfglied der Biegehäut'ist als'Kappe' ausgebildet,
die die Stirnseite der Steuerstange mit Abstand umgibt und eine -NTEriii'Ischi#lbe
-au# nach-'-giebigem Material enthält, die zum Abschließen der-Verbindung zwischen
der Hauptluftkammer und der Steuerkammer sowie dem Hilfsluftbehälter dient. Die
Steuerstange wirkt auf den Gegend-ru'ckkülben mittels einer Hohlstange; ein" zu
der Steuerstange konzentrisch angeorct'n#et"u;nLd"r'n'i't-ih'r durch eine Schleppkupplung
verbunden ist, die durch das Ein- und das Auslaßventil der Übertragungskammer gebildet
-wird. Der- Gegendrückkolben - istkraftschlüssig durch eine, Druckfeder mit
der Hohlstange gekuppelt und bildet mit dieseK, in.einer bestimmten relativen Stellung
ein Abschlußventij,. da,s als Mindestdruckventil dient. Das überwacht die Verbindung
eines in eine Bremszylii-iderkäüirii##r-, die -mit- dem7-Zremgiylii-ider mÜ ge
, drosselte Verbindung hat, mündenden Rin, -kanals zwischen Kolbenansa#z
_ und Hohlstange mit - zu, einer zweiten Breniszylinderkam-'nier
- fÜhrei-idenr . adialen Kanälen des Gegendruckkolbens. Die erwähnte
gedfosselte---V.erbindung wird außer,in an sich bekannter Weise durch einen unistellbaren
Hahn noch durch einen den Hahn unigeh#Üdefi Nebenweg gebildeti dessen Durchgangsquerschnitt;
durch eine Stellschraube änderbar:ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführun,gsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Fig. i den Längsmittelschnitt des Ventils iii--der Lösestellung
und Eig. 2 einen Qu##.rschnitt nach der Linie 11-[I der Fig. 1.
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Das. gezeichnete Ventil enthält die. Steuerkamin r StK, die ständig
an die,. Hauptluftleitung I, angeschlossene Hauptluftkamme - r LK,die, ü41iche
Übertragungskammer UK, die an die. Atmosphäre angeschlossene KammerAK, die
in»_ ungedrosselter Verbindung mit dem bei Z angeschlossenen Brerris.-zylinder stehende
Kammer ZK2- und die weitere Bremszvlinderka.mmerZI#l, »die _mit dem Bremszylinder
nur gedrosselte Verbindung hat ü.ber den I-jahnHK, ;Bei B ist. der 14ilfsluftb-,h-Ä#ter
angeschlossen. . ; -
Das Hauptsteuerglied ist die _Biegeha-ut 43, auf deren,
rechte Seite der Luftdruck der- Steuerkammer StK und auf dexen linke Seite.der Hauptleitungsdruck
der Kammer LK einwiikt, Bei .Gleichheit dies-er beiden Drücke wird die Biegehaut
durch diE am Gehäuse io abgestützte Druckfeder 9 nach rechts -,beiÄ#egt und
dadurch das Übertragungsventil ii geschlossen gehalten.
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Durch die Biegelidlit 43 kann die hohle Steuerstange 5 bewegt
werden, die mit konzentrischen Anschlaggliedern zur Steuerung des Übertragungsventils
ii und des Gegendruckkolbens 17 versehen ist. Die rechte Stirnseite der Steuerstange
5 bildet im Zusammenwirken mit dem Kopf teil 54 der Biegehaut 43 und einer
gelochten Dichtungsscheibe 46 das Hauptluftventil zwischen der Hauptluftleitung
L, .der Steuerkammer StK und dem Hilf sluf tbehälter B. Der Kopfteil 54 umgibt die
Steuerstange 5 mit Ab-
stand, so daß in der gezeichneten Stellung der
Teile die',Leitungslüft durch den Ringspalt zwischen 54 und 5 sowie
an der Stirnseite der Steuerstange 5
'V(?tlbeiströmen kann zur Bohrung 54a
und in die Steuerk#mmer-St.K. -
Außerdem kann in dieser Stellung der Teile
Leitungsluft zum Hilfsluftbehälter gelangen über die Böhruftgen 5" und
5b der Steuerstange, an die sich , das Rohr 6 anschließt. Die
-gezeichnete relativ-, Stellung äer Teile 5 und 54 wird durch die
Ab-
stufungen 54b des Kopfgliedes der Biegehaut und 5., der Steuerstange bestimmt,
gegen die die federhelaitet# Scheibe 8 anliegt.
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In der Lösestellung ist die Übertragungskammer UK -mit der.
Atmosphäre verbunden über das geöffnete Ventil 12, den Ringspalt zwischen dem IZ#olir
6 und der es umgebenden Hohlstange 13 und die an dieAtinosphäre angeschlossene
KammerAK. -Das Ventil 12 wird in der Lösestellung durch die Druckfeder 6o offen
gehalten. Die Druckfeder 6o bewirkt auch -den Abschluß der übertragungskammer gegen
die Hauptluftkammer LK mittels des Dichtungsringes i i.
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Der Gegendruckkolben 17 wird auf seiner linken -Seite vom Bremszylinderdruck
beaufschlagt. Auf seine'rechte Seite wirkt die Druckfeder:2o ein, die sich an der
- Scheibe:2i abstützt, die gegen axiale Verschiebung auf - der Hohlstange
13 durch eine Abstufung der- letzteren gesichert ist.
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Bei d#r-Verschiebung des Gegendruckkolbens 17 relativ zur Hohlstange
13 nach rechts wird der Luftdurchgang zwischen den Flächen 17a und
13a
gesperrt. In -diesem Falle ist die Verbindung.- der KammernZK2
und ZK, über die radialen Kanäle 17e - und den Ringspalt 5 5 unterbrochen-.
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Auf dem Rohr 6 ist das vereinigte-Ein- und Auslaßventil
27, 28 geführt. Das Einlaßventil wird durch den Dichtungsring 27 in
Verbindung mit der Gehäusefläche 56 gebildet, während das Auslaßventil durch
-den Dichtungsring 28 in Verbindung mit der Stirnfläche 13b der Hohlstange
13 gebildet wird, die mit der Kammer AK über die Bohrungen 57 verbunden'ist.
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Von der Kam-merZK, führt ein Kana,158 zum HahnHK, dessen Küken in den Bremszylinderstutzen
Z mündet. Zwischen dem Kanal 58 und dem Bre'm'szylin- derstutzen Z besteht
eine weitere Verbindung durch- den Kanal 59, dessen Durchgangsquerschnitt
durch dieSchraube40,4I einstellbar ist,
Die Wirkungsweise ist folgende:
Lösestellung. Die Biegehaut43 befindet sich in der gezeichneten Stellung rechts.
Die Hauptluftleitung L ist mit der Steuerkammer StK verbunden über Deng Ringspalt
zwischen 54 und 5, den- Spalt zwischen der Stirnfläche der Steuerstange
5 und der Dichtungsscheibe ti 46 und die Bohrung 54" des Kopfgliedes der
Biegehaut.
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Außerdem. ist an die Hauptluftleitung der Hilf sluftbehälter-B angeschlossen,
und zwar ebenfalls über, den erwähnten Ringspalt zwischen 54 und 5
sowie den
Spalt zwischen 5 und 46 und weiter über
die -Bohrungen 5" und
5b der Steuerstange und das Rohr 6.
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Die Übertragungskammer UK ist über das offene Ventil 12 an die Atmosphäre
angeschlossen..
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Das Einlaßventil 27, 56 ist geschlossen. Das. Aus -laßventil
28, 13b ist geöffnet, so daß der Bremszylinder über die Kammer AK entlüftet
ist.
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Bremsstellung. Bei vermindertem Druck in der Hauptluftleitung bewegt
der Druck der SteuerkammerStK die Biegehaut43 und damit deren Kopfglied 54 nach
links. Hierdurch legt sich _die Dichtungsscheibe 46 auf die Stirnfläche der Steuerstange5
und der zentrale Teil der.Steue-rstange5 auf die Bohrung,46" der Dichtungsscheibe.
Damit sind die HauptluftkammerLK, die Steuerkannimr StK und.der Hilfsluftbehälter
B gegeneinander abgeschlossen.
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Die nach links gehende Steuerstange5 hebt den Ventilring i i von seinem
Sitz ab, so daß di#c HaupL-luftkammerLK mit der ÜbertragungskammerÜK verbunden wird-,
Gleichzeitig ist der das Ventil 12 bildende Dichtungsring auf seinen- Sitz gepreßt
worden-, so daß die Verbindung der Übertragungskammer ÜK mit der Auslaßkämmer AK
unterbrochen ist. Die Übertragungskammer nimmt- demnach in an: sich bekannter Weise
einen Teil -der Leitungsluft auf, wodurch * die. Durchschlagsgeschwindigkeit
der Bremsung vergrößert wird.
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Vermittels der bei 12, sich aufeinanderlegenden Teile der Steuerstange
5 und der Hohlstange i.1 wird die Hohlstange 13 nach links bewegt-. Ihr-
e-Stirnfläche 13b legt sich dann gegen den Ventilring 28, so daß die Verbindung
des Bremszylinders mit der Atmosphäre unterbrochen wird. Durch diese Bewegung der
Hohlstange 13 wird das vereinigte Ein- und Auslaßventil auch nach links bewegt,
so daß das Einlaßventil 27, 56 geöffnet wird und Druckluft aus dem Hilfsluftbehälter
B zum Brernszylinder fließen kann. Die Hilfsbehälterluft tritt in die Kammer ZK,
ein, die über den Kanal 58 und den Hahn HK sowie über den Kanal
59 mit dein Bremszylinderstutzen Z verbunden ist. Die Hilfsbehälterluft gelangt
außerdem über den Ritigspalt 55 und, die radialen Kanäle 17b zur Kammer
ZK2, die mit dem Bremszylinderstutzen Z ungedrosselt verbunden ist.
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Wenn im Bremszylinder der Mindestdruck vcn z. B. o,6 atü erreicht
ist, bewegt dieser den Kolben i,i nach rechts entgegen der Spannung der Feder :2o.
Hierdurch schließt sich das Ventil 17" 13" so daß nunmehr die Luftzufuhr
zum Breinszyliiider nur noch von der Kammer ZK1 aus, d. h. gedrosseit stattfinden
kann.. Der Hahn HK kann in verschiedene Stellungen entsprechend den Bremsungen von
Schnellzügen, Personenzügen und Güterzügen gebracht werden. Die durch die Schraube
4o von außen einstellbare Nebenverhindung dient zum Ausgleich -der unvermeidlichen
Ungenauigkeiten, wie sie z. B. beim Abschluß von ZK, und ZK2 aaftreten können.
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Abschlußstellung. Bei der Füllung des Breniszylinders steigt mit dem
Breinszylinderdrück auch der auf die linke Seite des Kolbens 17 wirkende Druck.
Hierdurch wird der Kolben 17 mit der Hohl-Stange-i3 und der-Steuerstange5 nach rechts
bewegt, bis dem Steuerkanimerdruck durch len verminderten Leitungsdruck und den
im gleichen Sinne wirkenden Bremszylinderdruck das Gleichgewicht gehalten wird.
Bei der Rechtsbewegung der Hohlstange 13 bewegt sich auch das durch die Feder 31
belastete Ein-- und Auslaßventil nach rechts, -so daß das Einlaßventil:27,
56 geschlossen wird.
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Stufenweises Lösen. Durc'h E rhöhung-des Hauptleitüngsdruck#-s
geht die-Biigehaut43 nach rechts. Dieser Bewegung kann die Stenerstange5 unter dem
Einfluß der Druc'kfeder 9 folgen sowie die Hohlstange13 unter -dem Einfluß
der Druckfeder 6d. Hie7rdurch öffnet sich das Auslaßventil 28,
13b,
so daß Brernszylinderluft entweicht. Nach Erreichung einer -bestimmten
-Senkung des Brems--zyl71n-deidrücke&. 'überwiegt wieder der Steuer--kamih#rdruck,
-so daß* #däs--Alislaßventil 28, 13b Wieder geschlc;s-sen-.-wi#d.- Dieser
Vorgang kann mehrf äch -wiederholt werden. - '
Die neue Bremse ist -auch unerschöpfbar
im Falle von Druckverlusten im Hilfsluftbehälter und Bremszylinder. Während einer
Bremsung kann Luft aus der - Hauptluftleitung zum Hilf sluftbehälter nachströmen-
über die Bohrungen 62 im Kopf der Steuerstange 5, das Rückschlag-ventil
7 und die Bohrungen 5", wenn der Bremszylinderdruck infolge Undichtigkeit
der Verbindungsleitungen oder des Bremszylinders unter den Leitungsdruck sinkt.
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Die Biegehaut kann aus Plattenmaterial bestehen, sie braucht keine
Wälzhaut zu sein. Zur Vermeidung einer Überempfindlichkeit des Steuerventils ist
in an sich bekannter Weise eine Unempfindlichkeitsbohrung vorgesehen, über die sich
der Leitungsdruck mit dem Druck der Steuerkammer StK und des Hilf sluftb-ehälters
B ausgleichen kann. Dies ist eine Bohrung 61 in der Scheibe 8. Die Auslösung
bei abgestelltem Wagen kann mittels eines Auslöseventils am Stutzen 5o der Steuerkammer
StK erf olgen.