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Führerbremsventil für Druckluft-Bremsanlagen, insbesondere in Schienenfahrzeugen
Die Erfindung betrifft ein Führerbremsventil für Druckluft-Bremsanlagen, insbesondere
in Schienenfahrzeugen, mit einer waagrecht liegenden Steuerwelle, die über einen
Handhebel bewegt wird und zusammen mit mehreren durch Vorsprünge und/oder Aussparungen
der Welle betätigten Ventilen für die Druckluftanlage des Fahrzeuges in einem gemeinsamen
Gehäuse vereinigt ist, wobei mindestens eines der Ventile zum Steuern der Drucklufbbremsanlage
dient und mindestens ein anderes eine vom ersten unabhängige Aufgabe hat. Es sind
Bremsventile bekannt, bei denen durch Drehen einer Welle ein oder zwei Ventile betätigt
wenden und wo auch zusätzlich durch Verschwenken eines die Welle drehenden Hebels
ein anderes Ventil beeinflußt werden kann. Dieses Ventil ist dabei von der Drehung
der Welle unabhängig.
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Bei manchen Anlagen ist es wünschenswert, Ventile je nach Wahl selbständig
oder alber ab-
hängig von der Stellung anderer Ventile zu betätigen.
Das
ist bei den bekannten Bremsventilen nicht möglich. Außerdem erfordern sie einen
verhältnismäßig großen konstruktiven Aufwand.
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Diese Nachteile werden nach der Erfindung dadurch beseitigt, daß die
Steuerwelle drehbar und axial verschiebbar ist, durch Verdrehen auf sämtliche im
gemeinsamen Gehäuse untergebrachten Ventile einwirkt und außerdem beim Verschieben
zusätzlich einen Teil dieser Ventile verstellt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben.
Es zeigt Fig. I einen Querschnitt, Fig. 2 einen Längsschnitt nach II-II der Fig.
I. Das Führerbremsventil besitzt ein Gehäuse, dessen Unterteil mit I und dessen
Oberteil mit 2 bezeichnet ist. Das Unterteil I enthält etwa in seiner Mitte eins
Bohrung 3, deren unteres Ende als Ventilsitz 4 ausgebildet ist. An diesen schließt
sich nach unten ein Druckraum 5 ; er enthält eine Ventilplatte 6 und eine Feder
7, welche die Ventilplatte gegen den Sitz 4 drückt.
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Die Bohrung 3 nimmt mit einem gewissen Spiel ein Ventilrohr 8 auf;
sie ist an ihrem unteren Ende erweitert. An ihr oberes Ende schließt sich eine Ausnehmung
g. Das Ventilrohr 8 trägt einen Kopf Io, in dem .sich die Bohrung des Rohres gegabelt
fortsetzt, und mit dem eine aufgeschobene Manschette II und eine Stützscheibe I2
festgehalten werden. Diese Manschette grenzt in der Ausnehmung 9 eine Steuerkammer
I3 ab. Von einer nicht dargestellten Druckluftquelle kommt eine Leitung I4; sie
ist durch einen Kanal I5 mit dem Druckraum 5 verbunden. Die Bohrung 3I ist durch
einen Kanal 37 mit dem erweiterten Teil der Bohrung 8 verbunden. Die Bohrung 2I
enthält einen Bolzen 39 und ist an ihrem oberen Ende durch eine Scheibe 40 und eine
Manschette 4I abgedichtet, die in einer Ausnehmung 42 sitzen und den Bolzen 39 führen.
Der letztere trägt einen Querstift 43; zwischen diesen und die Scheibe 40 ist eine
Druckfeder 44 eingespannt, welche den Bolzen 39 anzuheben sucht.
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Der Oberteile des. Gehäuses greift mit einem Vorsprung 45 in die Ausnehmung
9 des Unterteils und wird mit Schrauben 46 an diesem festgehalten. Es enthält eine
Steuerwelle 47, die in zwei Lagerstellen 48 und 49 gehalten wird. Ihr eines Ende
enthält eine Bohrung 5o mit einer Druckfeder 5I, die sich gegen eine Seitenwand
des Oberteils 2 abstützt. Nächst diesem Ende besitzt die Steuerwelle 47 einen Bund
52 mit kreisförmigem Querschnitt und einer Ausnehmung 53, in welche in der Sperrstellung
der Welle das abgerundete Ende des Bolzens 39 greift. An den Bund 52 schließt sich
eine Steuerfläche 54, die in der Hauptsache kreisförmigen Querschnitt hat, aber
eine Ausnehmung 55 enthält und eine Nase 56 bildet. An diese Steuerfläche schließt
sich ein kreiszylindrischer Bund 57 ,mit zwei durch einen Steg 58 voneinander getrennten
Aussparungen 59 und 6o. Diese haben schräge Seitenwände.
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In das linke Ende der Steuerwelle 47 ist ein Schlitz 6I eingearbeitet.
Auf die Welle ist eine Anschlaghülse 62 aufgesetzt und mit einem Stift 63 befestigt.
Der dieses Wellenende umgebende Gehäuseteil enthält einen Schlitz 64, der sich an
einem Ende kreisförmig erweitert, so daß ein Handhebel 65 mit einem Bund 66 eingeschoben,
nach Verdrehen aus dieser Lage aber nicht mehr abgezogen werden kann, da der Schlitz
64 schmaler ist als der Durchmesser des Bundes 66. Der Handhebel 65 trägt an seinem
unteren Ende einen Stift 67, der mit dem Knopf 68 des Handhebels verbunden ist und
von einer nicht dargestellten Feder nach unten gedrückt wird, so daß er in Nuten
69 des Gehäuses einrasten kann. In dem Gehäuseunterteil I ist weiter eine zur Bohrung
3 parallele Bohrung I6 angebracht. Ihr unteres Ende bildet einen Ventilsitz I7,
unterhalb desselben ist ein Druckraum I8 vorgesehen. Er enthält eine Ventilplatte
I9 und .eine Feder 2o, welche die Ventilplatte gegen den Sitz I7 drückt. Ein Kanal
2I verbindet den Druckraum I8 mit der Leitung I4.
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In der Bohrung I6 befindet sich ein Ventilbolzen 22, der in seinem
unteren Teil eine Bohrung 23 enthält. Diese mündet in einer Querbohrung 24. Das
obere Ende der Bohrung I6 wird von einer Scheibe 25 und einer Manschette 26 abgedichtet,
die in einer Ausnehmung 27 festgehalten sind und zugleich dem Ventilbolzen 22 eine
gewisse Führung geben. Von der Bohrung I6 führt eine Leitung 28 zu einer nicht dargestellten
Sandstreueinrichtung. Ein Querschnitt 29 ist durch den Ventilbolzen 22 gesteckt;
zwischen diesem und der Scheibe 25 ist eine Druckfeder 3o eingesetzt, welche den
Ventilbolzen 22 in seiner höchsten Lage zu halten sucht. Das obere Ende dieses Ventilbolzens
ist abgerundet.
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Noch eine weitere, zu den anderen parallele Bohrung 3I ist in dem
Unterteil I angebracht. Ihr unteres Ende ist als Ventilsitz 32 ausgebildet; diesem
ist eine in einem Druckraum 33 befindliche Ventilplatte 34 mit einer Druckfeder
35 zugeordnet. Von diesem Druckraum geht eine Steuerleitung 36 zu den- nicht dargestellten
Bremsventilen der Wagen. Das Gehäuseoberteil e enthält ferner Lagerstellen
70 und fi für die Bolzen 22 und 39 sowie Bohrungen 72 und 37, welche die
Druckfedern 30 und 44 aufnehmen. Die Bohrung 72 ist durch eine Öffnung 74 mit dem
Innenraum des Gehäuseoberteils.2 verbunden.
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An einem Lagerauge 75 des Oberteils ist ein Bolzen 76 befestigt, der
auf einem exzentrischen Zapfen 77 einen Hebel 78 trägt. Dieser liegt mit seinem
freien Ende auf der Nase 56 der Steuerwelle 47 und greift mit einer Schneide in
eine entsprechende Pfanne einer Mutter 79. Diese sitzt auf einem Bolzen 8o, der
mit einem Querstück 81 in Langlöcher 82 eines hohlen Druckkörpers 83 greift. Zwischen
diesen und Glas Querstück 81 ist eine Wegfeder 84 eingespannt.
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Der unten flanschartig verbreiterte- Druckkörper 83 sitzt mit einer
eingelegten Platte auf dem Kopf io des Ventilrohrs B. Er trägt an seinem Umfang
Nuten 85 und ist, wie auch die Stützscheibe 12, in
dem Fortsatz
45 des Oberteils 2 geführt. Der Fortsetz 45 hält auch die Manschette II an ihrem
äußeren Umfang fest. Eine Druckfeder 86, die sich gegen Nasen 87 des Gehäuseoberteils
stützt, hält den Druckkörper 83 in seiner tiefsten Lage.
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Vom Innenraum des Oberteils 2 führt ein Kanal 88 zu einem Kanal 89
im Unterteil; ein an diesen anschließendes Rohrstück 9o mündet ins Freie.
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Aus der beschriebenen Anordnung ergibt sich, daß das Ventilrohr 8
mit Ventilplatte 6 und Sitz 4 das Steuerventil bilden, Ventilbolzen 22 mit Ventilplatte
I9 und Sitz 17 ein Sandstreuventil, Bolzen 39 mit Ventilplatte 34 und Sitz 32 ein
Absperrventil. Die Achsen dieser Ventile sind parallel, die Ventilplatten, -sitze
und -rohre bzw. -bolzen sind im wesentlichen gleich bemessen.
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In der gezeichneten Lage 'befindet sich das Führerbremsventil in Fahrtstellung.
Die Leitung 14 ist über Kanal 15, Druckraum 5, 'Bohrung 3, Kanal 37, Bohrung 31
und Druckraum 33 mit der Steuerleitung 36 verbunden, so daß in den genannten Stellen
Vorratsdruck herrscht. Er herrscht außerdem in der Steuerkammer 13, da das Ventilrohr
8 die Bohrung 3 nicht dicht verschließt. Die wie ein Reaktionskolben, jedoch als
Membran wirkende Manschette II drückt daher über den Kopf Io des Ventilrohrs den
Druckkörper 83 nach oben und hält der Druckfader 86 das Gleichgewicht. Die Wegfeder
84 ist entspannt, der Hebel 78 liegt drucklos auf der Nase 56.
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Der ebenfalls Vorratsluft enthaltende Druckraum 18 ist durch die auf
ihrem Sitz ruhende Ventilplatte I9 abgeschlossen. Die Sandstreueinrichtung ist über
die Leitung 28, die Bohrungen 23 und 24 und die Öffnung 74 mit dem Gehäuseinnenraum
und damit der Außenluft verbunden. Will der Fahrer Sand streuen, z. B. beim Anfahren,
so schwenkt er den Handhebel seitlich in Richtung des Pfeils 9I. Der Handhebel dreht
sich dabei um eine Kante des Schlitzes 64 und schiebt die Anschlaghülse 62 und damit
die Steuerwelle nach rechts. Dadurch wird die Druckfeder 51 gespannt; der Ventilbolzen,
der in der Aussparung 59 liegt, wird von der schrägen Seitenfläche derselben nach
unten gedrückt, von der Ventilplatte I9 verschlossen und hebt diese von ihrem Sitz
ab. Es strömt nun Druckluft durch Bohrung 16 und Leitung 28, und der Sandstreuer
arbeitet. Führt der Fahrer den Handhebel und .die Steuerwelle wieder in die Mittellage
zurück - worin er von der Druckfeder 51 unterstützt wird -, so hebt die Druckfeder
30 den Ventilbolzen 22 wieder an, und die Ruhelage wird wiederhergestellt.
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Das Absperrventil bleibt in Fahr- und- Bremsstellung stets geöffnet,
da der Bolzen 39 von dem Bund 52 der Steuerwelle 47 in seiner tiefsten Lage gehalten
wird.
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Soll gebremst werden, so dreht der Fahrer den Handhebel in Richtung
des Pfeiles 92. Er hebt dadurch den Hebel 78 und den Bolzen 8o an, und nach Spannen
der Wegfeder 84 auch das Druckstück 83. Unter dem Druck der Vorratsluft auf die
Manschette II folgt das Ventilrohr 8 dieser Bewegurig, der Ventilteller 6 lagt sich
auf seinen Sitz 4, das Ende des Ventilrohrs wird frei, und durch die Rohrbohrung
strömt Luft durch die Nuten 85, das Gehäuseinnere und -die Kanäle 88 und 89 ins
Freie. Die Steuerleitung wind durch Kanal 37 und Bohrung 3I entlüftet, die Bremsen
sprechen an. Gleichzeitig sinkt aber auch der Druck in der Steuerkammer 13, die
Druckfeder 86 gewinnt das Übergewicht und senkt das Ventilrohr auf den Ventilteller,
so daß seine Bohrung verschlossen wird und der Steuerdruck nicht mehr sinkt. An
dem Handhobel stellt sich ein dem Steuerdruck entsprechender Gegendruck ein, so
daß er .mit immer größerer Kraft gehalten werden muß, je stärker die Bremse ansprechen
soll.
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In bestimmten Stellungen des Hebels rastet der Stift 67 in eine Nut
69, so daß der Handhebel von diesen Gliedern festgehalten wird. Eine solche Nut
ist vorgesehen bei einer Teilbremsstellung, wie sie zum Halten des stehenden Fahrzeugs
erforderlich ist; die Haltenut ist dabei mit schrägen Wänden versehen, so daß der
Stift 67 durch Weiterdrehen des Handhebels in .beiden Richtungen aus der Haltenut
gehoben wird. Eine weitere Haltenut ist in der Vollbremsstellung vorgesehen, damit
der Wagen nicht urigebremst weiterrollt, wenn der Fahrer im Fall einer Gefahr seinen
Platz verlassen muß. Diese Haltenut gibt den Stift 67 erst wieder frei, wenn der
Fahrer an dem Knopf 68 zieht.
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In jeder Bremsstellung kann durch seitliches Verschieben der Steuerwelle
Sand gestreut werden, wie das für die Fahrtstellung beschrieben wurde. Die Haltenuten
69 sind entsprechend lang ausgeführt, um dem Hebelende auch bei eingerastetem Stift
67 die erforderliche Bewegungs,freiheit zu lassen.
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Ist die Bremse -so stark ausgezogen, daß die Räder rutschen können,
so trifft der Steg 58 der Steuerwelle 47 auf den Ventilbolzen 22, senkt diesen und
leitet so.selbsttätig das Sandstreuen ein. Wird der Hebel über die Vollbremssttellung
weitergedreht, so tritt der Ventilbolzen 22 in die Aussparung 6o, das Sandstreuen
hört auf.
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Wie schon erwähnt, bleibt während dieser Vorgänge das Absperrventil
stets geöffnet. Wenn der Fahrer seinen Platz wechselt oder beim Abstellen des. Wagenas.
verläßt, muß es jedoch geschlossen werden. Man dreht die Steuerwelle zu diesem Zweck
weiter, biss der Bolzen 39 in die Ausnehmung 53 greift. Bei dieser Drehung ist der
Hebel 78 über die Nase 56 weggeglitten und liegt auf dem kreiszylindrischen Stück
der Steuerfläche 54. Er übt daher kein Drehmoment auf die Steuerwelle 47 aus, obwohl
er von der Druckfeder 86 belastet ist. Der Bolzen 39 hält daher die Steuerwelle
in dieser Stellung fest. Der Handhebel kann nun durch die kreisförmige Erweiterung
des Schlitzes 64 abgezogen werden. Der Bolzen 39 hast Sich beim Einrasten gehoben-,
-diel Venrtitlpilatte 34 liegt auf ihrem Sitz 32 und schließt die Steuereinrichtung
gegen dieSteueT-leitung 36 ab. Diese ist eaitlüftet, wie auch Kanal 37, Bohrung
3 und Steaerkammer 13. Sold von einem ariderem Führerstand aus weitengefahren
werden,
so wird die Steuerleitung 36 von dort her unter Druck gesetzt.
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Wie vorstehend beschrieben, soll das. Sandstreuen selbsttätig einsetzen,
wenn die Bremsung eine bestimmt-- Stärke erreicht hat. Dieser Zeitpunkt kann genau
eingestellt werden, indem .man den Balzen 76 verdreht und dadurch die Lagerstelle
des Hebels 78 verschiebt. Dadurch ändert sich. die Spannung der Wegfeder 84 bei
einer bestimmtem Stellung der Steuerwelle 47, damit auch der dieser Stellung entsprechende
Steuerleitungsdruck und die zugehörige Bremskraft.
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Die Anschlagbüchse 62 kann auch weggelassen werden, wenn statt dessen
etwa nach Art des Stiftes 63 zwei Anschläge in dem Schlitz 6I angeordnet sind.
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Die Mutter' 79 kann auf dem Bolzen 8o verdreht werden, um die richtige
Spannung der Wegfeder 84 und der Druckfeder 86 einzustellen. Die flanschartige Verbreiterung
des Druckkörpers 83 kann vom Druckkörper selbst getrennt und diesem gegenüber in
der Höhe verstellbar ausgeführt werden, um die Spannung der Druckfeder 86 zu regeln.