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Verteilerventileinrichtung für Druckmittelbremssysteme Die Erfindung
bezieht sich auf Verteilerventileinrichtungen für Druckmittelbremssysteme.
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Druckmittelbremssysteme für Eisenbahn- und ähnliche Fahrzeuge weisen
gewöhnlich an jedem Fahrzeug einen Bremszylinder auf, der aus einem Hilfsbehälter
unter-,der Herrschaft eines Verteilerventils entsprechend den Druckänderungen in
einer sich über die Länge des Wagenzuges erstreckenden Bremsleitung mit Druckmittel
gespeist wird. Jedes Fahrzeug ist außerdem mit einer Steuerkammer versehen, die
während der Zeit, in der die Bremsen gelöst sind, aus der Bremsleitung oder aus
dem Hilfsbehälter mit Druckmittel aufgeladen wird. Es ist erforderlich., die Steuerkammer
während der Zeit, in der die Bremsen angelegt sind, unter einem konstanten Druck
zu halten, um eine konstante Last zu schaffen, gegen die der Druck im Bremszylinder
und der Druck in der Bremsleitung oder dem Hilfsbehälter ausbalanciert werden können,
so daß das Anlegen und Lösen der Bremsen allmählich erfolgen kann. Aus diesem Grunde
umfaßt die Verteilerventileinrichtung, welche das Verteilerventil selbst zusammen
mit damit vereinigten Ventilen enthält, eine für die Steuerkammer bestimmte Ladeventileinrichtung,
die, wenn sich das Verteilerventil in seiner Lösestellung befindet, die Steuerkammer
mit der Bremsleitung oder mit dem Hilfsbehälter in Verbindung bringt, tun jedweden
Verlust an Druckmittel, der während des vorausgegangenen Anlegens :der Bremsen eingetreten
sein kann, auszugleichen und damit einen -möglichst konstanten Druck in der Steuerkammer
zu gewährleisten.
Es sind Ventileinrichtungen zum Aufladen der Steuerkammer
bekannt, die ein Ventil besitzen, welches die Verbindung zwischen der Steuerkammer
und dem Hilfsbehälter steuert, wobei das Öffnen dieses Ventils von der Differentialwirkung
des Bremszylinderdrucks :und des Hilfsbehälterdrucks gesteuert wird, :die auf Membranen
mit ungleichen wirksamen Flächen einwirken. Diese Ausführung weist die Nachteile
auf, daß der Hilfsbehälterdruck nicht immer dann konstant ist, wenn das Aufladeventil
zu. öffnen oder zu schließen ist, und daß es schwierig ist, die resultierende Wirkung
der Drücke, die auf zwei Membranen einwirken, deren Flächenunterschied klein ist
im Vergleich zu der Gesamtfläche der Membranen selbst, genau, zu bestimmen.
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Die Erfindung betrifft eine Verteilerventileinrichtung für Druckmittelbremssysteme
mit einer Steuerkammer-Aufladeventileinrichtung, die ein Gehäuse umfaßt, in dem
zwei gleichachsige Membranen angeordnet sind, die eine mittlere Kammer zwischen
den Membranen begrenzen, die mit einer Druckmittelquelle zum Aufladen einer Steuerkammer
in dauernder Verbindung zu stehen vermag, einer ersten Endkammer, die während des
Anlegens der Bremsen mit einer Druckmittelquelle und während des Lösens der Bremsen
mit dem Bremszylinder in Verbindung gebracht werden kann, einer zweiten Endkammer,
die dem Atmosphärendruck unterliegt, einen sich zwischen den Membranen erstreckenden
gemeinsamen Schaft und einem Aufladeventil, das durch die Bewegung der Membranen
in der einen Richtung geöffnet wird, um die Verbindung zwischen der mittleren Kammer
und der Steuerkammer herzustellen, und das geschlossen wird, wenn sich die Membranen
in der anderen Richtung bewegen, um diese Verbindung zu unterbrechen.
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Gemäß der Erfindung wird bei einer Verteilerventileinrichtung der
vorstehend genannten Art die Anordnung so getroffen, daß die beiden Membranen gleiche
wirksame Flächen besitzen und von einer in der zweiten Endkammer untergebrachten
Feder in eine Lage gedrückt werden, in welcher das Ventil geöffnet ist.
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Die Druckmittelquelle zum Aufladen der Steuerkammer kann der Hilfbehälter
oder wahlweise die Bremsleitung sein.
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Die Verbindung zwischen der zur Steuerkammer führenden Leitung und
der mittleren. Kammer kann mit Hilfe einer innerhalb der mittleren Kammer liegenden
Einlaßkammer bewirkt werden, wobei die Verbindung zwischen der mittleren Kammer
und der Einlaßkammer durch das Aufladventil gesteuert wird. Die Membranen könnten
auch durch ein Äquivalent, beispielsweise einen Kolben, ersetzt werden.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert.
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Fig. 1 ist ein schematischer Schnitt durch eine Steuerkammer-Ladeventileinrichtung
und das Verteilerschieberventil in der Lösestellung; Fig. 2 zeigt das Schieberventil
der Fig. i in der Bremsstellung.
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Bei dem in Fig. 1 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel weist die Steuerkammer-Ladeventileinrichtung
ein Gehäuse 10 auf, innerhalb welchem drei Kammern 2o, 23 und 26 gebildet sind,
die durch zwei gleichachsige biegsame Membranen 22 und 25 mit gleichen Wirkflächen
voneinander getrennt sind. Die Membranen sind durch einen. gemeinsamen Steg 24 miteinander
verbunden. Innerhalb der mittleren Kammer 23 befindet sich eine Einlaßkammer 3 0
mit einer Öffnung 17, die mit der nicht dargestellten Steuerkammer verbunden ist.
Die Verbindung zwischen der mittleren Kammer 23 und :der Einlaßkammer 30 witd durch
ein Ladeventil 18 gesteuert, das von einer schwachen Feder 29 gegen seinen Sitz
31 gedrückt, aber in. der in der Zeichnung wiedergegebenen Lage :durch einen von
dem Steg 24 getragenen Vorsprung 27 von seinem Sitz entfernt gehalten wird. Die
Kammer 23 steht mit dem nicht dargestellten Hilfsbehälter durch eine Öffnung 19
in Verbindung. Die Endkammer 26 über der Membran 25 steht über einen Durchgang 11
mit einer Öffnung 14 in der Schieberventilfläche eines Dreiwege- oder eines änderen
Verteilerventils in Verbindung. Wenn sich das Verteilerventil in der Lösestellung
befindet, bringt die Ausnehmung 13 im Schieber 16 die Öffnung 14 in Verbindung mit
einer Öffnung 12, die zum Bremszylinder führt. Wenn sich das Verteilerventil in
der Bremsstellung befindet (Fig.2), wird die Öffnung 12 verschlossen, und die Ausnehmung
13 bringt :die Öffnung 14 in Verbindung mit einer Öffnung 15, die zu dein Hilfsbehälter
führt. Es ist somit ersichtlich, daß, wenn sich der Verteiler in der Lösestellung
befindet, die Kammer 26 unter Bremszylinderdruck steht, während, wenn sich der Verteiler
in der Bremsstellung befindet, die Kammer 26 unter Hilfsbehälterdruck steht. Die
untere Endkammer 20 steht über die Öffnung 32 mit der Außenluft in Verbindung und
enthält eine Feder 21, welche die beiden Membranen aufwärts in die in :der Zeichnung
wiedergegebene Lage drückt, in welcher das Ventil 18 geöffnet gehalten wird, um
Druckmittel aus dem Hilfsbehälter durch die Kammern 23 und 30 in :die Steuerkammer
strömen zu lassen.
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Wenn, im Betrieb ein Anlegen der Bremsen eingeleitet wird, bewegt
sich das Schieberventil 16 in die in Fig. 2 gezeigte Bremsstellung, und es wird
in der Kammer 26 Hilfsbehälterdruck hergestellt. Dieiser Druck, der nach unten auf
die Membran 25 wirkt, ist weit größer als der Aufwärtsdruck der Feder 21, und die
beiden Membranen 22 und 25 sowie der Steg 24 bewegen sich abwärts und bringen das
Ventil 18 zum Schließen, wodurch die Verbindung zwischen dem Hilfsbehälter und der
Steuerkammer unterbrachen wird.
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Wenn die Bremsen gelöst werden, kehrt der Ventilschieber 16 in die
in Fig. i gezeigte Lage zurück, in welcher die Kammer 26 in Verbindung mit dein
Bremszylinder gebracht wird. Der Bremszylinderdruck, der jetzt in der Kammer 26
hergestellt
wind, ist zu diesem Zeitpunkt hoch genug, um zu verhindern,
daß die Membranen von der Feder 21 gehoben werden, und demgemäß bleibt das Ventil
18 geschlossen, bis der Bremszylinderdruck auf einen sehr kleinen Wert, z. B. zwischen
o,2 und 0,3 kg/c,m2, herabgesunken ist. Wenn jedoch der Bremszylinderdruck auf diesen
niedrigen Wert gefallen ist, bewegt die Feder 21 die Membranen wieder aufwärts und
bewirkt, daß das Ventil 18 vom seinem Sitz abgehoben wird, um die Verbindung zwischen
der Kammer 23 und der Steuerkammer wiederherzustellen.
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Auf Grund des Umstandes, daß die beiden Membranen eine gleiche Wirkfläche
haben, hat das Druckmittel in der Kammer 23 keinen Einfluß auf die Bewegung der
Membranen.
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Die Steuerkammer kann entweder durch den Hilfsbehälter oder durch
die Bremsleitung unmittelbar gespeist werden. Im letzteren Fall würde die Bremsleitung
mit der Öffnung 19 anstatt mit dem Hilfsbehälter zu: verbinden sein.
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Der Punkt während des Lösens der Bremsen, d. h. der Wert, auf welchen
der Bremszylinderdruck vermindert wird, bei dem sich das Ventil 18 öffnet, kann
durch geeignete Wahl der Feder 21 bestimmt werden und bleibt von Änderungen des
Hilfsbehälter- oder des Bremsleitungsdrucks innerhalb der Kammer 23 unbeeinflußt.
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Obgleich es vorzuziehen ist, wenn ein Anlegen der Bremsen eingeleitet
wird, die Endkammer 26 in Verbindung mit dem Hilfsbehälter zu bringen, wie dies
vorstehend erläutert worden ist, kann die Anordnung auch so getroffen werden, daß
diese Kammer sowohl währenddes Lösens als auch während des Anlegens der Bremsen
in Verbindung mit dem Bremszylinder gehalten wird. Bei Anwendung einer solchen Anordnung
wird jedoch das Schließen des Ventils 18 etwas verzögert, bis sich genügend Druck
in der Kammer 26 aufbaut, um die Membran 25 abwärts zui bewegen, und während dieser
Zeitdauer, in welcher die Steuerkammer mit dem Hilf sbehälterdurch das offene Ventil
18 in Verbindung steht, fällt der Druck in der Steuerkammer, da der Druck im Hilfsbehälter
auf Grund seiner Zufuhr von Luft zum Bremszylinder fällt.