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Fiihrerbremsventil für Eillkammerdruckluftbremsen.
Es sind Führerbremsventile bekannt, die sowohl beim Bremsen als auch beim Lösen es dem Lokomotivführer gestatten, unabhängig von der Länge des Zuges in der Zuleitung einen ganz bestimmten Druck, dadurch einzustellen, dass der Führer durch entsprechende Betätigung des Führerbremsventilhandgriffes, in einem Bremsventilluftbehälter einen bestimmten Druck einstellt, indem er wahlweise diesen Behälter vermittels einer Höhlung im Sehieber entweder mit dem Hauptluftbehälter oder mit der freien Luft verbindet.
Dieser Bremsventilbehälterdruck beaufsehlagt einen Steuerkolben, der anderseits vom Leitungsdruck beeinflusst wird und eine Ventil-oder Schiebereinrichtung steuert, die die Hauptleitung so lange mit dem Hauptbehälter oder mit der Ausströmung verbindet, bis in der Leitung derselbe Druck herrscht wie im Bremsventilbehälter.
Diese Führerbremsventile haben aber sehl grosse Nachteile, die durch den Erfindungsgegenstand vermieden werden.
Die bekannten Führerbremsventile benötigen zur Einleitung der gewünschten Funktionen eine grosse Anzahl von Stellungen des Führerventilhandgriffes, und zwar : eine Füllstellung zum raschen Laden
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eine Loseabschlussstellung, eine Betriebsbremsstellung zum Einleiten von Betriebsbremsungen, eine Betriebsbremsabschlussstellun", eine Notbremsstellung oder Schnellbremsstellung und eine Fahrstellung.
Bei dem Führerbremsventil nach vorliegender Erfindung kommt man mit nur vier Stellungen des Führerbremsventilhandgriffes, nämlich mit einer Lösestellung, einer Fahrstellung, einer Betriebsbremsstellung und einer Schnellbremsstellung aus.
Die Zusammenlegung der Löse-und Bremsabschlussstellung in eine einzige Fahrtstellung wird erfindungsgemäss durch Anordnung eines Rückschlagventils erzielt, das die Zuführung von Hauptbehälterluft zum Bremsventilbehälter bzw. die teilweise oder vollständige Entlüftung dieses Behälters überwacht und das in den Bremsstellungen durch den Schieber und in der Lösestellung entweder gleich-
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sich in der Fahrtstellung durch Einwirkung einer Feder oder eines Gewichtes und des Druckes im Brems- ventilbehälter schliesst.
Die Füllstellung wird dadurch vermieden, dass das Füllventil, das die Verbindung zwischen Hauptluftbehälter und der Hauptleitung beherrscht und mittelbar durch das vom Bremsventilbehälter und Leitungsdruck beaufschlagte Steuerorgan, durch Vermittlung eines vom Hauptbehälterdruckund Leitungs-
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bemessen ist und dadurch eine unmittelbare Verbindung des Hauptbehälters und der Leitung über eine Ausnehmung im Schieber unnötig macht.
Die Erfahrung zeigt ferner, dass bei den gewöhnlichen Führerbremsventilen durch unvermeidliche Undichtigkeiten des Schiebers in den Absehlussstellungen sehr leicht eine unbeabsichtigte Druckänderung im Bremsventilbehälter hervorgerufen und dadurch in der Hauptleitung eine für das einwandfreie Funktionieren der Bremse ungünstige Druckschwankung erzeugt wird.
Das im Führerbremsventil nach der Erfindung eingebaute Rückschlagventil, das in der Fahrt-
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der freien Luft in Verbindung steht, gewährleistet einerseits eine vollständige Dichtheit des Bremsventil- behälters nach aussen hin ; anderseits ist eine unbeabsichtigte Druckerhöhung durch diese Anordnung vollständig ausgeschlossen und wird dadurch auch eine ungewollte Los') m ; der Bremse vermieden.
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Ein weiterer Nachteil der bestehenden Fuhrerventile ist darin zu ersehen, dass die Steuerorgane, die den Druck in der Leitung regeln, durch Schieberreibung u. dgl. sehr sehwergänglieh und unempfindlich sind und daher ein Nachfüllen der Leitung nur stossweise und unregelmässig vor sich gehen kann. Die beim Nachfüllen auftretenden starken Druekschwankungen steuern meistens die Steuerventile in Lösestellung um.
In der Ausführung nach der Erfindung ist aus diesem Grunde ein äusserst empfindliehes Steuerorgan, ein Membrankolben, vorgesehen, der eine feinste Regelung des Leitungsdruekes gewährleistet. Insbesondere beim Ersetzen von Druckverlusten undichter Leitungen wird es diese hohe Empfindlichkeit des Steuerorgans ermöglichen, dass das von diesem gesteuerte Regelventil schon bei ganz geringen Druckunterschieden zwischen Bremsventilbehälter und Leitung ganz wenig geöffnet wird und durch ein langsames Einströmen von Hauptbehälterluft über das Regelventil und über die im zweiten Steuerorgan vorhandene enge Bohrung die Leitung nachgefüllt wird, ohne dass hiebei das mit grossem Querschnitt versehene Füllventil durch das zweite Steuerorgan geöffnet wird.
Einen besonderen Vorteil bietet das neue Führerbremsventil dadurch, dass insbesondere beim ersten Füllen (Laden) der Bremse, der Lokomotivführer nur so lange den Handgriff des Ventils in der Lösestellung belassen braucht bis der gewünschte Leitungsdruck im Bremsventilbehälter erreicht ist, dann den Handgriff in die Fahrstellung zurücklegt. Dies wird in ziemlich kurzer Zeit erfolgen können, da der verhältnismässig kleine Bremsventilbehälter sehr rasch gefüllt ist. Darauf ladet sich die Zugbremse selbsttätig, ohne jeder weiteren Überwachung des Ladevorganges durch den Führer bis zu dem im Brems-
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oben erwähnte Füllventil erfolgt, das mindest denselben Durchgangsquersehnitt besitzt, wie die betreffende Hauptleitung.
In Fig. 1 der Zeiehnung ist eine Ausführungsform des Führerbremsventils nach der Erfindung im Schnitt dargestellt, u. zw. in jener Stellung, welche die Teile des Ventils in der Lösestellung bzw. beim Aufladen der Bremse einnehmen. Die Fig. 2,3 und 4 zeigen den Führerbremsschieber und den Schieberspiegel in gleicher Darstellung wie Fig. 1, jedoch in jener Lage, welche der Schieber bei Fahrtstellung, Betriebsbremsung und Schnellbremsung einnimmt. Der Einfachheit der Darstellung halber ist der Schieber, welcher zweckmässig als Drehschieber. ausgebildet ist, in der Zeichnung als Flachschieber dargestellt, also gewissermassen aufgerollt. Die gleiche Aufrollung musste natürlich der Sehieberspiegel bei dieser zeichnerischen Darstellung erfahren.
Der nicht dargestellte Hauptluftbehälter ist über dem Raum 1 des Ventilgehäuses, und die Kanäle 2, 3 in ständiger offener Verbindung mit dem Innern des Schiebergehäuses 4. Vom Schieber-
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Raum 9, der in ständiger, offener Verbindung mit dem Bremsventilbehälter 8 steht und durch eine Membran 11 abgeschlossen wird, die mit einem Kolben 10 verbunden ist. Die Stange 12 des Kolbens. 10
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nimmt, der einen zum Schieberspiegel und zur Auslassöffnung 16 des Ventilgehäuses führenden Kanal 15 abschliesst. Bei geschlossenem Ventil 14 sitzt die Stange 12 auf. der Stange eines Ventils 17 auf, welches die Verbindung der beiden Kanäle 2,3 mit einem Kanal 18 beherrscht, der in den Raum 19 des Ventilgehäuses mündet.
In dem zylindrischen Raum 19 des Ventilgehäuses spielt ein Kolben 20, dessen Stange ein Ventil 21 steuert, das die Verbindung zwischen dem mit dem Hauptbehälter verbundenen Raum 1 und dem von der Hauptleitung zum Schieberspiegel führenden und mit der linken Seite des Kolbens 20 in Verbindung stehenden Kanal 22 beherrscht. Eine schwache Feder 23 trachtet das Ventil 21, welehes verhältnismässig grossen Durchgangsquerschnitt aufweist, zu schliessen und den Kolben 20 nach rechts zu bewegen. In dem Kolben 20 ist eine enge Bohrung 24 "Vorgesehen, welche die beiden Kolbenseite miteinander verbindet.
Im Schieber sind zwei Ausnehmungen 25 und 26 vorgesehen, von welchen die erstere die Verbindung des Kanals 6 mit dem Schiebergehäuse 4, bzw. die Verbindung des Kanals 6 mit dem Auslass 16 und dem Kanal 22 steuert, während die Ausnehmung 26 zur Verbindung des zum Sandstreuer führenden Kanals 2 ? mit dem Innern des Schiebergehäuses 4 bei Schnellbremsung dient.
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daher auch Druckluft über den Kanal 18 in den Raum 19, drückt den Kolben 20 nach links und öffnet das Füllventil 21. Es wird nun die Hauptleitung unmittelbar aus dem Raum 1 über den Kanal 22 aufgefüllt.
Wenn im Bremsventilbehälter der gewünschte Druck erreicht ist, so wird der Schieber in die aus Fig. 2 ersichtliche Stellung gebracht. In dieser Stellung ist die Ausnehmung 25 des Schiebers gegenüber dem Innern des Schiebergehäuses 4 abgeschlossen, während die Einmündung des Kanals 6 in den Schieberspiegel mit der Leitung 15 bzw. der Auslassöffnung 16 in Verbindung gebracht ist. Es sinkt daher der
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Druck oberhalb des Rückschlagventils 7 und dieses schliesst sich. Sobald der Druck in der Haupt- leitung auf den Druck des Bremsventilbehälters gestiegen ist, so herrscht zu beiden Seiten des Kolbens 10 zufolge der Verbindung der rechten Kolbenseite mit dem Raum 22 über den Spalt 29 der gleiche Druck.
Der Kolben 10 und die Membran 11 bewegen sich nach links und das Ventil 17 schliesst sich unter der
Einwirkung der Feder 30. Gleichzeitig tritt auch Druckausgleich auf beiden Seiten des Kolbens 20 über den engen Kanal 24 ein, so dass auch das Ventil 21 durch die Einwirkung der Feder 23 geschlossen wird.
Damit ist die Füllung der Hauptleitung beendet und das Ventil befindet sich in Fahrstellung.
Tritt zufolge Undichtheiten ein Sinken des Druckes in der Hauptleitung ein, so bewegt sich der
Kolben 10 nach rechts. Das Ventil 17 und infolgedessen auch das Ventil 21 wird geöffnet, und es wiederholt sich der Füllvorgang, bis der Druckverlust in der Hauptleitung wieder ersetzt wird. Es wird daher in der Fahrstellung jener Druck in der Hauptleitung aufrechterhalten, welchen der Lokomotivführer im
Bremsventilbehälter eingestellt hat. Nachdem hiebei die Ausnehmung 25 im Schieber über die Auslass- öffnung 16 mit der Aussenluft in Verbindung steht, kann die durch unvermeidliche Undichtheiten des
Schiebers in die Ausnehmung 25 gelangende Hauptbehälterluft nicht zum Bremsventilbehälter gelangen.
Wenn eine Betriebsbremsung eingeleitet werden soll, so bringt der Lokomotivführer den Schieber in die aus Fig. 3 ersichtliche Stellung. In dieser wird das Ventil 7 durch die schräge Führungsfläehe 37 der Wandung der Ausnehmung 25, welche gegen die Ventilstange 32 wirkt, aufgedrückt und daher der
Bremsventilbehälter mit dem Auslass 16 in Verbindung gebracht. Zufolge des Sinkens des Druckes im
Bremsventilbehälter 8 und daher auch im Raum 9 bewegt sich nun der Kolben 10 nach links und die
Scheibe 18 hebt das Ventil 14 von seinem Sitz ab. Dadurch wird der Kanal 22 mit dem Auslass 16 in
Verbindung gebracht, und es strömt nun Hauptleitungsluft ins Freie.
Ist der Druck im Bremsventilbehälter auf das der gewünschten Bremsstufe entsprechende Mass gesunken, so bewegt der Lokomotivführer den Schieber wieder in die aus Fig. 2 ersichtliche Fahrtstellung zurück Das Rückschlagventil 7 schliesst sich wieder, so dass der gewünschte Druck im Bremsventilbehälter 8 erhalten bleibt. Die Hauptleitungsluft strömt noch so lange aus, bis auch in der Hauptleitung der im Bremsventilbehälter eingestellte Druck herrscht. Sodann bewegt sich der Kolben 10 nach rechts, so dass das Ventil 14 durch die Scheibe 13 freigegeben wird und sich schliesst. Damit ist die Bremsstufe beendet, und es wird auch in diesem Zustand der Bremse jeder Druckverlust in der Hauptleitung ersetzt bzw. der im Bremsventilbehälter 8 eingestellte Druck ständig aufrechterhalten.
Soll eine Schnellbremsung eingeleitet werden, so bringt der Lokomotivführer den Schieber in die aus Fig. 4 ersichtliche Stellung, in welcher die steuernde Anlauffläehe in der Ausnehmung des Schiebers 25 ganz über die Ventilstrenge 32 hinweggleitet, so dass das Ventil 7 vollständig geöffnet wird, also einen grösseren Hub ausführt wie bei Betriebsbremsung, wobei jedoch nicht nur der Bremsventilbehälter, sondern auch die Hauptleitung über die Leitung 22 und die Ausnehmung 25 im Schieber mit dem Auslass 76 verbunden wird. Es sinkt daher sehr rasch der Druck gleichzeitig in der Hauptleitung und im Bremsventilbehälter.
Gleichzeitig wird auch der Sandstreuer mit Druckluft aus dem Hauptluftbehälter über den Kanal 27 versorgt, der nun mit dem Schiebergehäuse 4 in Verbindung steht. Die Öffnung des Rückschlagventils 7 könnte auch in der Lösestellung zwangsläufig durch eine Anlaufbahn in der Ausnehmung 25 des Sehiebers erfolgen, wie bei 33 in punktierten Linien angedeutet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Führerbremsventil für Einkammerdruckluftbremsen, dadurch gekennzeichnet, dass in dem vom Steuersehieberspiegel zum Bremsventilbehälter (8) führenden Kanal ein Rückschlagventil (7) eingeschaltet ist, das in den Bremsstellungen durch den Steuerschieber, in der Lösestellung entweder durch den über den Steuerschieber sich geltend machenden Druck des Hauptbehälters oder ebenfalls durch den Schieber aufgedrückt wird und das in der Schliessrichtung ständig durch den Druck im Bremsventilbehälter beeinflusst wird.