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Ausblasventil für Druckluftbrems einrichtungen
In der franz. Patentschrift Nr. 1. 185. 216 ist bereits ein Ausblasventil beschrieben, welches unter an- derem durch eine kurze Betätigung des genannten Ventils eine Entleerung des Bremszylinders erlaubt, so- bald die Hauptleitung auf atmosphärischen Druck gebracht wird, wobei aber die im Hilfsbehälter enthal- tene Luft unter Druck bleibt. Dieses Ventil gestattet unter anderem im Hinblick auf die Wiederfüllung des Hilfsbehälters, den Bremszylinder von der Aussenatmosphäre abzuschliessen, sobald der Druck in der
Hauptleitung ansteigt.
Auf Grund der den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden Verbesserungen bleiben die oben angeführten Eigenschaften vollkommen aufrechterhalten und es wird darüber hinaus die Beseitigung eines Überdruckes, der gegebenenfalls in verschiedenen Räumen der Bremseinrichtung auftritt, oder allenfalls die gesamte oder teilweise Entleerung aller dieser Räume erzielt.
Mit andern Worten, durch die Erfindung wird bei Fahrzeugen, die mit einer Bremse mit einem Druck- mittel ausgestattet sind, nicht allein die Funktion des Lüftens der verschiedenen Räume der Bremse durch ein einziges Ausblasventil erreicht, sondern es wird bei dem genannten Ventil auch die Funktion der Ventilklappe zur gesamten Entleerung der oben genannten Räume gesichert, wenn es sich um eine Bremseinrichtung mit einem Druckmittel handelt, durch das allein das Festziehen der Bremse, oder um eine solche, bei welcher ebenso das Freimachen wie das Festziehen deiselben bewirkt wird.
Das gemäss der Erfindung ausgebildete Ausblasventil fur Druckluftbremseinrichtungen ist durch die Kombination folgender Merkmale gekennzeichnet : Ein ringförmiger Ventilteller ist durch Betätigung des von aussen zugänglichen Steuerhebels gegen den Ventilsitz, welcher in der die beiden Kammern des Körpers, von denen die eine mit dem Bremszylinder und die andere mit dem Hilfsbehälter verbunden wird, voneinander trennenden Wand angeordnet ist, drückbar und wirkt mit einem zweiten Ventilsitz zusammen.
Ein koaxial zum Ventilteller in einer zylindrischen Kammer angeordneter ringförmiger Kolben wirkt auf das Ende des einen weiteren Kolben bildenden hohlen Schaftes des Ventiltellers und eine Ventilklap- pe, deren Sitz sich auf dem ringförmigen Ventilteller befindet, ist über den zu diesem koaxialen Schaft mit dem handbetätigbaren Steuerhebel im Öffnungssinne des Ventiltellers anhebbar. Dabei münden in der zylindrischen Kammer oberhalb des ringförmigen Kolbens ein mit der Hauptleitung zu verbindender Kanal, weiters ein Verbindungskanal, welcher zu der mit dem Bremszylinder in Verbindung stehenden Kammer führt, und eine Ausströmöffnung.
Weiters sind im ringförmigen Kolben radiale, den Verbindungskanal mit der Ausströmöffnung in der angehobenen Stellung des Kolbens verbindende Kanäle und in jenem Teil des Körpers, in dem der hohle Schaft montiert ist, eine zweite Ausströmöffnung und im hohlen Schaft in der Nähe des Ventiltellers ein erster radialer Kanal sowie ein zweiter durch einen Vorsprung des Schaftes in der Schliessstellung der Ventilklappe, wenn der Ventilteller auf dem einen oder dem andern Sitz ruht, verschlossener Kanal vorgesehen.
Dadurch ruht beim erfindungsgemässen Ausblasventil im ersten Fall, wenn die Hauptleitung unter Druck steht, nach kurzer Betätigung des Steuerhebels der Ventilteller infolge des auf den Kolben wirkenden Druckes auf dem Sitz, während die Ventilklappe geöffnet ist und der Reservebehälter über den Spalt zwischen dem Schaft und dem hohlen Schaft sowie den Kanal und die Ausströmöffnung mit der Aussenluft verbunden ist.
Im zweiten Fall, wenn in der Hauptleitung kein Druck vorhanden ist, liegt nach kurzer Betätigung des Steuerhebels der Ventilteller am Sitz an, während die Ventilklappe auf dem Ventilteller ruht und sich der Bremszylinder über den Kanal, die radialen Ka-
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näle und die Ausströmöffnung entleert und der Reservebehälter durch den am Sitz ruhenden Ventilteller und den geschlossenen Kanal abgesperrt ist. Im dritten Fall hebt sich bei dauernder Betätigung des Steuerhebels die Ventilklappe vom Ventilteller ab und der Hilfsbehälter entleert sich durch den radialen Kanal und durch die mit dem Bremsbehälter verbundene Kammer und über den gleichen Weg wie der Bremszylinder.
Eine vorzugsweise weitere Ausgestaltung des erfindungsgemässen Ausblasventils besteht darin, dass ein an einen Steuerbehälter anschliessbarer Kanal vorgesehen ist, der in dem Teil des Körpers mündet, in dem der hohle Schaft des Ventiltellers angeordnet ist. Dadurch steht im ersten Fall, wenn die Hauptleitung unter Druck steht, nach kurzer Betätigung des Steuerhebels der Steuerbehälter über diesen Kanal, einen im hohlen Schaft des Ventiltellers vorgesehenen weiteren radialen Kanal sowie über den Spalt zwischen dem Schaft der Ventilklappe und dem hohlen Schaft des Ventiltellers, den radialen Kanal im Schaft des Ventiltellers und die Ausströmöffnung mit der Aussenluft in Verbindung.
Im zweiten Fall, wenn in der Hauptleitung kein Druck vorhanden ist, ist nach kurzer Betätigung des Steuerhebels der Steuerbehälter durch den mit dem Vorsprung des Schaftes der Ventilklappe verschlossenen Kanal abgeschlossen. Im dritten Fall, bei dauernder Betätigung des Steuerhebels, entleert sich der Steuerbehälter durch den radialen Kanal und den weiteren Kanal im hohlen Schaft des Ventiltellers und über den gleichen Weg wie der Hilfsbehälter.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Laufe der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen aufgezeigt, in welchen an Beispielen verschiedene Arten der Verwirklichung der Erfindung dargestellt sind.
In den Zeichnungen stellt Fig. 1 einen Schnitt durch ein gemäss der vorliegenden Erfindung ausgeführtes Ausblasventil dar, wobei dieses Ventil in der Ruhestellung gezeigt, ist, die Fig. 2, 3,4 und 5 zeigen Teilschnitte analog der Fig. 1, wobei aber das Ventil in verschiedenen Stellungen wiedergegeben wird, nämlich in der Stellung bei Überdruck, bei Entleerung des Zylinders, bei vollständiger Entleerung und bei Beginn der Wiederfüllung. Die Fig. 6-10 zeigen die Anordnung des wie vorerwähnt ausgeführten Ausblasventils in verschieden ausgerüsteten Bremseinrichtungen.
Wie man aus Fig. 1 ersieht, weist das erfindungsgemäss ausgebildete Ausblasventil, wie jenes in der
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einem zentralen den Mechanismus enthaltenden Teil 2 und einer Basis 3 zusammensetzt. Diese verschiedenen Teile sind mitHilfe von Gewindebolzen oder Schrauben (nicht dargestellt) miteinander verbunden.
Der röhrenförmige Teil 1 besitzt eine innere Trennwand 4, die von einer Durchtrittsöffnung 5 durchbrochen wird. Diese grenzt einerseits eine Kammer 6 ab, die durch eine (nicht dargestellte) Leitung mit dem Reservebehälter der Bremseinrichtung verbunden ist, und anderseits eine Kammer 7, welche über ein Zwischenglied, etwa einen Verteiler oder ein Dreifachventil oder irgend eine andere entsprechende Einrichtung, durch eine andere (nicht dargestellte) Leitung mit dem Bremszylinder verbunden wird. Die Basis 3 des Ventilkörpers trägt ein Zugglied 19, welches auf einen Bolzen 20 einwirkt, der zur Betätigung des im Teil 2 des Ventilkörpers angeordneten Mechanismus dient und der durch eine Rückholfeder 21 nach unten gedrückt wird.
Der im zentralen Teil 2 des Ventilkörpers angeordnete Mechanismus sichert die Ableitung des gesamten Überdruckes und führt die Entleerung herbei u. zw. nicht allein die Entleerung des Bremszylinders, sondern auch die gesamte Entleerung der Elemente der Bremseinrichtung.
Der Mechanismus umfasst einen in einer Verteilungshülse 24 gleitenden Kolben 23, wobei die Verteilungshülse in einer zylindrischen Bohrung des Teiles 2 des Ventilkörpers montiert ist, und einen Kolben 25, der im Kolben 23 verschiebbar angeordnet ist. Der Kolben 25 setzt sich in einem hohlen Schaft 25a fort, der einen Kolbenschieber bildet und in welchem ein Schaft 26 gleitet. Dieser bildet ebenfalls einen Kolbenschieber in seinem oberen Teil und trägt oben einen beweglichen Ventilsitz 27 für eine Ventilklappe 11, die den Durchtritt 5 verschliessen kann. Das untere Ende des Schaftes 26 ist mit dem oberen Ende des Betätigungsbolzens 20 in Berührung.
. Der Kolben 23 steht unter der Wirkung einer Feder 28, die sich einerseits gegen einen inneren Ansatz dieses Kolbens abstützt und anderseits gegen eine fest am Schaft 26 sitzende Schale 29. Der Kolben 25 steht unter der Wirkung einer Feder 28a, die sich ebenfalls gegen die Schale 29 abstützt.
Die Ventilklappe 11 liegt normalerweise zwischen einem unteren Ventilsitz 30 (dieser ist fest angeordnet an der Verteilungshülse 31, in welcher der hohle Schaft des Kolbens 25 gleitet) und dem oberen beweglichen Ventilsitz 27, der vom oberen Ende des Schaftes 26 getragen wird. Die genannte Ventilklappe ist überdies so ausgebildet, dass sie gleicherweise mit einem andern oberen festen Ventilsitz 32 in Berührung kommen kann, der an der Durchgangsöffnung 5 angeordnet ist.
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Der zentrale Teil 2 des Ventilkörpers enthält einen Kanal 33, der über einen weiteren Kanal 34 mit der Kammer 7 in Verbindung steht und der über ein Zwischenglied, etwa einen Verteiler oder ein Drei- fachventil, mit dem Bremszylinder verbunden ist.
Weiters enthält dieser zentrale Teil 2 unter anderem zwei Öffnungen oder Ausströmkanäle 35 und 36, einen zur Verbindung mit der Hauptleitung der Bremsanlage bestimmten Kanal 37 und einen Kanal 38, der an den Behälter der Steuereinrichtung der Anlage angeschlossen wird, wenn man eine Bremseinrich- tung mit einem Verteiler und einem Steuerbehälter verwendet.
In den Fällen, in denen die Vorrichtung in einer Bremsanlage mit einem Dreifachventil ohne Steuer- behälter verwendet wird, bleibt der Kanal 38 frei auf atmosphärischem Druck.
In der Verteilungshülse 24 ist einerseits in Höhe des Kanals 33 ein Schlitz 39 und anderseits gegen- über dem Ausströmkanal 36 ein Schlitz 40 angeordnet.
Der Kolben 23 besitzt einen Schlitz 41, der nach Verschiebung des genannten Kolbens mit dem
Schlitz 39 in Übereinstimmung kommt. Ebenso gibt bei Verschiebung des Kolbens der untere Teil des- selben den vorerwähnten Schlitz 40 frei.
Die Verteilungshülse 31 weist zwei Schlitze 42 und 43 auf : Der auf Höhe des Kanals 38, welcher mit dem Steuerbehälter verbunden wird, angeordnete Schlitz 42 kommt in einer bestimmten Stellung des Schaf- tes des Kolbens 25, der einen Schieber bildet, in Übereinstimmung mit einem Schlitz 44, welcher in dem hohlen Schaft 25a vorgesehen ist. Anderseits kann der Schlitz 43 (der auf Höhe des Ausst, ömkanals 35 vor- gesehen ist) um eine bestimmte Stellung des Kolbens à und seines hohlen Schaftes auszugleichen mit dem Zwischenraum in Verbindung kommen, der zwischen dem hohlen Schaft und dem oberen Teil der
Verteilungshülse 31 enthalten ist.
Der hohle Schaft des Kolbens 25 trägt gleicherweise an seinem oberen
Teil zwei Schlitze 45 und 46, die in den Zwischenraum münden, welcher zwischen diesem hohlen Schaft und der Verteilungshülse 31 enthalten ist. Endlich trägt der Schaft 26 in seinem mittleren Teil einen lan- gen Schlitz 47, der dem Schlitz 44 gegenüberliegt und der in einer bestimmten Lage des hohlen Schaftes des Kolbens 25 mit dem vorerwähnten Schlitz 45 zusammenwirkt.
Nun wird die Funktion des oben beschriebenen Ausblasventils dargelegt. Sobald die Luft in der Haupt- leitung unter Druck steht, lässt ein kurzer Druck auf das Zugglied 19 den Bolzen 20 und den Ventilschaft 26 sich nach oben bewegen. Der Luftdruck in der Hauptleitung wirkt durch den Kanal 37 auf die Kolben 25 und 23 und verhindert gegen die Wirkung ihrer entsprechenden Federn 28a und 28 deren Verschiebung nach oben, wobei durch die Aufwärtsbewegung der an dem Ventilschaft 26 befestigten Stützschale 29 der beiden Federn deren Federspannung erhöht wird. Der an dem Schaft 26 befestigte bewegliche Ventilsitz 27 hebt sich an, wodurch der Hilfsbehälter, der an 6 angeschlossen ist, über den Schlitz 46, den zwischen dem hohlen Schaft des Kolbens 25 und der Verteilungshülse 31 enthaltenen Zwischenraum, den Schlitz 45 und den Ausströmkanal 35 (s.
Fig. 2) auf atmosphärischen Druck kommt, so dass im Falle eines Überdruckes, wenn der Bremszylinder noch nicht ganz gelüftet ist, die Luft aus dem Hilfsbehälter in die Atmosphäre entweicht. Wenn ein Steuerbehälter (im Falle einer Einrichtung mit Verteiler) vorhanden ist, so wird dieser an 38 angeschlossene Steuerbehälter gleicherweise über die Schlitze 42,44, 47 und 45 mit der Atmosphäre verbunden. Wenn kein Steuerbehälter (bei einer Einrichtung mit einem Dreifachventil) vorgesehen ist, so bleibt der Kanal 38 des Ausblasventils unbenützt und er ist dauernd, wie dies oben bemerkt wurde, mit der Aussenluft in Verbindung.
Man erreicht damit die Rückführung jedes unerwünschten allfälligen Überdruckes.
Über die Rückführung eines Überdruckes hinaus erlaubt das oben beschriebene Ausblasventil aber auch die Entleerung des Bremszylinders allein (s. Fig. 3). Wenn nämlich keine Luft mehr in der Hauptleitung ist, so bewirkt die Betätigung des Zuggliedes 19 nicht allein das Anheben des zentralen Schaftes 26, sondern auch eine Aufwärtsbewegung des Kolbens 23 unter der Wirkung der Feder 28. Damit kommen die Schlitze 41 in Übereinstimmung mit den Schlitzen 39, welche über die Kanäle 33 und 34 und über einen dazwischengeschalteten Verteiler oder ein Dreifachventil zum Bremszylinder führen.
Die aus dem Bremszylinder durch die genannten Schlitze strömende Luft bewirkt dadurch, dass sie auf die Innenfläche der Kolben 23 und 25 drückt, dass sich diese Kolben noch mehr heben, u. zw. so lange, bis die Ventilklappe 11 auf dem festen oberen Ventilsitz 32 aufsitzt.
Die aus dem Hilfsbehälter, der an 6 angeschlossen ist, kommende Luft ist damit vom Verteiler oder vom Dreifachventil, welches mit dem Bremszylinder verbunden ist, abgeschlossen. Die aus dem Bremszylinder kommende Luft ist über die Schlitze 39 und 40 und über den Ausströmkanal 36 mit der Atmosphäre in Verbindung. Da aus der Hauptleitung (welche drucklos ist) kein wirkender Luftdruck mehr kommt, verbleibt die Ventilklappe 11 auf ihrem Sitz 32, was zur Folge hat, dass nur der Bremszylinder entleert wird. Der Druck im Hilfsbehälter (und eventuell jener im Steuerbehälter) bleibt aufrecht, da
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diese beiden Behälter nicht wie im vorher beschriebenen Fall mit der Ausströmleitung 35 in Verbindung stehen (s. Fig. 2)..
Diese Entleerung des Zylinders allein wird, wie oben gesagt wurde, durch einen kurzen Druck auf das Zugglied 19 erreicht.
Nun wird (an Hand der Fig. 4) die Entleerung der gesamten Bremseinrichtung beschrieben. Dafür muss das Zugglied 19 in seiner Arbeitsposition gehalten werden, anstatt diesem nur einen kurzen Impuls zu er- teilen.
Dadurch bleibt die Rückholfeder 21 des Bolzens 20 zusammengedrückt, so dass der am oberen Ende des zentralen Schaftes 26 angeordnete bewegliche Ventilsitz 27 der Ventilklappe 11 angehoben bleibt.
Unter dieser Bedingung wird der Hilfsbehälter durch den Schlitz 46, den zwischen dem zentralen Schaft 26 und dem hohlen Schaft des Kolbens 25 vorhandenen Durchgang 5, die Kanäle 34 und 33, die Schlitze 41 und 40 und durch den Ausströmkanal 36 entleert.
Ebenso entleert sich gleicherweise der allenfalls vorhandene Steuerbehälter, u. zw. über die Schlit- ze 42,44, 47,45 usw.... (und von hier ab über den gleichen Weg, den die aus dem Hilfsbehälter kom- mende Luft nimmt).
Nun wird gezeigt, wie die Bremseinrichtung zur Wiedereinführung von Druckluft in die Hauptleitung eingestellt wird (Stellung in Fig. 5). Zunächst wird der Kolben 23 infolge des Ansteigens des Druckes auf seine obere Fläche nach unten zurückgestossen, wodurch der Bremszylinder von der Aussenatmosphäre abgeschlossen wird, da von diesem Augenblick an der auf Höhe des Ausströmkanals 36 liegende Schlitz 40 durch den unteren Teil des Kolbens 23 verschlossen wird. Der Druck des Druckmittels steigt an und es wird ein Augenblick erreicht, in welchem der auf den Kolben 25 von oben nach unten wirkende Druck den Bremsdruck überschreitet, der in entgegengesetztem Sinne auf die Ventilklappe 11 wirkt.
Dadurch bewegt sich der Kolben 25 abwärts und es wird die an diesem befestigte Ventilklappe 11 auf ihren unteren Sitz 30 zurückgeführt (in Fig. 5 ist der Beginn dieser Rückführung wiedergegeben, wobei die Ventilklappe noch nicht auf ihren Sitz 30 zurückgekehrt ist). Gleichzeitig wird der bewegliche Ventilsitz 27, der an dem Schaft 26 befestigt ist, durch die Federn 28 und 28a, welche auf die Schale 29 wirken, zurückgeführt und seine Berührung mit der Ventilklappe 11 bewirkt.
In den Fig. 6 bis 10 sind verschiedene Arten der Montage des Bremsventils wiedergegeben, die im folgenden beschrieben werden.
Im Falle der Fig. 6, welche eine Bremsanordnung mit einem Verteiler D und einem Steuerbehälter RC zeigt. ist das oben beschriebene Ausblasventil V auf einem Träger S montiert, der den Steuerbehälter RC und den Verteiler D trägt und der die notwendigen Leitungen für die Verbindung mit der Hauptleitung CG, dem Hilfsbehälter RA und dem Bremszylinder CF enthält. Diese Anordnung ist speziell für die neue Einrichtung bestimmt.
In Fig. 7 ist eine analoge Einrichtung wiedergegeben, die einen Steuerbehälter RC und einen Verteiler D enthält, wobei aber das Ausblasventil V auf einer bereits vorhandenen Ausrüstung angeordnet ist, d. h., dass der Verteiler D und der Steuerbehälter RC, so wie dies wiedergegeben ist, zusammengebaut sind. In diesem Falle wird das Ausblasventil V separat montiert und durch geeignete Leitungen mit dem Steuerbehälter RC, dem Hilfsbehälter RA und dem Bremszylinder CF, wie dies in der Zeichnung zu erkennen ist, verbunden.
In Fig. 8 ist die Montage des Ausblasventils an einem Waggon gezeigt, der eine Bremseinrichtung enthält, die mit einem Dreifachventil TV, einem Hilfsbehälter RA und einem Bremszylinder CF ausgestattet ist (diese Type findet man an den als"amerikanisch"bezeichneten Waggons). In diesem Falle wird das Ausblasventil V zwischen dem Hilfsbehälter RA und dem Dreifachventil TV montiert und die erforderlichen Leitungen führen vom Dreifachventil und vom Ausblasventil zur Hauptleitung CG.
Di Fig. 9 ist ebenfalls eine Bremseinrichtung mit einem Dreifachventil TV dargestellt, wobei aber in diesem Falle der Hilfsbehälter RA vom Bremszylinder CF getrennt ist und das Dreifachventil TV am Boden des Zylinders CF montiert ist.
In diesem Falle ist das Ausblasventil V getrennt angeordnet und die in der Zeichnung ersichtlichen notwendigen Leitungen sind zwischen diesem, dem Dreifachventil TV und der Hauptleitung CG, dem Bremszylinder CF und dem Hilfsbehälter RA vorgesehen.
Fig. 10 gibt eine Bremseinrichtung wieder, welche ebenfalls ein Dreifachventil TV enthält, in welcher aber das Dreifachventil TV vom Bremszylinder CF getrennt und auf einem Spezialträger montiert ist. In diesem Falle ist das Ausblasventil V, so wie im vorhergehenden Falle, getrennt montiert und durch geeignete Leitungen (in der Zeichnung ersichtlich) mit dem Hilfsbehälter RA, der Hauptleitung CG und dem Dreifachventil TV verbunden.
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