Dreidrucksteuerventil an mit einer zur lokalen Anzapfung der Hauptluftleitung vorgesehenen Abzapfkammer ausgerüsteten Druckluftbremsen, insbesondere für Schienenfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf Dreidruck steuerventile an Druckluftbremsen mit Ab zapfkammer, wie sie bei Eisenbahnzügen Ver wendung finden. Wenn bei Beginn einer Bremsung aus der den Zug durchlaufenden Hauptluftleitung durch die Steuerventile Luft in die noch aufnahmefähige Abzapfkammer abgezapft wird, so bedeutet das eine Beschleu nigung des Druckabfalles in der Leitung, was wiederum der Reaktionsempfindlichkeit der Steuerventile zugute kommt.
Nach Füllung der Abzapfkammer fällt dieselbe jedoch für den weiteren Brems- und Löseverlauf biss zu erneuter Vollbremsung aus, wobei es vorkommen kann, dass zum Bei spiel kurz vor der Vollösung, wenn bereits wieder die sogenannte Empfindlichkeitsboh rung die Reaktionsempfindlichkeit des Steuer ventils bestimmt, diese Empfindlichkeit nicht, ausreicht, um bei einer schwachen Zwischen bremsung den Kolbensatz des Steuerventils eine eindeutige Bewegung ausführen zu las sen. Dieser labile Zustand bedeutet aber eine Erschöpfungsgefahr für die Bremse, weil dabei Druckluft aus der auf konstantem Druck zu Haltenden Steuerkammer des Dreidrucksteuer ventils in die Hauptluftleitung abströmen kann.
Zur Beseitigung dieses betriebsgefährden den Nachteils besteht das Wesen der Erfin dung darin, dass bei einem Dreidrucksteuer- ventil der genannten Art Mittel vorgesehen sind, welche im dem Betriebszustand, bei wel chem die Abzapfkammer nach Beendigung der Abzapfung der Hauptluftleitung nicht auf nahmefähig ist, die Reaktionsempfindlichkeit des Steuerventils auf einem höhern Wert halten, als er im gelösten Zustand der Bremse beträgt.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungs beispiele der Erfindung in schematischer Weise dargestellt.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Bremse ent hält das Dreidrucksteuerventil 1 einen Kolben 3, welcher auf seiner in der Zeichnung obern Seite vom jeweiligen Druck in der über die Länge des Zuges sich erstreckenden Haupt luftleitung 5 und auf seiner untern Seite vom konstanten Druck des Raumes 7 beaufschlägt ist. Der Kolben 3 ist starr mit einer Hülse 9 verbunden, die einen Auslass 11 besitzt und deren oberes, ebenfalls offenes Ende 13 einen Sitz für ein Ventil 15 bildet. Letzteres Ventil liegt im gelösten Zustand der Bremse unter der Wirkung der Feder 17 auf einem zum Sitz 13 konzentrischen Sitz 19 auf. Die Hülse 9 trägt einen Rückführkolben 21, auf welchen eine Feder 23 wirkt, die das Kolbensystem im vollgelösten Zustand der Bremse in der untern Endlage hält.
Das Ventil<B>15</B> überwacht die vom V'orratsluftbehälter 24 (der über ein nicht gezeigtes Rücksehlagventil aus der Ha>iptluft- leitung 5 gefüllt wird) kommende Leitung 25 gegenüber ihrer zum Bremszylinder 27 füh renden Fortsetzung 29. Das aus den beiden Kolben 3 und 21, der Hülse 9 sowie Ver bindungsteilen zusammengesetzte bewegliche System des Dreidrucksteuerventils 1 trägt ausserdem ein Ventil 31, welches mit dem offenen Ende 33 einer Hülse 35 zusammen wirkt. Diese Hülse trägt ihrerseits ein ring förmiges Ventil 37, welches seinen Sitz bei 39 im Gehäuse des Steuerventils findet.
Eine Feder 41 sorgt dafür, dlass die bei 43 abgedich- tet geführte Hülse 35 die Bewegungen des Kolbensystems bis zum Aufsitzen dies Ventils 37 bei 39 mitmacht. Bei geöffnetem Ventil 37 ist die Leitung 45 über den Auslass 47 ins Freie entlüftet, während sie bei geschlossenem Ventil 37 und dafür von der Hülse 35 abge hobenem Ventil 31 mit dem Druck der Haupt luftleitung 5 über die Drossel 49 beaufschlagt wird. Die Leitung 45 besitzt eine Abzweigung 51, die zum Steuerventil 1 zurückführt und über welche ein Kolben 53 beaufsehlagt wird, der eigenverschiebbar auf der Hülse 9 sitzt. Der Kolben 53 trägt eine Feder 55 und sein Weg ist durch einen Anschlag 57 begrenzt.
Die Leitung 45 mündet an einer Vorkammer 59 des Überwachungsventils 61 für die soge nannte Abzapekammer 63. Letztere ist über eine Drosselöffnung 65 mit der Aussenluft dauernd verbunden. Die Verbindung zwischen den Kammern 59 und 63 wird durch ein Ventil 67 überwacht, das ein Kolben 69 gegen die Kraft einer Feder 71 schliesst. Der Kolben 69 wird durch die Leitung 29 und deren Zweig 73 mit dem jeweiligen Druck im Bremszylin der 27 beaufschlagt. Von der Hauptluftlei tung 5 führt eine Abzweigung 75 zu einer Überwachungseinrichtung 77 und weiter zum Raum 7 konstanten Druckes des Dreidruck steuerventils 1. Die Überwachungseinrichtung 77 enthält ein durch eine Feder 79 offen gehaltenes Ventil 81, welches gegen diese Feder von einem Kolben 83 betätigt wird.
Dieser Kolben wird aus der Leitung 29 mit dem Druck im Bremszylinder 27 beaufschlagt. Die Leitung 75 enthält die Empfindlichkeits öffnung 85, die während der Offenstellung des Ventils 81 die Reaktionsempfindlichkeit des Dreidrucksteuerventils 1 bestimmt. Die Wirkungsweise der beschriebenen Ein richtung ist folgende: Im ungebremsten Zustand nehmen die Teile die aus der Zeichnung ersichtliche Stellung ein. Das Kolbensystem im Dreidrucksteuer ventil 1 wird durch die Feder 23 in seiner untern Endlage gehalten, wobei das Ventil 15, beaufschlagt durch die Feder 17, auf dem Sitz 19 aufliegt und dabei den Hilfsluftbehälter 24 vom Bremszylinder 27 trennt. Letzterer ist über den Auslass 11 ins Freie entlüftet.
Auf der obern Seite des Kolbens 3 herrscht der höchste Regeldruck der Hauptluftleitung und mit dem gleichen Druck ist über die Empfind lichkeitsöffnung 85 sowie das offene Ventil 81 und die Leitung 75 auch der Raum 7 unter halb des Kolbens 3 aufgefüllt. Die Empfind lichkeitsöffnung 85 ist so bemessen, dass sie bei Druckschwankungen in der Hauptluftlei tung 5, die eine Grenzgeschwindigkeit nicht überschreiten, einen jeweiligen Ausgleich zwi schen. Hauptluftleitung und Steuerkammer 7 ermöglicht und damit ein ungewolltes Ansprin gen der Bremse verhindert. Die Überwachungs ventile 67 und 81 sind offen, nachdem die Leitung 29 zusammen mit dem Bremszylinder 27 entlüftet ist.
Die Steuerhülse 35 im Drei drucksteuerventil wird gegen die Kraft der Feder 41 in einer Stellung gehalten, in welcher das Ventil 31 geschlossen und das Ringventil <B>7 g</B> öffnet. i.st. Damit stehen Vorkammer 5.) <B>3 3</B> e und Leitung, -15 ,sowie Leitung 51 ebenfalls mit der Aussenluft. in Verbindung, so dass der Kolben 53 seine gezeigte untere Endlage ein nimmt, in welcher die Feder 55 ausser Kraft schluss mit dem Kolben 21 sich befindet.
Wird zwecks Einleitung einer Bremsung der Driiek in der Hauptluftleitung 5 vorn Lokomotivführer verringert, so bewegt sieh das Kolbensystem unter dem entstehenden Überdruck im Raum 7 nach oben.
Dabei geht die Hülse 35 unter der Wirkung der Feder 11 bis zum Absrhluss des Ventils 37 -Lind Öfene.i des Ventils 31 mit. Über letzteres Ventil strömt Druckluft, zeitlich gesteuert durch die Dros sel .19, aus dem mit der Hauptluftleitung 5 verbundenen Raum des Steuerventils durch die Leitung 45 in die Vorkammer 59 und weiter über das geöffnete Ventil 67 in die Abzapfkammer 63 und füllt die letztere.
Diese bei jedem Steuerventil vorgenommene lokale Anzapfung der Hauptluftleitung beschleunigt den Druckabfall in der letzteren und erhöht damit die Reaktionsempfindlichkeit dies Steuer ventils, dessen seine bisherige Empfindlichkeit bestimmende Öffnung 85 durch das Ventil 81 gesperrt wird, das der vom ansteigenden Bremszylinderdruck beaufschlagte Kolben 83 gegen die Wirkung der Feder 79 auf seinen Sitz presst. Der Anstieg des Druckes im Bremszylinder 27 und damit auch in der Leitung 29 ist durch Abschluss des Auslass ventils 15 am Sitz 13 und Öffnen des Einlass ventils 15 am Sitz 19 im Dreidrucksteuerventil bedingt. Der ansteigende Bremszylinderdruck bewegt auch das Ventil 67 gegen die Kraft der Feder 71 auf seinen Sitz, wodurch die Vor kammer 59 von der Abzapfkammer 53 für den weiteren Brems- und Löseverlauf getrennt ist.
Die Abzapfkammer ist damit bis zu erneuter Vollösung nicht mehr aufnahmefähig und ent leert sieh langsam über die Öffnung 65.
Der entstandene Überdruck in der Vor kammer 59, der bis auf weiteres erhalten bleibt, hat den Kolben 53 in der Zeichnung nach oben bewegt, so dass die Feder 55 in Kraftschluss mit dem Kolben 21 gekommen ist. An der Beaufschlagung sowohl des Kolbens 53 als auch der Kolben 69 und 83 der Über wachungseinrichtungen 61 bzw. 77 ändert sieh nun während der weiteren Brems- und Löse stufen nichts und nachdem diese Stufen in der üblichen Weise vom Dreidrucksteuerventil 1 bemessen werden, erübrigt sich eine Be schreibung dieser bekannten Vorgänge.
Ist jedoch beim Lösen der Bremse kurz vor der Vollösung der Bremszylinderdruck auf einen Restwert gefallen, so öffnet das Ventil 81 unter der Wirkung der Feder 79 wieder, und es besteht erneut die Verbindung der Steuerkammer 7 über die Leitung 75 und die Empfindlichkeitsöffnung 85 mit der Hauptluftleitung 5. Dagegen hält der nach wie vor vorhandene Druck in der Vorkammer 59 das Ventil 67 unter einseitiger Beaufschla- gung, so dass es trotz des nur mehr kleinen Überdruckes auf seinem Kolben 69 weiter ge schlossen bleibt. Der Überdruck in der Lei tung 45 hält auch den Kraftschluss der Feder 55 mit dem Kolben 21 aufrecht.
Wird nun aus dieser Betriebslage eine schwache Zwi schenbremsung eingeleitet, so würde bei einer durch die Empfindlichkeitsöffnung 85 be stimmten Reaktionsempfindlichkeit des Steuer ventils 1 dessen Kolbensatz gegen die auf dem Rückführkolben 21 lastende Gesamtkraft aus der Feder 23 und dem Restdruck im Brems zylinder 27 nicht anspringen und der Druck in der Steuerkammer 7 würde sieh über die Leitung 75 und das bereits offene Ventil 81 nach der Hauptluftleitung 5 hin absenken. Eine Erschöpfung der Bremse wäre die Folge. Die Abzapfkammer 63 ist nietet aufnahmefähig und kann daher die Reaktionsempfindlichkeit des Steuerventils nicht erhöhen.
Dafür aber befindet sich die Feder 55 in Kraftschluss mit dem Kolben 21 und unterstützt dabei die Auf wärtstendenz des Kolbensystems gegen die Feder 23 und den Restdruck des Bremszylin ders in einem Masse, dass die Reaktionsemp findlichkeit des Steuerventils wenigstens an nähernd derjenigen entspricht, welche bei Einschuss der Hauptleitungsluft in die zu Be ginn einer Bremsung aufnahmebereite Kam mer 63 vorhanden ist.
Diese Reaktionsemp findlichkeit reicht nun aus, das Steuerventil auch in dem zuletzt geschilderten Fall eindeu tig bis zum Öffnen des Ventils 15 am Sitz 19 Lind Absehluss des Ventils 15 am Sitz 13 an springen, zu lassen, womit eine erneute Bea@if- sehlagung des Bremszylinders 27 und ein Ab- sehluss des Ventils 81 eintritt.
Erst wenn beim vollen Lösen der Bremse der Dru:ek in der Hauptluftleitung wieder seinen höchsten Regelwert erreicht hat, ist auch der Kolben 3 in seiner untern Endlage angekommen und die Hülse 35 ist durch das Ventil 31 unter Öffnen des Ringventils 37 in ihre Ausgangsstellung, zurückgeholt. Damit kann nun auch die Luft aus der Vorkammer 59 entweichen und das Ventil 67, das bisher untereinseitiger Beaufsehlagung 7,urüekgehal- ten wurde, wird nun durch die Feder 71 ebenfalls geöffnet.
Damit entfällt auch der Überdruck auf den Kolben 53 und der Kraft schluss der Feder 55 mit dem Kolben 21 löst sich.
Die durch die Feder 55 bestimmte An- sprechempfindliehkeit des Steuerventils ist nun während des Ruhezustandes durch die kleinere, vom Querschnitt der Öffnung 85 be stimmte Ansprechempfindlichkeit ersetzt, die die Bremse vor ungewolltem Anspringen bei Druckschwankungen in der Hauptluftleitung 5 schützt.
Nachdem aber die Abzapfkammer 63 wieder aufnahmebereit zur Verfügung steht, kommt es bei Beginn einer neuen Bremsung mit dem Einschuss der Leitungsluft in diese Kammer sofort wieder zu der beschriebenen Erhöhung der Reaktionsempfindlichkeit, die nach Ausfall der Abzapfkammer durch die Feder 55 wieder bis zur erneuten Vollösung erhalten bleibt.
Die in Fig. 2 gezeigte Bremse unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 dadurch, dass an Stelle der vom Kolben 53 betätigten Zusatz feder 55 ein Kolben 90 gleichachsig mit dem Kolben 3 am Steuerventil 1 vorgesehen ist, der unter bestimmten Voraussetzungen gegen die Kraft einer Feder 92 einen Kraftschluss seiner bei 94 abgedichtet gelagerten Kolben stange 96 mit dem Kolben 3 herbeiführt. Der Kolben 90 wird über die Leitung 98 mit dem Druck in der Leitung 45 bzw. der Vorkammer 59 beaufschlagt. Die übrigen Teile der in Fig. 2 gezeigten Bremse sind dieselben wie die jenigen gemäss Fig. 1.
Sobald sich mit dem Gefülltsein der Kam mern 59 und 63 ein entsprechender Überdruck in der Leitung 45 einstellt, der den Kolben 90 beaufschlagt, bewegt sich der letztere gegen die Wirkung der Feder 92 nach oben und stellt einen Kraftschluss zwischen seiner Kol benstange 96 und dem Kolben 3 her.
Damit ist während des Abschnittes, in welchem die Abzapfkammer 63 nicht aufnahmefähig ist, der Kolben 3 vom Kolben 90 im Sinne des Anspringens des Steuerventils 1 unterstützt, womit dessen Reaktionsempfindlichkeit auch für den bereits geschilderten Fall, dass das Ventil 81 kurz vor der Vollösung bereits wie- der geöffnet hat und eine nochmalige Zwi schenbremsung verlangt wird, ausreicht, um diese Zwischenbremsung einwandfrei durchzu führen und einen erneuten Abschluss des Ven tils 81 als Schutz gegen Erschöpfungserschei nungen der Bremse zu erzielen.
Erst wenn sich bei eingetretener Vollösung der Bremse die Vorkammer 59 wieder ent lüftet, hört auch die Beaufschlagung des Un terstützungskolbens 90 auf und die Reaktions empfindlichkeit des Steuerventils ist während des Ruhezustandes wieder auf den durch die Öffnung 85 bestimmten Wert zurückgeführt.
An Stelle der beschriebenen Mittel könnte zum Beispiel auch eine während der Nicht aufnahmefähigkeit der Abzapfkammer 63 mit tels einer Drosselnadel hervorgerufene Quer schnittsverminderung der Öffnung 85 dazu herangezogen werden, die Reaktionsempfind lichkeit des Steuerventils auf einem für alle Betriebszustände ausreichenden Wert zu hal ten.
Auch läge es im Rahmen der Erfindung, an Stelle der durch den Kolben 90 ausgeübten Unterstützung andere zusätzliche Impulse zu gegebener Zeit auf den Kolben 3 wirken zu lassen.