Steuerventileinrichtung an Druckluitbremsen Die Erfindung betrifft eine Steuerventileinrichtung an Druckluftbremsen, die mit einem die Verbindung eines Vorratsbehälters mit einer Druckkammer über wachenden Einlassventil versehen ist, dessen von einer Schliessfeder belasteter Ventilkörper unterhalb eines vorbestimmten Druckes in der Druckkammer durch Verschiebung eines Stössels über einen Mitnehmer und eine sich an diesem abstützende Hilfsfeder von seinem Sitz abhebbar ist,
während der Ventilkörper bei der Verschiebung des Stössels oberhalb des vor bestimmten Druckes unter dem Einfluss der gegen einandergerichteten Wirkungen der Hilfsfeder und des Druckes in der Druckkammer auf seinem Sitz gehalten wird.
Bei einer bekannten derartigen Steuerventilein- richtung ist der Stössel mit einem Druckzylinder ver sehen, in welchem die Hilfsfeder untergebracht und der als Kolben ausgeführte Mitnehmer dichtend ge führt ist, so dass eine Verschiebung des Stössels bei einem den vorbestimmten Wert des Druckes in der Druckkammer übersteigenden Druck dieser eine Ver schiebung des Mitnehmers entgegen der Wirkung der Hilfsfeder zur Folge hat,
durch welche die Öffnung des Einlassventils und als Folge davon ein Ansteigen des Druckes in der Druckkammer über den vorbe stimmten Wert hinaus verhindert wird.
Oftmals liegt die Aufgabe vor, ein bestehendes Steuerventil ohne Höchstdruckbegrenzer mit einem solchen zu versehen, ohne das Steuerventil in seinem Aufbau wesentlich zu verändern. Bei der bekannten Steuerventileinrichtung ist dies nichtdurchführbar, da der im allgemeinen mit mehreren Kolben oder Mem branen versehene Stössel von diesen vorerst gelöst werden muss, um den Einbau des genannten Druck zylinders, des Mitnehmers und der Hilfsfeder zu er möglichen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, bei einer Steuerventileinrichtung der eingangs genannten, bekannten Art den Einbau der für die Druckbegrenzung notwendigen Organe zu er leichtern. Erfindungsgemäss belastet zu diesem Zweck der Druck in der Druckkammer den Ventilkörper in einem die Schliessfeder unterstützenden Sinn, und fer ner ist der Mitnehmer am Ventilkörper, an welch letzterem sich die Hilfsfeder zusätzlich abstützt, derart verschiebbar geführt,
dass der Mitnehmer gegenüber dem Ventilkörper unter Verformung der Hilfsfeder bewegbar ist.
Diese erfindungsgemässe Ausbildung ermöglicht bei Steuerventilen, deren Einlassventilkörper als Ganzes ausgebaut werden kann, diesen Körper durch einen die Organe für die Druckbegrenzung enthaltenden Ventilkörper zu ersetzen.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstan des ist nachfolgend anhand der Zeichnung beschrie ben. Diese zeigt eine Steuerventileinrichtung an der Bremse von Schienenfahrzeugen im Schnitt samt der Hauptluftleitung 11, einem Steuerluftbehälter 12, einem Vorratsluftbehälter 13 und einem Bremszylin der 14 im Zustand der gelösten Bremse. Im Unterteil 8 des Gehäuses der Steuerventileinrichtung ist die Trennwand 15 vorgesehen, die eine dichtende Füh rung für eine Stange 16 bildet.
An deren unterem Ende ist ein Druckteller 17 befestigt, der an seinem äussern Umfang eine elastisch nachgiebige Membran 18 trägt. Ihr äusserer Rand ist im Gehäuseteil 8 einge spannt. Der Teller 17 und die Membran 18 trennen eine obere, an die Hauptluftleitung 11 angeschlossene Kammer 19 von einer untern, an den Steuerluftbehäl- ter 12 angeschlossenen Kammer 21.
Die Stange 16 geht nach oben in den rohrstutzen- förmigen Stössel 22 über, dessen oberes, offenes Ende einem Ventilkörper 23 gegenübersteht, während des- sen unteres, ebenfalls offenes Ende, in dem eine Löse bohrung 24 vorhanden ist, in eine mit der Aussenluft verbundene Kammer 25 mündet. Diese Kammer wird nach oben von einer einerseits im Gehäuseteil 8 ein gespannten und anderseits auf einem Druckteller 26 aufliegenden Membran 27 abgeschlossen und begrenzt damit eine weitere Kammer 28, die mit dem Brems zylinder 14 verbunden ist. Auf den untern Gehäuseteil 8 ist mittels Schrau ben 29 ein oberer Gehäuseteil 9 aufgeschraubt.
Im Innern desselben ist ein den beweglichen Teil des Ein lassventils bildender Körper 31 verschiebbar geführt. Dieser ist am untern Ende mit einem Flansch 34 ver sehen, in dessen untere Endfläche ein Dichtungsring 32 eingesetzt ist, der einem gehäusefesten Sitz 33 ge genübersteht. Eine sich an einer Rippe 35 des Ge häuseteils 9 abstützende Schliessfeder 36 liegt auf dem Flansch 34 auf und presst den Körper 31 normaler weise auf den Sitz 33. In einer von der Rippe 35 und dem Gehäuseteil 9 gebildeten Ausnehmung ist ein Dichtungsring 37 untergebracht, dessen Innenfläche am Körper 31 dichtend anliegt.
Im Innern des letz teren ist in einer Bohrung 38 der Ventilkörper 23 axial verschiebbar gehalten, wobei ihn eine Feder 39 gegen Anschläge 41 an der Innenwand des Körpers 31 drückt. Nach oben geht der Körper 31 in einen mit einer Bohrung 42 versehenen Hals 43 über, der in einer eine Dichtung bildenden Rippe 44 des Ge häuseteils 9 geführt wird. Am obern Ende des Halses 43 ist eine Membran 45 befestigt, deren äusserer Rand in der Wandung des Gehäuseteils 9 eingespannt ist. Die Membran 45 schliesst nach oben eine Kammer 46 ab, die über die Bohrung 42 mit dem Innenraum des Körpers 31 und über eine Öffnung 47 im untern Ge häuseteil 8 mit der Kammer 28 in unmittelbarer Verbindung steht. Zwischen der Membran 45 und der Rippe 44 befindet sich eine nach der Aussenluft ent lüftete Kammer 48.
Die Bohrung 42 steht über eine Querbohrung 49 mit einer zwischen der Rippe 44 und dem Körper 31 befindlichen Kammer 51 in Verbin dung. Der Dichtungsring 37 dichtet diese letztere gegenüber einer untern, mit dem Vorratsluftbehälter 13 verbundenen Kammer 52 ab. Die beiden Behälter 12 und 13 sind über mit Rückschlagventilen 53 ver sehene Zweigleitungen 54, 55 an die Hauptluftleitung 11 angeschlossen.
Die Arbeitsweise der beschriebenen Steuerventil einrichtung bei Bremsungen ist die folgende: In der dargestellten Lösestellung herrscht zwischen den Drücken in den Kammern 19 und 21 Gleichgewicht, da sowohl die Hauptluftleitung 11 als auch der Steuer luftbehälter 12 auf den Betriebsdruck aufgefüllt sind. Die Feder 36 drückt den Körper 31 auf den Sitz 33, während die Feder 39 den Ventilkörper 23 gegen die Anschläge 41 drückt. Jeder im Bremszylinder 14 etwa noch vorhandene Restdruck belastet die Mem bran 27 und hält damit den Stössel 22 vom Ventil körper 23 entfernt.
Da die Kammer 28 somit über die Öffnung 47, das Innere des Stössels 22 und die Lösebohrung 24 mit der Aussenluft verbunden ist, entleert sie sich vollständig.
Nimmt der Lokomotivführer in der Hauptluftlei- tung 11 zwecks Ausführung einer leichten Bremsung eine Drucksenkung vor, so bleibt der Betriebsdruck in der Kammer 21 infolge des Rückschlagventils 53 in der Zweigleitung 54 bestehen, während er in der Leitungskammer 19 fällt. Der in dieser Weise zwi schen den beiden Kammern 19, 21 entstehende Druckunterschied hebt den Stössel 22 an, wobei dieser am Ventilkörper 23 zum Aufliegen kommt und die Druckkammer 28 von der Aussenluft abtrennt. Da die Feder 39 stärker ist als die Feder 36, so wirkt der Ventilkörper 23 als Mitnehmer für den Körper 31 und hebt diesen von seinem Sitz 33 ab.
Damit ist das Einlassventil der Steuerventileinrichtung geöffnet, und es strömt Druckluft aus dem auf den Betriebsdruck aufgefüllten Vorratsluftbehälter 13 über die Kammer 52, die Öffnung 47 und die Kammer 28 in den Bremszylinder 14. Dieser Füllvorgang dauert so lange an, bis der in der Kammer 28 vorhandene Druck genügt, um die Membran 27 und mit ihr den Stössel 22 und die Membran 18 nach unten in die Abschluss- stellung zu bringen, in der zwar der Stössel 22 noch am Ventilkörper 23 anliegt, der Einlassventilkörper 31 aber auf seinen Sitz 33 gepresst wird.
In dieser Stel lung kann sich der Bremszylinder 14 weder über die Bohrung 24 nach der Aussenluft entleeren, noch kann er vom Vorratsluftbehälter 13 weiter aufgefüllt wer den.
Der im Bremszylinder 14 und in der Kammer 28 herrschende Druck überträgt sich über die Öffnung 47 auf das Innere 56 des Körpers 31. Gleichzeitig gelangt aber auch Druckluft über die Bohrungen 42 und 49 in die Kammern 46 und 51. Der sich in letzterer auf bauende Druck dient lediglich zur Entlastung des Körpers 31, indem dieser Druck dem im Innern des Körpers 31 vorhandenen Druck entgegenwirkt. Da gegen wird der Körper 31 durch den in der Kammer 46 wirkenden Druck und die Schliessfeder 36 entgegen der Wirkung der Hilfsfeder 39 nach unten gedrückt.
Die Stärken beider Federn und die Fläche des durch die Membran 45 und den Hals 43 gebildeten Betäti gungsorgans sind in solcher Weise aufeinander abge stimmt, dass der einer Vollbremsung entsprechende Druck im Bremszylinder genügt, um den Einlassventil- körper 31 unter Zusammendrückung der Hilfsfeder 39 auf seinen Sitz 33 zu drücken und damit jede wei tere Zufuhr von Druckluft zum Bremszylinder 14 zu unterbinden.
Findet in der Hauptluftleitung 11 eine Absenkung des Druckes unter den einer Vollbrem sung entsprechenden Wert statt, indem beispielsweise dieser Druck bis auf den Atmosphärendruck vermin dert wird, so werden der Stössel 22 und der Ventil körper 23 zwar angehoben, der Einlassventilkörper 31 bleibt aber auf seinen Sitz 33 gepresst und begrenzt damit den Höchstdruck in der Kammer 28 und damit im Bremszylinder 14 auf den genannten, einer Voll bremsung entsprechenden Wert. Da dieser Wert dem Unterschied der Kräfte der beiden Federn 36 und 39 verhältnisgleich ist, kann durch Verändern der Stärke der einen oder andern Feder der gewünschte Höchst druck in einfachster Weise eingestellt werden.
Control valve device on pressure air brakes The invention relates to a control valve device on compressed air brakes, which is provided with an inlet valve that monitors the connection of a storage container with a pressure chamber, the valve body of which is loaded by a closing spring below a predetermined pressure in the pressure chamber by moving a plunger via a driver and itself on this supporting auxiliary spring can be lifted from its seat,
while the valve body is held on its seat when the plunger is moved above the predetermined pressure under the influence of the opposing effects of the auxiliary spring and the pressure in the pressure chamber.
In a known control valve device of this type, the plunger is provided with a pressure cylinder in which the auxiliary spring is housed and the driver, designed as a piston, is sealingly guided, so that the plunger can be displaced at a pressure exceeding the predetermined pressure in the pressure chamber this results in a displacement of the driver against the action of the auxiliary spring,
by which the opening of the inlet valve and, as a result, an increase in the pressure in the pressure chamber over the vorbe certain value is prevented.
Often the task is to provide an existing control valve without a maximum pressure limiter with such, without significantly changing the structure of the control valve. In the known control valve device, this is not feasible because the plunger, which is generally provided with a plurality of pistons or membranes, must be released from these for the time being in order to allow the installation of said pressure cylinder, the driver and the auxiliary spring to be possible.
The object on which the invention is based is to facilitate the installation of the organs necessary for pressure limitation in a control valve device of the known type mentioned at the beginning. According to the invention, the pressure in the pressure chamber loads the valve body for this purpose in a sense supporting the closing spring, and furthermore the driver on the valve body, on which the auxiliary spring is additionally supported, is guided displaceably in such a way that
that the driver can be moved relative to the valve body while deforming the auxiliary spring.
In the case of control valves whose inlet valve bodies can be expanded as a whole, this design according to the invention enables this body to be replaced by a valve body containing the organs for pressure limitation.
An embodiment of the subject of the invention is described below with reference to the drawing ben. This shows a control valve device on the brake of rail vehicles in section together with the main air line 11, a control air tank 12, a supply air tank 13 and a brake cylinder 14 in the state of the released brake. In the lower part 8 of the housing of the control valve device, the partition 15 is provided, which forms a sealing guide for a rod 16.
A pressure plate 17 is attached to the lower end thereof and carries an elastically flexible membrane 18 on its outer circumference. Your outer edge is clamped in the housing part 8. The plate 17 and the membrane 18 separate an upper chamber 19 connected to the main air line 11 from a lower chamber 21 connected to the control air container 12.
The rod 16 merges upwards into the tubular plunger 22, the upper, open end of which is opposite a valve body 23, while its lower, also open end, in which a release hole 24 is present, is connected to the outside air Chamber 25 opens. This chamber is closed at the top by a on the one hand in the housing part 8 a tensioned and on the other hand resting on a pressure plate 26 membrane 27 and thus delimits a further chamber 28 which is connected to the brake cylinder 14. On the lower housing part 8 an upper housing part 9 is screwed ben 29 by means of screws.
Inside the same a moving part of the A valve forming body 31 is slidably guided. This is seen at the lower end with a flange 34 ver, in the lower end surface of which a sealing ring 32 is inserted, which faces a fixed seat 33 ge opposite. A closing spring 36 supported on a rib 35 of the housing part 9 rests on the flange 34 and normally presses the body 31 onto the seat 33. In a recess formed by the rib 35 and the housing part 9, a sealing ring 37 is housed Inner surface rests on the body 31 in a sealing manner.
Inside the latter the valve body 23 is held axially displaceably in a bore 38, with a spring 39 pressing it against stops 41 on the inner wall of the body 31. Upward, the body 31 merges into a neck 43 provided with a bore 42, which is guided in a seal-forming rib 44 of the housing part 9. At the upper end of the neck 43, a membrane 45 is attached, the outer edge of which is clamped in the wall of the housing part 9. The membrane 45 closes off a chamber 46 at the top, which is in direct communication with the interior of the body 31 via the bore 42 and with the chamber 28 via an opening 47 in the lower housing part 8. Between the membrane 45 and the rib 44 there is a chamber 48 which is vented to the outside air.
The bore 42 is in connec tion via a transverse bore 49 with a chamber 51 located between the rib 44 and the body 31. The sealing ring 37 seals the latter from a lower chamber 52 connected to the supply air container 13. The two containers 12 and 13 are connected to the main air line 11 via branch lines 54, 55 provided with check valves 53.
The operation of the described control valve device during braking is as follows: In the illustrated release position there is an equilibrium between the pressures in the chambers 19 and 21, since both the main air line 11 and the control air reservoir 12 are filled to the operating pressure. The spring 36 presses the body 31 onto the seat 33, while the spring 39 presses the valve body 23 against the stops 41. Any residual pressure still present in the brake cylinder 14 loads the mem brane 27 and thus keeps the plunger 22 away from the valve body 23.
Since the chamber 28 is thus connected to the outside air via the opening 47, the interior of the plunger 22 and the release bore 24, it is completely emptied.
If the locomotive driver lowers the pressure in the main air line 11 for the purpose of performing slight braking, the operating pressure in the chamber 21 remains as a result of the check valve 53 in the branch line 54, while it falls in the line chamber 19. The pressure difference that arises in this way between the two chambers 19, 21 lifts the plunger 22, which comes to rest on the valve body 23 and separates the pressure chamber 28 from the outside air. Since the spring 39 is stronger than the spring 36, the valve body 23 acts as a driver for the body 31 and lifts it off its seat 33.
The inlet valve of the control valve device is thus opened and compressed air flows from the supply air tank 13, which has been filled to the operating pressure, via the chamber 52, the opening 47 and the chamber 28 into the brake cylinder 14. This filling process continues until the in the chamber 28 The existing pressure is sufficient to bring the membrane 27 and with it the plunger 22 and the membrane 18 down into the closing position in which the plunger 22 is still in contact with the valve body 23, but the inlet valve body 31 is pressed onto its seat 33 .
In this position, the brake cylinder 14 can neither drain through the bore 24 to the outside air, nor can it be refilled further from the air reservoir 13 who the.
The pressure prevailing in the brake cylinder 14 and in the chamber 28 is transmitted via the opening 47 to the interior 56 of the body 31. At the same time, however, compressed air also passes through the bores 42 and 49 into the chambers 46 and 51. The pressure building up in the latter serves only to relieve the body 31 in that this pressure counteracts the pressure present in the interior of the body 31. In contrast, the body 31 is pressed downwards by the pressure acting in the chamber 46 and the closing spring 36 against the action of the auxiliary spring 39.
The strengths of both springs and the area of the actuator formed by the diaphragm 45 and the neck 43 are matched to one another in such a way that the pressure in the brake cylinder corresponding to full braking is sufficient to open the inlet valve body 31 by compressing the auxiliary spring 39 To press seat 33 and thus to prevent any further supply of compressed air to the brake cylinder 14.
If the pressure in the main air line 11 drops below the value corresponding to full braking, for example by reducing this pressure to atmospheric pressure, the plunger 22 and the valve body 23 are raised, but the inlet valve body 31 remains at its Seat 33 is pressed and thus limits the maximum pressure in the chamber 28 and thus in the brake cylinder 14 to the value mentioned, corresponding to full braking. Since this value is proportional to the difference in the forces of the two springs 36 and 39, the desired maximum pressure can be set in the simplest way by changing the strength of one or the other spring.