Steuerventil an Einkammer-Druckluftbremsen. Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuer ventil an Einkammer-Druckluftbremsen, deren Hilfsluftbehälter durch einen Trennungskolben in zwei ihrem Inhalt nach veränderliche Kam mern geteilt ist, die also neben einer stufen weisen Verstärkung der Bremswirkung ein stufenweises Lösen gestatten.
Bei den bekannten Steuerventilen für der artige Bremsen wird sowohl der Brems- wie der Lösevorgang durch ein gemeinsames Steuerorgan geregelt, das aus zwei überein ander angeordneten, durch einen gemeinsamen Steuerkolben betätigten Schiebern, einem Grund- und einem Abstufungsschieber, besteht.
Bei bekannten Schnell- und Personenzug bremsen, deren Steuerventil auf diesem Prinzip beruht, fallen die Scbieber infolge der be trächtlichen Bremszylinderabmessungen ziem lich gross aus, daher entsteht zwischen ihnen infolge des hohen Betriebsdruckes von etwa 5 Atm. eine grosse Reibung, die im Betriebe häufig zu Unzuträglichkeiten führt, insofern infolge dieser Reibung der Grundschieber durch den Abstufungsschieber beim Bremsen vorzeitig mitgenommen wird, d. h. bevor der Abstufungsschieber den durch das zwischen Grundschieber und hinterer Anschlagfläche der rahmenförmigen Kolbenstange des Steuer kolbens vorgesehene Spiel bedingten Hub zu rückgelegt hat. Diese Erscheinung äussert sich in unerwünschter Weise auf die Brems wirkung, die dadurch naturgemäss anders aus fällt, als der Absicht des die Bremse bedie nenden Lokomotivführers entspricht.
Dieser Nachteil wird gemäss der Erfindung dadurch beseitigt, dass das Steuerventil mit je einem besondern Steuerorgan für den Brems- und Lösevorgang versehen wird, wobei die beiden diese Steuerorgane betätigenden Steuer kolben auf der eineu Seite mit der Haupt leitung in Verbindung stehen, also auf dieser Seite stets dem Hauptleitungsdruck ausgesetzt sind, wobei der Steuerkolben, der das den Bremsvorgang regelnde Steuerorgan betätigt, auf seiner andern Seite vom Druck der Luft derjenigen Kammer des Hilfsluftbehälters be aufschlagt wird, die beim Bremsen Druckluft an den Einkammer-Bremszylinder abgibt, wo hingegen der Steuerkolben, der das den Löse vorgang regelnde Steuerorgan betätigt, auf seiner andern Seite vom Drucke der Luft der andern Hilfsluftbehälterkammer beaufschlagt wird.
Da es infolge dieser Arbeitsverteilung auf zwei verschiedene Steuerorgane möglich ist, diese, die gemäss der Erfindung als Schieber ausgebildet sind, mit kleineren Abmessungen auszuführen, als dies bei der Anwendung von Grund- und Abstufungsschieber möglich ist, so fällt auch die gesamte zu leistende Rei bungsarbeit kleiner aus, als bei der bisher gebräuchlichen Bauart.
Auf der Zeichnung ist der Erfindungs gegenstand in einer beispielsweisen Ausfüh rungsform veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt das Steuerventil im Schnitt, in Verbindung mit dem zugehörigen Brems apparat in schematischer Darstellung in der Lösestellung; Fig. 2 zeigt das den Lösevorgang steuernde Organ in der Stellung, die es bei jeder Bremsung einnimmt ; Fig. 3 zeigt das den Bremsvorgang regelnde Steuerorgan in der Betriebsbremsstellung, Fig.4 dasselbe in der Schnellbremsstellung. Das Steuerventil G ist bei L an die durch gehende Hauptleitung angeschlossen. Es be sitzt die beiden mit der Hauptleitung in of fener Verbindung stehenden Kolbenkammern I und II, in denen sich die beiden Steuer kolben k1 und k2 befinden. Der Kolben k1 ist in bekannter Weise mit Spiel mit dem Schie ber S1 verbunden, der den Bremsvorgang regelt; der Kolben k2 dagegen ist mit dem Schieber S2, der zur Regelung des Lösevor gangs dient, starr verbunden.
J ist der be kannte Einkammer-Bremszylinder mit dem Kolben l. H ist der Hilfsluftbehälter, der durch den Kolben m in zwei Kammern A und B geteilt wird. K ist eine mit dem Hilfs luftbehälter H verbundene Kammer, die den Raum A vergrössert, H ist eine in der Löse stellung mit der Hauptleitung verbundene Auf nahmekammer, die nach erfolgtem Bremsen das Lösen beschleunigt. p ist das in bekannter Weise im Grundschieber vorgesehene, vom Kolben k1 beherrschte Abstufungsventil, r ist ein in die zum Bremszylinder J führende Leitung 3 eingebautes Rückschlagventil. V ist ein Ventil, dessen Zweck und Wirkungsweise unten näher beschrieben ist.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Ist die Bremse geladen und befinden sich die Steuerorgane in der in Fig. 1 dargestellten Lösestellung, so wird zwecks Einleitung einer Bremsung in bekannter Weise Druckluft aus der Hauptleitung L durch das Führerbrems ventil abgelassen. Bei jedem Sinken des Hauptleitungsdruckes nimmt der Steuerkol ben k2 die in Fig. 2 dargestellte Stellung ein, in der er sämtliche durch ihn überwachte Kanäle abschliesst. Seine Bewegung erhält er durch den auf seiner rechten Seite sich äussernden Überdruck der Hilfsbehälterluft, da der Raum IV durch die Rohrleitung 5 mit der Kammer K und der Kammer A des Hilfsluftbehälters H in Verbindung steht.
Der Steuerkolben k1, dem die Regelung des Druckluftzuflusses zum Einkammerbrems zylinder beim Bremsen obliegt, hat infolge des Sinkens des Hauptleitungsdruckes und infolge des sich nunmehr geltend machenden Überdruckes in der Kammer B des Hilfluft behälters bei einer sogenannten Betriebsbrem sung, die schon durch ganz geringen Druck abfall in der Hauptleitung herbeigeführt wer den kann, die Stellung nach Fig. 3 einge nommen, weil der verhältnismässig geringe Inhalt der beim Bremsen an den Einkammer bremszylinder Druckluftabgebenden Kammer B eine Drehung erfährt.
Da die Druckabnahme in der Hauptleitung gering ist und der Über druck rechts vom Kolben k1 bald aufhört, weil die Luft von der Kammer B über die Leitung 2, die Steuerkammer III, das mit dem Kolben k1 unbeweglich verbundene, in folge Verschiebung des letzteren gegenüber dem Schieber S1 nach links geöffnete Ab stufungsventil p und die Kanäle 10 und 3 in den Raum C des Einkammerzylinders ge langt, so verschiebt sich der Kolben ki nicht über die in Fig. 3 dargestellte Stellung hinaus nach links.
Sinkt dabei der Druck in der Kammer B infolge des Auffüllens des Raumes C unter den links auf den Kolben Ici wirkenden Leitungsdruck, so erfährt dieser Kolben durch den nunmehr überwiegenden Leitungsdruck eine geringe Rechtsverschiebung, die wohl hinreicht, das Abstufungsventil p zu schliessen, nicht aber den Steuerschieber S1 nach rechts zu bewegen, weil dieser infolge Adhäsion ziemlich fest auf dem Schieberspiegel liegt und zu seiner Bewegung einer nicht unbe deutenden Kraft bedarf. Damit ist die Brems abschlussstellung herbeigeführt.
Ist eine Bremsung vorgenommen worden und es erweist sich, dass die Bremswirkung zu stark ist, so wird eine stufenweise Ab schwächung der Bremswirkung dadurch her beigeführt, dass der Leitungsdruck mittelst des Führerbremsventils etwas erhöht wird. Dabei nehmen beide Steuerkolben im Steuer ventilgehäuse die Lösestellung nach Fig. 1 ein. Durch die Leitung 3 und die davon ab zweigende Leitung 4 entweicht dann über die rechte Höhlung des Schiebers S2 und die ins Freie führende Öffnung 9 aus der Kam mer C des Einkammerbremszylinders die Druck luft so lange, bis diese Verbindung unterbrochen wird, was eintritt, sobald die aus der Haupt leitung über die Leitung 1, die linke Höh lung im Schieber S2 und die Leitung 2 in die B-Kammer des Hilfsluftbehälters H ein strömende Luft den Kolben m in diesem nach rechts verschoben hat.
Dabei wird der Kolben m, solange er sich noch links von der Mündung des Kanals q befindet, in der Kammer A einen höheren Druck erzeugen, als in der Kammer B herrscht, denn die wirksame Fläche des Kolbens m ist rechts um den Betrag des Kolbenstangenquerschnittes kleiner als links und ausserdem ist die linke Fläche des kleineren Gegenkolbens n mit dem gleichen Druck belastet, wie die rechte Seite des Kolbens m, also verkleinert sich die wirk same Fläche des Kolbens m noch um das Mass der Fläche des Kolbens n. Es muss also, wenn sich der Kolben m im Gleichgewicht befindet, der Druck in der Kammer A grösser sein als in der Kammer B, also auch grösser als in der Leitung L.
Dabei ist zu berück sichtigen, dass das stufenweise Abschwächen der Bremswirkung durch Einlassen ganz ge- ringer Luftmengen aus dem Hauptluftbehälter in die Hauptleitung erreicht werden kann. Der Steuerkolben k2 wird also bei diesem Vorgang auf der rechten Seite über Leitung 5 und Steuerschieberkammer IV einem Druck ausgesetzt, der allmählich über den gering erhöhten Leitungsdruck hinauswächst und er verschiebt sich infolgedessen nach kurzer Zeit nach links und unterbricht den Lösevor gang durch Abschliessen der durch den Schie ber S2 beherrschten Kanäle.
In dieser Lage verbleibt der Kolben k2, bis weitere Druck erhöhungen in der Hauptleitung zum Zweck des stufenweisen Herabsetzens der Brems wirkung vorgenommen werden, wobei er jedes mal in die in Fig. 1 dargestellte Lösestellung gelangt; um nach Ansteigen des Druckes in A über den Leitungsdruck, wieder nach links in die Abschlussstellung zu gehen. Dieses stufenweise Abschwächen der Bremswirkung lässt sich so lange fortsetzen, bis der Kolben m die Bohrung q im Hilfsluftbehälter über schreitet. Ist die Bremswirkung bereits so weit abgeschwächt, dass der Kolben m dicht links neben der Öffnung q sich befindet und wird eine weitere Druckerhöhung in der Hauptleitung vorgenommen, so gehen die Kolben k2 und m wieder in die Stellung nach Fig. 1.
Die Öffnung q im Hilfsluftbehälter befindet sich dabei links vom Kolben m, so dass zwischen den Räumen B und A Druck ausgleich stattfindet. Es steht nun keine Kraft mehr zur Verfügung, um den Steuerkolben k2 in die Abschlussstellung zurückzubringen; es tritt völliges Lösen der Bremse ein. Die Kammer M erleichtert ein rasches Ansteigen des Druckes in der B-Kammer des Hilfsluft behälters und ermöglicht infolgedessen beliebig grössere oder kleinere Lösungsstufen herbei zuführen.
Wird eine Schnell- oder Notbremsung eingeleitet und zu diesem Zweck die Haupt leitung durch das Führerbremsventil rasch und ergiebig entlüftet, so nehmen beide Steuerkolben schnell rare äusserste -linke Stel lung ein, der Schieber S2 sperrt dabei wieder sämtliche von ihm überwachte Kanäle ab, der Schieber<B>81</B> vermittelst mit seiner Höh- lung eine Verbindung zwischen den Leitungen 6 und 3 (siehe Fig. 4). Es strömt also Leitungs luft in die C-Kammer des Einkammer-Brems zylinders.
Gleichzeitig wird die über das Ventil V zum Bremszylinder führende Leitung 7 durch den Steuerschieber S1 freigelegt, die Druckluft der B-Kammer des Hilfsluftbehälters strömt also über Leitung 2 und den Raum III in die Leitung 7, drückt das Ventil V gegen die Wirkung der dasselbe von unten be lastenden Feder nach unten, schliesst also die mit einer oder mehreren ins Freie führenden Öffnungen sich deckenden Bohrungen 11 im Ventilkörper und tritt durch die nunmehr freigelegten Öffnungen 12 über Leitung 3 in den C-Raum des Einkammer-Bremszylinders. Ist zwischen diesem und der B-Kammer des Hilfsluftbehälters Druckausgleich eingetreten, so schliesst die unter dem Ventil V vorgesehene Feder das Ventil, und die noch in B ent haltene Druckluft entweicht über die Öffnungen 11 in die Atmosphäre.
Der schon vorher unter dem Einfluss des im Raum A bezw. in der Kammer K sich geltend machenden Über druckes nach links gewanderte Kolben m des Hilfsluftbehälters wird in seine äusserste Links stellung verschoben. Die Schleife o gelangt zum Anliegen an einen Bolzen im Bremsge stänge und die Bremswirkung wird durch die Mitwirkung des Kolbens m auf das mögliche Höchstmass gesteigert.
Wird nach einer Bremsung zum Zweck des Lösens der Druck in der Hauptleitung durch das Führerbremsventil wieder erhöht, so nehmen die Steuerorgane wieder die Lage nach Fig. 1 ein. Dabei schliesst der den Brems vorgang überwachende Schieber S1 sämtliche von ihm überwachte Kanäle ab, nachdem zuerst das Abstufungsventil p geschlossen ist. Der den Lösevorgang vermittelnde Steuer schieber S2 kehrt in seine rechte Endstellung zurück, wobei er die Hauptleitung L über den Kanal 1, die linke Schieberhöhlung, die Leitung 2 mit der Kammer B des Hilfsluft behälters H verbindet.
Sobald der Kolben m unter dem Einfluss des steigenden Druckes in Kammer B in seine rechte Endlage (Fig. 1) gelangt, strömt aus der Hauptleitung kom mende Luft durch die kleine Öffnung q hin durch in die A-Kammer und zugleich in die Kammer K und durch die Leitung 5 hin durch in den Raum IV des Steuerventilge häuses. Der Raum C des Einkammerbrems zylinders ist über die Leitungen 3 und 4, die rechte Höhlung im Schieber S2 mit der Leitung 9 und damit mit der Atmosphäre verbunden.