DE1116709B

DE1116709B - Vakuumgesteuertes Druckluftventil fuer Bremsanlagen von Schienenfahrzeugen

Info

Publication number: DE1116709B
Application number: DEW24841A
Authority: DE
Inventors: Walter Ortmann
Original assignee: Westinghouse Bremsen GmbH
Current assignee: Westinghouse Bremsen GmbH
Priority date: 1959-01-14
Filing date: 1959-01-14
Publication date: 1961-11-09
Also published as: CH379557A

Description

Vakuumgesteuertes Druckluftventil für Bremsanlagen von Schienenfahrzeugen Die Erfindung betrifft ein vakuumgesteuertes Druckluftventil für Bremsanlagen von Schienenfahrzeugen, das zwei gleichachsig hintereinander angeordnete, in einer Richtung kraftschlüssig verbundene Kolben und ein durch die Kolben zu betätigendes Doppelsitzventil enthält, wobei der dem Doppelsitzventil entfernter liegende Kolben vakuumgesteuert ist und der andere Kolben durch den von einem Betätigungsventil eingesteuerten Luftdruck und den Bremsdruck der Triebwagenbremse gesteuert wird und das Doppelsitzventil die Bremsleitung der Triebwagenbremse an die Außenluft oder an den Drucklufthauptbehälter anschließt oder die Bremsleitung absperrt.
An dem VD-Ventil oder in der dazugehörenden Rohrleitung wird gewöhnlich ein Rückschlagventil angeordnet, um die Verbindung zum Vakuumbehälter und zur Zugleitung zu überwachen. Der Nachteil dieser Rückschlagventile liegt jedoch außer in ihrer verhältnismäßig teuren Herstellung auch in ihrer Trägheit, da die bewegten Massen verhältnismäßig groß sind.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein vakuumgesteuertes Druckluftventil zu schaffen, welches diese Nachteile nicht aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der vakuumgesteuerte, mit einer Bohrung versehene Kolben als Rückschlagventil ausgebildet ist, wobei der die Kolbenstange umgebende nabenförmige Teil des Kolbens als Sitz und ein mit dem Kolben teilweise verbundenes elastisches Glied in Form einer Membran als Ventilkörper dient, und daß im zentralen Teil des Kolbens eine Aussparung vorgesehen ist derart, daß die im Ventilöffnungssinn beaufschlagtc Fläche des elastischen Gliedes relativ groß ist.
Hierdurch wird ein Rückschlagventil erhalten, das schon bei kleinem Schließdruck dicht schließt, andererseits schon bei sehr kleiner- Druckdifferenz auf den beiden Kolbenseiten ein öffnen des Ventils ermöglicht. Dies ist für den Vakuumbetrieb wichtig, weil hier nur niedrige Druckwerte verfügbar sind und die Kraft, die zum öffnen des Rückschlagventils benötigt wird, eine Minderung des nutzbaren Vakuums bedeutet.
Bei Wagen mit fabrikationsmäßig eingestellten Ventilen ist der Ausbau und ihr Ersatz durch ein Ventil unumgänglich, wenn diese Wagen anderen Betriebsbedingungen angepaßt werden müssen, z. B. wenn eine neue Lokomotive in einem anderen Bremsbereich arbeitet. Erfindungsgemäß läßt sich der Bremsbeginn des Triebfahrzeuges durch Ändern der Spannung der Feder einstellen.
In Weiterbildung der Erfindung wirkt auf den Kolben in demselben Sinne wie das Vakuum der Vakuumbremsleitung eine Feder ein, deren Vorspannung änderbar ist. Hierdurch kann die Vakuumbremse den jeweiligen Betriebsverhältnissen entsprechend einfach und schnell an die Druckluftbremse angepaßt werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt.
Die Einrichtung besteht aus einer Vakuumbremsleitung 1, einem Vakuumsteuerbehälter 2, einer Steuerleitung für die Direktbremsung 3, einem Bremszylinder 4 sowie einem Druckluftvorratsbehälter 5, die alle an ein VD-Ventil angeschlossen sind.
Das VD-Ventil enthält zwei Steuerkolben 7 und 8 unterschiedlichen Durchmessers, die über einen Stößel 6 kraftschlüssig verbunden sind. Der größere Steuerkolben 7, mit dem der Stößel 6 fest verbunden ist, ist auf seiner Unterseite von dem Unterdruck in einer mit dem Vakuumsteuerbehälter 2 verbundenen Kammer 9 und auf seiner Oberseite von dem Unterdruck in einer mit der Vakuumbremsleitung 1 verbundenen Kammer 10 beaufschlagt.
Der Steuerkolben 7 trägt eine ringförmige Membran 17, die mit ihrem äußeren Umfang in dem Gehäuse des VD-Ventils eingespannt ist. An ihrem inneren Durchmesser bildet die Membran 17 ein Rückschlagventil; sie hat dazu einen Wulst 18, der durch eine Feder 19 auf eine als Ventilsitz 20 a wirkende Aussparung 20 des Steuerkolbens 7 gedrückt wird, wodurch eine Bohrung 21 gegen eine Luftströmung von Kammer 10 nach Kammer 9 abgeschlossen ist und demnach der Unterdruck im Vakuumsteuerbehälter 2 und somit auch in Kammer 9 erhalten bleibt. Von der Kammer 9 kann jedoch Luft zur Kammer 10 strömen. Dieser Fall tritt z. B. bei Inbetriebnahme der Fahrzeuge ein, wenn das Vakuum erst aufgebaut werden muß. Der Stößel 6 trägt an seinem oberen Ende eine Einstellplatte 22, durch die der von der Spannung einer Feder 23 abhängige Bremsbeginn des Triebfahrzeuges einstellbar ist.
Der kleinere Steuerkölben-8 hat an seinem unteren Ende einen Ventilsitz 11; -mit dem er -auf ein Doppel-Sitzventil 12 einwirkt, sobald der Druck entweder in einer Kammer 13 erhöht oder der Unterdruck in Kammer 10 aufgehoben wird. Die -Kammer 13 auf der Oberseite des Steuerkolbens 8 ist an die direkte Steuerleitung 3 des Triebfahrzeuges angeschlossen. Eine Kammer 24 an der Unterseite des Steuerkolbens 8 steht über eine Bohrung 25 mit einer weiteren Kammer 14 in Verbindung, wobei beide direkt an den Triebfahrzeug Bremszylinder 4 angeschlossen sind. In der gezeichneten oberen Stellung des Steuerkolbens 8 sind die Kammern 24 und 14 über eine Entlüftungsbohrung 26 des durch eine Feder 15 im Schließsinne belasteten Doppelsitzventils 12 zur Atmosphäre hin entlüftet. Eine Kammer 16 ist ständig an den Druckluftvorratsbehälter 5 angeschlossen.
Die Wirkungsweise des vakuumgesteuerten Druckluftventils ist folgende: Es sei angenommen, die Bremsen befinden sich im gelösten Zustand. Dann herrscht in den Kammern 9 und 10 und somit auch im Vakuumsteuerbehälter 2 und in der Vakuumbremsleitung 1 der gleiche Unterdruck. Die Kammern 14 und 24 und damit auch der Bremszylinder 4 des Triebfahrzeuges sind über die Entlüftungsbohrung 26 des Doppelsitzventils 12 entlüftet. Die Kammer 13 ist über Leitung 3 und über ein nicht gezeichnetes Betätigungsventil mit der Atmosphäre verbunden. Somit befinden sich alle Teile in den gezeichneten Stellungen.
Beim Bremsen wird das Vakuum in der Vakuumbremsleitung 1 und somit auch in Kammer 10 zerstört. Das Rückschlagventil verhindert einen Druckausgleich in den Kammern 9 und 10. Dadurch wird der Steuerkolben 7 entgegen der einstellbaren Kraft der Feder 23 nach unten gedrückt und betätigt mittels des Stößels 6 den kleineren Steuerkolben 8, der mit seinem Ventilsitz 11 auf dem Doppelsitzventil 12 aufliegt und dieses zur Atmosphäre hin abschließt. Anschließend wird das Doppelsitzventil 12 entgegen der Feder 15 weiter nach unten gedrückt. Dadurch wird die mit Druckluft vom Vorratsbehälter 5 beauschlagte Kammer 16 mit der Kammer 14 verbunden, so daß dem Bremszylinder 4 des Triebfahrzeuges Luft aus dem Vorratsbehälter 5 zugeführt wird. Der im Bremszylinder und in der Kammer 24 eingesteuerte Druck ist proportional dem absoluten Druck in Kammer 10, der in ihr durch Zerstören des Vakuums herrscht, und zwar derart, daß die Höhe des Druckes in Kammer 24 gleich der Druckdifferenz zwischen dem Unterdruck in Kammer 9 und dem Druck in Kammer 10 ist. Dadurch ist ein stufenweises Bremsen und beim Umkehren des Vorganges, d. h. beim Evakuieren der Kammer 10, ein abgestuftes Lösen gewährleistet. Beim Lösen der Bremse wird die Vakuumbremsleitung 1 und damit die Kammer 10 evakuiert, wodurch der Gleichgewichtszustand gestört wird und die Kolben 7 und 8 sich nach oben bewegen. Der Ventilsitz 11 hebt sich dabei vom Doppelsitzventil12 ab, und der im Bremszylinder 4 herrschende Druck entweicht über die Entlüftungsbohrung 26 des Doppelsitzventils 12 ins Freie.
Beim Direktbremsen des Triebfahrzeuges wird ein Steuerdruck über die -Leitung 3- in die Kammer 13 eingeleitet, wodurch der Steuerkolben 8 allein nach unten gedrückt wird und dann eine Beaufschlagung des Bremszylinders 4 wie irr der beschriebenen Art durchführt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vakuumgesteuertes Druckluftventil für Bremsanlagen von Schienenfahrzeugen, das zwei gleichachsig hintereinander angeordnete, in einer Richtung kraftschlüssig verbundene Kolben und ein durch die Kolben- zu - betätigendes Doppelsitzventil enthält, wobei der dem Doppelsitzventil entfernter liegende Kolben vakuumgesteuert ist und der andere Kolben durch-den von einem Betäti= gungsventil eingesteuerten - Luftdruck und den Bremsdruck der Triebwagenbremse gesteuert wird und das Doppelsitzventil- die Bremsleitung der Triebwagenbremse an die Außenluft oder an den Drucklufthauptbehälter anschließt oder die Bremsleitung absperrt, dadurch gekennzeichnet, daß der vakuumgesteuerte, -mit einer Bohrung (21) versehene Kolben (7) als Rückschlagventil ausgebildet ist, wobei der die Kolbenstange (6) umgebende nabenförmige Teil des Kolbens (7) als Sitz (20 a) und ein mit dem Kolben (7) teilweise verbundenes elastisches Glied (17) in Form einer Membran als Ventilkörper dient, und daß im zentralen Teil des Kolbens (7) eine Aussparung (20) vorgesehen ist derart, daß- die im Ventilöffnungssinn beaufschlagte Fläche des -elastischen Gliedes (17) relativ groß ist.
2. VD-Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Kolben (7) in demselben Sinne wie das Vakuum der Vakuumbremsleitung (1) eine Feder (23) einwirkt, deren Vorspannung änderbar ist. -In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2'819125.