DE2151209B2

DE2151209B2 - Zweidrucksteuerventil fuer druckluftbremsanlagen insbesondere in schienenfahrzeugen

Info

Publication number: DE2151209B2
Application number: DE19712151209
Authority: DE
Inventors: Jack London Washbourn
Original assignee: Westinghouse Brake and Signal Co Ltd
Current assignee: Siemens Mobility Ltd
Priority date: 1970-10-16
Filing date: 1971-10-14
Publication date: 1976-04-22
Also published as: GB1302930A; DE2151209A1; US3731983A; IT942709B; ZA716395B; CA944417A; FR2111661A1; FR2111661B1; BR7106794D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zweidrucksteuerventil für Druckluftbremsanlagen, insbesondere in Schienenfahrzeugen, mit einem vom Druck in der Hauptluftleitung entgegen dem Druck im Hilfsluftbehälter beaufschlagten Membrankolben, der zum Steuern eines Anlegeventils in der Verbindung zwischen dem Hilfsluftbehälter und dem Bremszylinder und eines vom Anlegeventil getrennten Löseventils in der Verbindung zwischen dem Bremszylinder und der Atmosphäre dient, und mit einer Beschleunigungseinrichtung.

Derartige Zweidrucksteuerventile sind bekannt (US-PS 34 72 561). Sie haben jedoch den Nachteil, daß sie im Lösezustand ihre Stabilität durch den Bremsleitungsruck bzw. den Druck in der Hauptluftleiiung erhalten, so daß bei Druckschwankungen die Stabilität mehr oder weniger verlorengeht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Zweidrucksteuerventil der eingangs genannten Art so auszubilden, daß im Lösezustand der Bremsen eine vom Systemdruck unabhängige Stabilität gegeben ist.

Dies wird dadurch erreicht, daß ein Zweidrucksteuerventil der eingangs genannten Art eine der Stabilisierung im Lösezustand der Membrankolbcnanordnung dienende, durch Luftdruck beim Bremsenanlegen außer Funktion setzbare und auf den Membrankolben entgcgen dem über das Einlaßventil wirksamen Luftdruck wirkende Feder aufweist.

Dadurch wird insbesondere der Vorteil erzielt, daß die Stabilität im Lösezustand unabhängig vom Systemdruck ist, d. h. sowohl unabhängig vom zufällig am Zweidrucksteuerventil wirksamen Druck, als auch von dem Druck, der in einer Anlage tatsächlich als Nenndruck verwendet wird.

Die Erfindung ist an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausfiihrungsbeispiels naher erläutert.

Ein Zwischensteuerventil weist ein aus vier Teilen I. 2, 3 und 4 bestehendes Gehäuse mit Auslaßöffnungen 5.

6 bzw. 7 auf. Eine Brems- oder Haupiluftlciumg ist mit einem Durchgang 8 verbunden, während ein llilfsiulibehäher mit einem Durchgang 9 verbunden ist. Lj_n Bremszylinder ist mit einem Durchgang 10 /um AnIegen der Bremsen bzw. mit einem_Durchgang Il /um; Lösen der Bremsen verbunden, hin weiterer Durchgang 12 ist mit der Hauptlultleitung verbunden, um ;ujf diese Weise den Hilfsluftbehälter mit Dnickluli /u speisen.

ίο Das Zweidrucksteuerventil enthält ein Anlegeventil i3. ein Löseventil 14 und ein Ladeventil 15. Diese Ventile werden durch einen einzigen Membrankolben ie betätigt, der zwischen den Teilen 1 und 2 des Gehäuses und auf einem Schaft 17 in einem Bereich bewegbar angeordnet ist. der durch eine Membran 18 festgelegt ist. Die Membran 18 trennt eine Kammer b oberhalb und eine Kammer .7 unterhalb des Membrankolbens lf> voneinander. Außerdem ist der Membrankolben ifi über einen Ventilteil 19 mit einer Beschleunigungsemrichtung verbunden, deren Kammer 20 mn der Matipt- !ufileitung verbindbar ist. Der Ventilteil 19 weist /u diesem Zweck an seinem unteren Ende ein Ventilglied 2! auf. eiern ein verschiebbarer Ventilsitz 22 zugeordnet ist. so daß hierdurch ein Auslaßventil gebildet ist. Außerdem weist der Ventilteil 19 ein Ventilglied 23 aul. dem ein verschiebbarer Ventilsitz 24 zugeordnet ist. se, daß hierdurch ein Einlaßventil gebildet ist. Der Ventilsitz 24 weist an seinem unteren Ende einen Kolben I] auf. an dem der Hauptluftleitungsdruck, der Druck in der Kammer 20 und die Kraft einer Feder 25 wirksam sind. Wie aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich, erzeugt die Feder 25 Stabilität im Brcmszustand des Membrankolbens 16, wobei diese Stabilität von den Systemdrücken weitgehend unabhängig ist. Hierüber hinaus ist bemerkenswert, daß zum Bewegen des Membrankolbens 16 in Richtung auf den Lösezustand die Kraft der Feder 25 im System der Kräfte nicht wirksam ist. Den Ventilgliedern 21 und 23 und dem verschiebbaren Ventilsitz 22 sind schwache Federn 26 und 27 /ugeordnet.

Oberhalb des Membrankolbens 16 ist eine Schubstange 28 angeordnet, die in einem Hilfsgehäusc 29 verschiebbar ist und auf der oberen Fläche des Membrankolbens 16 aufliegt. Die Schubstange 28 wird durch die Kraft einer weiteren Feder 30 nach unten gedruckt. Die Kraft der Feder kann durch den über einen Durchgang 31 von der Beschleunigungseinrichtung hergeleiteten Druck vom Membrankolben weggenommen werden, indem eine Membran 32 nach oben bewegt wird, um die Feder 30 zusammenzudrücken. Wie aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich, erzeugt die Feder Stabilität im Lösezustand des Membrankolbcns 16. wobei diese Stabilität ebenfalls von den Systemdrücken weitgehend unabhängig ist.

Es wird angenommen, daß vor einem Bremseinsatz der Druck in der Kammer b im wesentlichen gleich dem Druck in der Kammer a ist. Der Druck in der Kammer b entspricht dem Druck in der Hauptluftlei tung, der Druck in der Kammer ,? entspricht dem Druck im Hilfsluftbehälter. Um zu bremsen, wird der Hauptluftleitungsdruck um ein bestimmtes Maß verringert, welches ausreichend ist, um die Feder 30 geringfügig zusammenzudrücken, so daß die Stabilität im Lösezustand überwunden wird. Dadurch kann sich das Ventilglied 23 von seinem Ventilsitz 24 anheben, so daß Hauptluftlcitungsdruck in die Kammer 20 einströmt. Gleichzeitig wird der Hauptluftleitungsdruck an der unteren Seite der Membran wirksam, so daß die Kraft

der Feder 30 vom Membrankolben 32 über runden »ird. Zusammen mit der Verringerung des ilaupilufileitungsdruckes wird hierdurch eine rasche Bewegung <§es Membrankolbens 16 in Richtung nach oben möglich. Dadurch werden das Ladeventil 15 und das Loseventil 14 geschlossen und das Anlegeventil 13 geöflnci. Es tritt Luft aus dem Hilf-luftbehälter in den Bremszylinder so lange ein, bis ein Punkt erreich! ist. an welchem der Hilfsluftbehälterdruck auf den Hauptluftlei lungsdruck gefallen ist. wobei sich der .Membrankolben 16 in eine Labe bewegt, in der das Ventilgiied 21 .im Ventilsitz 22 anliegt und sich das Ventilglied 23 und der Ventilsitz 24 einander nähern. Bald nach dem Schließen des Auslaßventils 21. 22 erhöht sich der Druck in der Kammer 20. so daß zusammen mit der Kraft der Feder 25 der oberhalb des Kolbens 33 wirkende Druck überwunden w ird. so daß sich der Kolben 33 zusammen mn dem Ventilsitz 24 in die obere Stellung bewegt. Der au! das Ventilglied 23 einwirkende Druck der Kammer er leugt Stabilität im Bremszusland des Membrankolbens 16. darüber hinaus wird durch die Kraft der Feder 25 eine weit größere Stabilität in diesem Zustand des Membrankolbens 16 erzeugt. Bei Schwankungen de«- Hauptluftleitungsdrucks öffnet das Einlaßventil 23. 24. Die Stabilität im Bremszustand wird hauptsächlich durch die Kraft der Feder 25 und weniger durch den Druck in der Kammer erzeugt, welcher über die relativ unbedeutende Differentialfläche angelegt wird, die durch das geschlossene Auslaßventile 21, 22 bedingt ist. Bei rascher Erhöhung des Drucks in der Kammer aus der Hauptluftleiiung wird, indem diese Druckerhöhung über den Durchgang 31 in den Bereich unterhalb der Membran 32 übertragen und die Feder 30 zusammengedrückt wird, die Kraft der Feder 30 unwirksam gemacht. Die Feder 30 liefert daher lediglich Stabilität im Lösezustand des Membrankolbens 18. so daß sie lediglich in eine Lage zurückgebracht wird, in welcher die Schubslange 28 mit dem MembrankolLv.¹. 16 im Losezustand in Eingriff ist.

Um die Bremsen /o lösen, wird uer Druck in dei Haupiluftienung derart angehoben, daß ein Druckunterschied /wischen der Kammer b und der Kammer α entsteht, durch üen die durch die Feder 25 erzeugte Stabilität überwunden wird. Der Ventilieil 19 bewegt sich bis zu einem Punkt nach unten, an welchem der Ventilsitz 22 mit dem V'nuilglied 21 in seiner unteren

ίο Lage noch im Eingriff ist und sich schließlich das Auslaßventil 21. 22 öffnet, so daß die Kammer 20 über die Auslailöfi'nung 7 mit der Atmosphäre verbunden ist. Der Druck in"der Kammer 20 fällt daher, und der Venlilteil 19 druckt den Kolben 33 entgegen der Krall

einer Feder 35 in seine untere Lage. Der Membrankolben kehri in seine anfangs geschilderte Lage zurück, in der der Durchgang 31 drucklos ist und die Feder 30 Stabilität im Lösezustand des Membrankolbens 16 erzeugt. Das Vorherrschen des Haupiluiileiiungsdruckes

über dem atmosphärischen Druck in der Kammer 20 bewirkt auch, daß der Kolben 33 die Krait der Feder 25 unwirksam macht.

Während des Absenkens des Membrankolbens 16. des Ventilteiles 19 und des Ventilsitzes 24 in die untere Lage wird das Löseventil 14 zusammen mit dem i.adeventil 15 wieder geöffnet.

Ls wird betont, daß durch Einwirken der I edern 30 und 25 und durch zweckmäßige Auswahl der Ditlerenzdruckllächen die Stabilität im Löse- als auch im Bremszustand von den Systemdrücken weilgehend unabhängig ist, daher kann ein Zweidrucksteuerventil gemäß der Erfindung in Anlagen mit unterschiedlichen Drükkcn eingesetzt werden, ohne daß die Stabilität beeinflußt wird.

Das Patentbegehren richtet sich ausschließlich aiii die durch die Feder 30 und den Membrankolben 32 gegebene Stabilisierungseinrichtung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zweidrucksteuerventil für Drucklultbremsanlagen, insbesondere in Schienenfahrzeugen, mit einem vom Druck in der Hauptlultleitung entgegen dem Druck im Hilfsluftbehälter beaufschlagten Membrankolben, der zum Steuern eines Anlegeventils in der Verbindung zwischen dem Hilfsluftbehälter und dem Bremszylinder und eines vom Anlegeventil getrennten Löseventils in der Verbindung zwischen dem Bremszylinder und der Atmosphäre dient und mit einer Beschleunigungseinrichtung gekennzeichnet durch eine der Stabilisierung im Lösezustand der Membrankolbenanordnung (16. 18) dienende, durch Luftdruck beim Bremsenanlegen außer Funktion setzbare und auf den Membrankolben (16) entgegen dem über das Einlaßventil (23. 24) wirksamen Luftdruck wirkende Feder (30).

2. Zweidrucksteuerventil nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die der Stabilisierung im Lösezustand der Membrankolbenanordnung (16. 18) dienende Feder (30) mit Hilfe eines weiteren Membrankolbens (32) durch Beschleunigerdriick zusammendrückbar ist.