Vakuumgesteuerte Druckluft-Ventilvorrichtung Die Erfindung betrifft eine an einer Luftbremsein- richtung für Eisenbahnzüge, deren Wagen mittels Saugluft gebremst werden, während das Triebfahr zeug mittels Druckluft direkt gebremst wird, vor gesehene, durch das Vakuum der Bremseinrichtung steuerbare, die Druckluftbremse regelnde Druckluft- Ventilvorrichtung, welche die beiden Brernssysterne pneumatisch kuppelt, und zwei gleichachsig hinter einander angeordnete, in einer Richtung kraftschlüssio,
verbundene Kolben und ein durch einen der Kolben zu betätigendes Doppelsitzventil enthält, wobei der dem Doppelsitzventil abgewandte 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 Trieb- wagenbremse an die Aussenluft oder an einem Druck- hiftvorratsbehälter anschliesst oder die Bremsleitung absperrt.
Man pflegt in einer solchen Ventilvorrichtung oder in der dazugehörenden Rohrleitung ein Rück- schlagventil anzuordnen. Der Nachteil dieser Rück- schlagventile liegt ausser in ihrer verhältnismässig teueren Herstellung in ihrer Trägheit, wodurch die Ansprechempfindlichkeit der Gesamtanlage niedrig ist. Bei den bekannten vakuumgesteuerten Druck- luftventilvorrichtungen ist der Bremsbeginn der Triebfahrzeug<B>-</B> Druckluftbremse fabrikationsmässig auf einen bestimmten Wert des Vakuums in der Bremsleitung eingestellt.
Eine betriebsmässige Anpassung des Bremsbeginns der vakuum gebremsten Wagen an das druckluftgebremste Triebfahrzeug ist somit nicht möglich. Infolgedessen kann der Fall eintreten, dass der Bremsbeginn des Triebfahrzeuges früher oder später eintritt als bei den angehängten Wagen und dadurch ein ungleich mässiges Bremsen des gesamten Zuges hervorgerufen wird.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der vakuumgesteuerte Kolben mit einer Bohrung ver sehen ist und den Sitz eines Rückschlagventils ent hält, welcher Sitz dicht an der Kolbenstange des letzterwähnten Kolbens liegt, und dass im Öffnungs sinne des Rückschlagventils die beaufschlagte Fläche desselben durch eine Aussparung im letzterwähnten Kolben verhältnismässig gross gemacht ist.
Hierdurch erhält man ein Rückschlagventil, das schon bei kleinem Schliessdruck dicht schliesst, ander seits schon bei sehr kleiner Druckdifferenz auf den beiden Kolbenseiten ein öffnen des Ventils ergibt. Dies ist für den Vakuumbetrieb wichtig, weil hier nur niedrige Druckwerte verfügbar sind und die Kraft, die zum öffnen des Rückschlagventils be nötigt wird, eine Minderung des nutzbaren Va kuums bedeutet.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Die gezeichnete Luftbrernseinrichtung besteht aus einer Vakuum-Bremsleitung <B>1,</B> einem Vakuum-Steuer- behälter 2, einer Steuerleitung<B>3</B> für die Direktbrem sung, einem Triebfahrzeug-Bremszylinder 4 sowie einem Druckluft-Vorratsbehälter <B>5,</B> die alle an ein anschliessend näher erläutertes vakuumgesteuertes Druckluftventil nach der Erfindung angeschlossen sind.
Das Ventil enthält zwei gleichachsige Steuerkol ben<B>7</B> und<B>8</B> unterschiedlichen Durchmessers, die über einen Stössel<B>6</B> in einer Richtung kraftschlüssig ver bunden sind. Der grössere Steuerkolben<B>7,</B> mit dem der Stössel<B>6</B> fest verbunden ist, ist auf seiner Unter seite von dem Unterdruck in einer mit dem Vakuum- Steuerbehälter 2 verbundenen Kammer<B>9</B> und auf seiner Oberseite von dem Unterdruck in einer mit der Vakuumbremsleitung <B>1</B> verbundenen Kammer<B>10</B> beaufschlagt. Der Steuerkolben<B>7</B> trägt eine ringför mige Membran<B>17,</B> die mit ihrem äusseren Umfang in das Gehäuse<B>27</B> des Ventils eingespannt ist.
An ihrem inneren Durchmesser bildet die Membran <B>17</B> ein Rückschlagventil; zu diesem Zweck ist sie mit einem Wulst<B>18</B> versehen, der durch eine Feder<B>19</B> auf eine als Ventilsitz 20a wirkende, dicht beim Stö ssel<B>6</B> liegende Aussparung 20 des Steuerkolbens<B>7</B> gedrückt wird, wodurch eine Bohrung 21 gegen eine Strömung von der Kammer<B>10</B> nach der Kammer<B>9</B> abgeschlossen ist und demnach der Unterdruck im Vakuum-Steuerbehälter 2 und somit auch in der Kammer<B>9</B> für gewöhnlich erhalten bleibt. Von der Kammer<B>9</B> kann hingegen Luft zur Kammer<B>10</B> strö men.
Dieser Fall liegt vor bei Inbetriebnahme der Fahrzeuge, wenn ein Vakuum erst aufgebaut werden muss. Der Stössel<B>6</B> ist an seinem oberen Ende mit einer Einstellplatte 22 versehen, durch welche der von der Spannung der Feder<B>23</B> abhängige Brems beginn des Triebfahrzeuges einstellbar ist.
Der kleinere federbelastete Steuerkolben<B>8</B> sitzt mit seinem unteren Ende<B>11</B> auf ein Doppelsitzventil 12 auf, sobald entweder der Druck in der Kammer <B>13</B> erhöht oder der Unterdruck in der Kammer<B>10</B> aufgehoben wird. Die Kammer<B>13</B> auf der Oberseite des Steuerkolbens<B>8</B> ist an die direkte Steuerleitung <B>3</B> des Triebfahrzeuges angeschlossen. Die Kammer 24 steht über eine Bohrung<B>25</B> mit der Kammer 14 in Verbindung, wobei beide direkt an den Trieb- fahrzeug-Bremszylinder 4 angeschlossen sind. In der gezeichneten oberen Stellung des Steuerkolbens<B>8</B> sind die Kammern 24 und 14 über die Entlüftungsbohrung <B>26</B> des durch eine Feder<B>15</B> im Schliesssinne belasteten Ventils 12 zur Atmosphäre hin entlüftet.
Die Kam mer<B>16</B> ist ständig an den Vorratsbehälter<B>5</B> ange schlossen.
Die Wirkungsweise ist folgende: Es sei angenommen, die Bremsen befinden sich im gelösten Zustand, Dann herrscht in den Kam mern<B>9</B> und<B>10</B> und somit auch im Vakuum-Steuer- behälter 2 und in der Vakuum-Bremsleitung <B>1</B> der gleiche Unterdruck. Die Kammern 14 und 24 und damit auch die Bremsleitung des Bremszylinders 4 des Triebfahrzeuges sind über die Entlüftungsbohrung <B>26</B> des Doppelsitzventils 12 entlüftet. Die Kammer <B>13</B> ist über ein nicht gezeichnetes Betätigungsventil und über die Steuerleitung<B>3</B> des Triebfahrzeuges mit der Atmosphäre verbunden. Somit befinden sich alle Teile in den gezeichneten Stellungen.
Beim Bremsen wird das Vakuum in der Vakuum- bremsleitung <B>1</B> und somit auch in der Kammer<B>10</B> zerstört. Das Rückschlagventil verhindert einen Druckausgleich der Kammern<B>9</B> und<B>10.</B> Dadurch wird der Steuerkolben<B>7</B> entgegen der einstellbaren Kraft der Feder<B>23</B> nach unten gedrückt und be tätigt mittels des Stössels<B>6</B> den kleineren Steuerkolben <B>8,</B> der mit seinem unteren Ende<B>11</B> auf dem Ventil 12 zur Auflage kommt und die Entlüftungsbohrung <B>26</B> zur Atmosphäre hin abschliesst. Anschliessend wird das Ventil 12 entgegen der Feder<B>15</B> weiter nach unten gedrückt.
Dadurch wird die mit Druckluft vom Vorratsbehälter<B>5</B> beaufschlagte Kammer<B>16</B> mit der Kammer 14 verbunden, so dass dem Bremszylinder 4 des Triebfahrzeuges Luft aus dem Vorratsbehälter<B>5</B> zugeführt wird, wobei sich im Bremszylinder 4 und in der Kammer 24 ein Druck einsteuert, der pro portional dem absoluten Druck in der Kammer<B>10</B> ist, der in ihr durch Zerstörung des Vakuums herrscht, derart, dass die Höhe des Druckes in der Kammer 24 gleich der Druckdifferenz zwischen dem Unterdruck in der Kammer<B>9</B> und dem Druck in der Kammer<B>10</B> ist. Dadurch ist ein stufenweises Bremsen und beim Umkehren des Vorganges, das heisst beim Evakuieren der Kammer<B>10,</B> ein abgestuftes Lösen der Bremsen gewährleistet.
Beim Lösen der Bremse wird die Vakuum-Bremsleitung <B>1</B> und damit die Kammer<B>10</B> evakuiert, wodurch der Gleichgewichtszustand gestört wird, die Kolben<B>7</B> und<B>8</B> sich nach oben bewegen, wobei das untere Ende<B>11</B> des Kolbens<B>8</B> sich vom Doppelsitzventil 12 abhebt und der im Bremszylin der 4 aufgebaute Druck durch öffnung der Ent lüftungsbohrung<B>26</B> des Ventils 12 abgebaut wird.
Beim Direktbremsen des Triebfahrzeuges wird ein Steuerdruck über die Leitung<B>3</B> in die Kammer<B>13</B> eingeleitet, wodurch der Kolben<B>8</B> allein nach unten gedrückt wird und dann eine Beaufschlagung des Triebfahrzeug-Bremszylinders 4 wie in der beschrie benen Art durchführt.
Vacuum-controlled compressed air valve device The invention relates to an air brake device for railroad trains, the carriages of which are braked by means of suction air, while the motor vehicle is braked directly by means of compressed air. which pneumatically couples the two brake systems, and two coaxially arranged one behind the other, frictionally in one direction,
connected piston and a double seat valve to be actuated by one of the pistons, the piston facing away from the double seat valve is vacuum-controlled and the other piston is controlled by the air pressure controlled by an actuating valve and the brake pressure of the railcar brake and the double seat valve connects the brake line of the railcar brake to the Outside air or to a pressure lift reservoir or the brake line is shut off.
It is customary to arrange a check valve in such a valve device or in the associated pipeline. The disadvantage of these check valves, apart from their relatively expensive manufacture, is their inertia, which means that the overall system's sensitivity is low. In the known vacuum-controlled compressed air valve devices, the start of braking of the traction vehicle is set to a certain value of the vacuum in the brake line in the manufacturing process.
An operational adaptation of the braking start of the vacuum-braked car to the compressed-air-braked locomotive is therefore not possible. As a result, the situation can arise that the braking of the traction vehicle begins earlier or later than with the attached wagons and this causes uneven braking of the entire train.
The invention is characterized in that the vacuum-controlled piston is seen with a bore and the seat of a check valve holds ent, which seat is close to the piston rod of the last-mentioned piston, and that in the opening sense of the check valve, the acted upon surface of the same through a recess in last-mentioned piston is made relatively large.
This gives a non-return valve which closes tightly even at a low closing pressure, on the other hand results in an opening of the valve even at a very small pressure difference on the two piston sides. This is important for vacuum operation because only low pressure values are available here and the force that is required to open the check valve means a reduction in the usable vacuum.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing.
The air burner device shown consists of a vacuum brake line <B> 1 </B> a vacuum control container 2, a control line <B> 3 </B> for direct braking, a traction vehicle brake cylinder 4 and a compressed air Storage containers 5, which are all connected to a vacuum-controlled compressed air valve according to the invention, which is explained in more detail below.
The valve contains two coaxial control pistons <B> 7 </B> and <B> 8 </B> of different diameters, which are non-positively connected in one direction via a tappet <B> 6 </B>. The larger control piston <B> 7 </B> with which the plunger <B> 6 </B> is firmly connected is on its underside from the negative pressure in a chamber <B> 9 connected to the vacuum control container 2 </B> and acted upon on its upper side by the negative pressure in a chamber <B> 10 </B> connected to the vacuum brake line <B> 1 </B>. The control piston <B> 7 </B> carries an annular membrane <B> 17 </B> which is clamped with its outer circumference in the housing <B> 27 </B> of the valve.
The membrane <B> 17 </B> forms a check valve on its inner diameter; For this purpose, it is provided with a bead <B> 18 </B> which, by a spring <B> 19 </B>, acts as a valve seat 20a and is located close to the tappet <B> 6 </B> Recess 20 of the control piston <B> 7 </B> is pressed, whereby a bore 21 is closed against a flow from the chamber <B> 10 </B> to the chamber <B> 9 </B> and thus the negative pressure usually remains in the vacuum control container 2 and thus also in the chamber <B> 9 </B>. In contrast, air can flow from chamber <B> 9 </B> to chamber <B> 10 </B>.
This is the case when the vehicles are commissioned when a vacuum has to be built up first. The tappet 6 is provided at its upper end with an adjusting plate 22, by means of which the braking of the traction vehicle, which is dependent on the tension of the spring 23, can be adjusted.
The smaller spring-loaded control piston <B> 8 </B> sits with its lower end <B> 11 </B> on a double seat valve 12 as soon as either the pressure in the chamber <B> 13 </B> increases or the negative pressure is repealed in chamber <B> 10 </B>. The chamber <B> 13 </B> on the top of the control piston <B> 8 </B> is connected to the direct control line <B> 3 </B> of the traction vehicle. The chamber 24 communicates with the chamber 14 via a bore 25, both of which are connected directly to the engine brake cylinder 4. In the drawn upper position of the control piston <B> 8 </B> the chambers 24 and 14 are closed via the vent hole <B> 26 </B> of the valve 12, which is loaded in the closing direction by a spring <B> 15 </B> Vented towards the atmosphere.
The chamber <B> 16 </B> is permanently connected to the storage container <B> 5 </B>.
The mode of operation is as follows: It is assumed that the brakes are in the released state, then there is prevailing in chambers <B> 9 </B> and <B> 10 </B> and thus also in vacuum control container 2 and the same negative pressure in the vacuum brake line <B> 1 </B>. The chambers 14 and 24 and thus also the brake line of the brake cylinder 4 of the traction vehicle are vented via the vent hole 26 of the double seat valve 12. The chamber <B> 13 </B> is connected to the atmosphere via an actuating valve (not shown) and via the control line <B> 3 </B> of the locomotive. Thus all parts are in the positions shown.
When braking, the vacuum in the vacuum brake line <B> 1 </B> and thus also in the chamber <B> 10 </B> is destroyed. The check valve prevents the pressure equalization of the chambers <B> 9 </B> and <B> 10. </B> As a result, the control piston <B> 7 </B> is opposed to the adjustable force of the spring <B> 23 </ B > pressed down and operated by means of the plunger <B> 6 </B> the smaller control piston <B> 8 </B> which comes to rest with its lower end <B> 11 </B> on the valve 12 and the vent hole <B> 26 </B> closes off from the atmosphere. The valve 12 is then pressed further downward against the spring 15.
As a result, the chamber <B> 16 </B> acted upon by compressed air from the storage container <B> 5 </B> is connected to the chamber 14, so that the brake cylinder 4 of the locomotive receives air from the storage container <B> 5 </B> is supplied, with a pressure in the brake cylinder 4 and in the chamber 24 which is proportional to the absolute pressure in the chamber <B> 10 </B> that prevails in it due to the destruction of the vacuum, such that the height of the pressure in the chamber 24 is equal to the pressure difference between the negative pressure in the chamber <B> 9 </B> and the pressure in the chamber <B> 10 </B>. This ensures gradual braking and, when reversing the process, that is, when evacuating the chamber <B> 10 </B>, a gradual release of the brakes.
When the brake is released, the vacuum brake line <B> 1 </B> and thus the chamber <B> 10 </B> are evacuated, which disrupts the state of equilibrium, pistons <B> 7 </B> and <B > 8 </B> move upwards, the lower end <B> 11 </B> of the piston <B> 8 </B> lifting off the double seat valve 12 and the pressure built up in the brake cylinder 4 by opening the Ent ventilation hole <B> 26 </B> of the valve 12 is removed.
When the traction vehicle is braked directly, a control pressure is introduced into the chamber <B> 13 </B> via the line <B> 3 </B>, whereby the piston <B> 8 </B> alone is pressed down and then a Acting on the locomotive brake cylinder 4 is carried out as described in the enclosed type.