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Die Erfindung bezieht sich auf ein Führerbremsventil, das insbesondere bei kurzen, mit grosser Geschwindigkeit verkehrenden Zugeinheiten mit Vorteil Verwendung findet und das so eingerichtet ist, dass es bei dem das Lösen der Bremsen herbeiführenden Füllen der Bremsleitung, das durch Verlegen des Führerhebels aus der Bremsstellung in die Fahrstellung herbeigeführt wird, eine vorübergehende Erhöhung des in die Bremsleitung einströmenden Luftdruckes über den für die gelöste Bremse zulässigen Höchstwert herbeiführt, der selbsttätig auf den Normalwert in bekannter Weise abklingt.
Zu diesem Zweck ist das Führerventil nach der Erfindung so eingerichtet, dass der von dem bekannten Druckregler eingestellte Druck, der zum Zweck des Lösens der Bremse den Ausgleichskolben der Ausgleichsvorrichtung im Sinne des Öffnens des Bremsleitungsfüllventils verschiebt, vor- übergehend dadurch erhöht wird, dass ein im selben Richtungssinn auf das Bremsleitungsfüllventil wirkender zusätzlicher Kolben mit Druckluft beaufschlagt wird. Die zur Beaufschlagung dieses zusätzlichen Kolbens erforderliche Druckluft wird dabei einem Behälter entnommen, der bei der Verlegung des Führerbremshebels in die Fahrstellung mit einem andern Behälter verbunden wird, dessen Füllung mit Druckluft aus dem Hauptbehälter sich vollzieht, wenn der Führerbremshebel in Bremsstellung gebracht wird.
Der zwischen beiden Behältern sich bildende Ausgleichdruck wirkt auf den zusätzlichen Kolben so lange ein, bis durch entsprechendes Steigen des Bremsleitungsdruckes der auf Zurückschieben der beiden erwähnten Kolben wirkende Druck grösser wird als der vom Druckregler eingestellte, auf den Ausgleichskolben wirkende Lösedruck, vermehrt um den auf den zusätzlichen Kolben wirkenden Druck. Das Zurückschieben der Kolben führt dann ein allmähliches Drosseln der Überströmung von Hauptbehälterluft in die Bremsleitung und die Entlüftung des zusätzlichen Kolbens herbei.
Die Erhöhung, die der Leitungsdruck bei Anwendung dieses Führerventils gegenüber dem normalen Lösedruck zu Beginn des Lösens erfährt, ist gegenüber dem normalen Lösedruck nur gering, gleicht sich schnell zum Normaldruck aus und reicht hin, um am kurzen Triebwagenzug die Steuerkolben in den Steuerventilen rasch in die Lösestellung zu bringen.
Von einer eigentlichen Hochdruckfüllperiode, die im Falle des für lange Züge (Güterzüge) besonders geeigneten, bekannten, vollautomatischen Führerventils durch die Bedienung einer Sondervorrichtung (Füllstossklinke) herbeigeführt wird und selbsttätig durch eine Niederdruckfüllperiode abgelöst wird - oder die bei bekannten Führerventilen anderer Bauart durch längeres Belassen des Führerhebels in der Füllstellung zur Wirkung kommt, wobei der Führer die Dauer des Füllstosses durch Abzählen bemisst-ist bei dem Führerventil nach der Erfindung nicht die Rede.
Dieses hat daher vor dem vollautomatischen Führerventil den Vorteil der grösseren Einfachheit voraus, vor den letzterwähnten Führer ventilen den Vorteil der Selbsttätigkeit in der Beendigung derjenigen Füllperiode, die mit über Normalhöhe liegendem Druck durchgeführt wird, ohne eine Hoeh- druekfüllperiode zu sein.
Auf der Zeichnung sind in den Fig. 1 und 2 Führerventile nach der Erfindung schematisch veranschaulich.
Das Führerventil nach Fig. 1 besitzt einen Druckregler 1 bekannter Bauart, der mittels des Führerhebels 2 bedient wird und dessen auf den Kolben 3 wirksamer Druck von der Stellung des Führerhebels 2 abhängt. In der Fahrstellung beträgt dieser Druck 5 atü und ist am Ende der vorgesehenen
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Betriebsbremsstellung auf 3'5 at ? ermässigt. Gleichzeitig mit der Verstellung des Druckreglers 1 wird mit dem Führerbremshebel ein Drehschieber betätigt, dessen Schema in den Figuren mit 4 bezeichnet ist, das die Kanalverbindungen erkennen lässt, die in den verschiedenen, in Betracht kommenden Schieberstellungen hergestellt werden. Die Ausgleichvorrichtung 5 enthält den bereits erwähnten Ausgleichskolben 3, der die Ventile 6 und 7 beeinflusst.
Das Ventil 6 dient zur Beherrschung der Verbindung der Hauptleitung 8 mit der Freiluftöffnung o, das Ventil 7 beherrscht die Verbindung zwischen dem Hauptluftbehälter 9 und der Hauptleitung 8 und kann als Bremsleitungsfüllventil bezeichnet werden. In dem Gehäuse der Ausgleichvorrichtung 5 ist der Zusatzkolben 10 vorgesehen, der das Auslassventil 11 beeinflusst. Mit dem Führerventil steht ein Sonderbehälter 12 in Verbindung, der nur bei in Bremsstellung befindlichem Drehschieber 4 mit dem Hauptluftbehälter 9 verbunden ist und von diesem gefüllt wird. Ein auf Zeit wirkender Behälter 13 ist so angeordnet, dass er mit dem Behälter 12 nur dann in Verbindung gelangt, wenn das FühTerventil in die Fahrstellung (die zugleich FÜl1- und Lösestellung ist) gebracht wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist dem auf Zeit wirkenden Behälter eine Düse 14 vorgeschaltet.
Zum Zweck des Bremsens wird bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 mittels des Druckreglers 1 der Raum links vom Ausgleichkolben 3 entlüftet ; der rechts von diesem Kolben wirkende Druck der Hauptleitung 8 verschiebt den Kolben nach links, wobei sich das Ventil 6 von der hohlen Kolbenstange abhebt, über welche die Bremsleitungsluft durch die Öffnung o so lange entweicht, bis beiderseits des Kolbens 3 Druckgleichheit herrscht. Das Schieberschema 4 lässt erkennen, dass in der B emsstellung der Hauptluftbehälter 9 mit dem Sonderbehälter 12 verbunden ist.
Wird zum Lösen der Bremse mittels des Druckreglern 1 der Druck in dem Raum links vom Ausgleichskolben 3 erhöht, so wird, wie aus dem Schieberschema 4 ersichtlich, der Sonderbehälter 12 mit dem auf Zeit wirkenden Behälter 13 verbunden ; da der letztere mit dem Raum links vom Zusatzkolben 10 in Verbindung steht, so wirkt auf die Kolben 3 und 10 je eine Druckkraft, die die Kolben nach rechts verschiebt. Das Ventil 6, das bei Druckausgleich beiderseits des Kolbens 3 durch die Wirkung der das Ventil 11 belastenden Feder bereits geschlossen war, wird nach rechts verschoben und öffnet das Bremsleitungsfüllventil 7, so dass Druckluft aus dem Hauptbehälter in die Leitung 8 strömt.
Wenn sich der Druck in der Hauptleitung dem durch die Mitwirkung des Kolbens 10 erhöhten Speisedruck angleicht, beginnt das Bremsleitungsfüllventil 7 den Drucklufteinlass vom Hauptbehälter zur Hauptleitung 8 allmählich zu drosseln.
Das System der beiden Kolben 3 und 10 bewegt sich nach links und öffnet das Auslassventil 11 des auf Zeit wirkenden Behälters 13, der über die Düse j ! J entlüftet wird. Diese Entlüftung erfolgt so allmählich, dass ein Anspringen der Bremsen im Zuge nicht eintreten kann. Sobald der auf Zeit wirkende Behälter 13 völlig entlüftet ist, hat die Hauptleitung den Druckreglerdruek erreicht.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 liegen die Verhältnisse im wesentlichen gleich, jedoch tritt der Druck des Speicherbehälters 12 durch das Vorhandensein der Düse 14 sofort in seiner vollen Höhe hinter den Zusatzkolben 10, wodurch das Bremsleitungsfüllventil 7 so weit geöffnet wird, dass eine sehr starke Leitungsdruckerhöhung stattfindet, die aber sofort in dem Masse abklingt, in dem sich der Behälter 12 mit dem auf Zeit wirkenden Behälter 13 über die Düse 14 ausgleicht. Hiedurch wird erreicht, dass vor der Leitungsdruckerhöhung ein kurzer, allerdings nicht von der Leitungslänge abhängiger Füllstoss in der Leitung entsteht, stark genug, das Umsteuern der Steuerventile zu sichern.
Eine weitere Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 zeigt die Fig. 3, bei der der Behälter 12 in der Bremsstellung nicht von dem Hauptluftbehälter her aufgefüllt wird, sondern vom Bremszylinder der Bremse. Dadurch wird erreicht, dass der Füllungsgrad des Behälters 12 umso höher ist, je niedriger der Leitungsdruck ist, so dass der entstehende kurze Füllstoss und die anschliessende Niederdruckfül1periode mit erhöhtem Druck umso grösser sind und umso länger dauern, je grösser die Lösestufe ist, ein Verfahren, das sich völlig mit dem praktischen Bedürfnis deckt. An Stelle des Bremszylinderdruckes kann auch irgendein anderer Druck gewählt werden, der sich reziprok zum Leitungsdruck verhält, z.
B. ein Druck, der durch ein besonderes Steuerventil zu diesem Zweck erzeugt wird, wobei dann die Möglichkeit besteht, die für die Füllung ebenfalls massgebende Höhe des Hauptbehälterdruckes dadurch zu berücksichtigen, dass dieses Steuerventil seinen Speicherbehälterdruck umso höher einstellt, je niedriger der Leitungsdruck ist, und um so niedriger, je höher der Hauptbehälterdruck ist.
Die vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele eines Führerbremsventils nach der Erfindung sehen neben dem ohnehin vorhandenen Ausgleichskolben noch einen besonderen zusätzlichen Kolben vor, der. bei Beginn der Wiederauffüllung der B :'emsleitung bei in Fahrstellung befindlichem Führerbremshebel mit Druckluft aus dem Sonderbehälter beaufschlagt wird.
Diese Einrichtung kann noch nach der Richtung hin vereinfacht werden, dass der zusätzliche Kolben in Fortfall kommt, indem die zusätzliche Druckkraft vorbei gehend auf den Kolben der Ausgleichsvorrichtung unmittelbar einwirkt.
Zwei Ausführungsbeispiele dieses vereinfachten Führerventils sind in den Fig. 4 und 5 der Zeichnung dargestellt.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 unterscheidet sich von den in den Fig. 1-3 veranschaulichten Ausführungsformen nicht nur durch den Fortfall des kleinen zusätzlichen Kolbens 10, sondern auch
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dadurch, dass die Entlüftungsdüse 15, durch welche der über den normalen Lösedruck hinausgehende
Drucküberschuss aus dem Wirkungsraum entfernt oder abgelassen wird, sich im Entlüftungsraum des als Druckregler ausgeführten Teiles 1 des Führerventils befindet.
Der Unterschied in der Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispiels gegenüber derjenigen des
Ausführungsbeispiels nach den Fig. 1-3 liegt darin, dass der Ausgleichsdruck, der sich beim Verlegen des Druckreglerhebels 2 in die Fahrstellung zwischen den Behältern 12 und 13 einstellt, zusätzlich zur Wirkung der über den Druckregler 1 der linken Seite des Ausgleichskolbens 3 aus dem Hauptluftbehälter 9 zugeführten Druckluft auf den Kolben wirkt und unter Zusammendrücken der Feder im Druckregler 1 allmählich über die Düse 15 entweicht. Im übrigen entspricht die Wirkung dieses Führerbremsventils vollkommen derjenigen nach den Fig. 1-3.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist die Wirkung grundsätzlich anders : Der auf die linke Seite des Ausgleichskolbens 3 wirkende Druck whkt in der vom Druckregler 1 beim Lösen der Bremse (Fahrtstellung) eingestellten Höhe und erfährt keine zusätzliche Erhöhung ; statt dessen wird der auf die rechte Seite des Ausgleichskolbens 3 wirkende Gegendruck vorübergehend herabgesetzt und auf diese Weise die erforderliche Elhöhung der Wirkung des Kolbens erzielt. Zu diesem Zweck ist der Raum rechts vom Ausgleichskolben 3 durch eine Zwischenwand 14, durch die die Stange des Ausgleichskolbens 3 stopfbüchsenartig hindurchgeführt ist, von dem Teil des Gehäuses der Ausgleichsvorrichtung getrennt, an den sich die Hauptleitung 8 anschliesst.
Der Raum zwischen dem Ausgleichskolben 3 und der Zwischenwand 14 ist einerseits über eine Drosselbohrung 16 mit der Hauptleitung 8 und anderseits mit dem Drehschieber 4 des Führerventils verbunden. Der Speicherbehälter 12 wird in der Bremsstellung des Schiebers 4 mit einer Freiluftbohrung 17 verbunden, also entlüftet. Wird das Führerventil in die Fahrt- und Lösestellung gebracht, so wird der ruckfreie Behälter 12 mit dem rechts vom Ausgleichskolben 3 befindlichen Raum verbunden. Der in diesem Raum herrschende, jeweilige Hauptleitungsdruck erfährt durch den Ausgleich mit dem Behälter 12 eine Verringerung, die sich allmählich über die Düse 16 ausgleicht.
Die in den Fig. 1-4 dargestellten Ausführungsbeispiele besitzen einen Speicherbehälter 12 von bestimmtem Fassungsvermögen ; infolgedessen fällt der in die Bremsleitung 8 gelangende Füllstoss immer gleich gross aus. Das ist nicht unter allen Umständen zweckmässig ; denn die Leitungsdruckverminderung bei einer Bremsung ist sehr verschieden, je nachdem eine leichte Bremsung ausgeführt wird, bei der der Leitungsdruck von 5 atü auf 4'6 atü vermindert wird, oder eine Vollbremsung, bei der der Hauptleitungsdruck von 5 atü auf 3'5 aiü vermindert wird. Es liegt auf der Hand, dass es im letzteren Falle erwünscht ist, den Füllstoff länger wirken zu lassen als im ersteren Falle.
In einem gewissen Umfang ist diesem Bedürfnis bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 Rechnung getragen, bei dem der Speicherbehälter 12 aus-dem Bremszylinder gefüllt wird, in dem der Druck nach Massgabe der unterschiedlichen Bremsungen sehr verschieden ist.
Es erscheint aber zweckmässig, auch bei den Ausführungsbeispielen, bei denen von der Heranziehung des Bremszylinderdruckes auf die Höhe des Speieherbehälterdruekes kein Gebrauch gemacht wird-was bei den Bremsen, die keine selbsttätige Nachspeisung der Bremszylinder besitzen, zutrifft-entsprechende Massnahmen vorzusehen. Diese Massnahmen bestehen in der Anordnung zweier oder mehrerer Speicherbehälter 12 a, 12 b, 12 cusw., die einzeln an bestimmte Kanäle des Drehschiebers 4 herangeführt sind.
Die Anordnung kann dann beispielsweise so sein, dass beim Lösen nach einer geringen Bremsstufe entsprechend einem Bremsleitungsdruck von etwa 4'6 Atm. nur der Behälter 12 a wirksam wird ; beim Lösen nach einer grösseren Bremsstufe entsprechend etwa 4 atü Bremsleitungsdruck werden dann die Behälter 12 a und 12 b wirksam, und beim Lösen nach einer Vollbremsung (3'5 c < M Bremsleitungsdruck) werden sämtliche Speicherbehälter wirksam.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Führerbremsventil für Druckluftbremsen, bei dem bei in Fahrstellung befindlichem Führerbremshebel eine vorübergehende Erhöhung des Bremsleitungsdruckes eintritt, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsdruekerhöhung selbsttätig durch die vorübergehende Erhöhung derjenigen Druckkraft erreicht wird, die das Bremsleitungsfüllventil der Ausgleichsvorüchtung des Führerventils öffnet, und die selbsttätig wieder verschwindet.