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Rohr- bzw. Schlauchbruchsicherungsventil
Rohr- bzw. Schlauchbruchsicherungsventile für Druckluft-oder Öldruckanlagen, insbesondere für
Bremsanlagen, mit einem Gehäuse mit einer zentralen Bohrung, die durch einen in ihr verschiebbaren
Kolben in zwei, je mit einem Verbraucher oder einer Verbrauchergruppe in Verbindung stehende Ver- braucherkammern unterteilt wird, wobei der Kolben, bei gleichen Drücken in den Verbraucherkammern durch Druckfedern od. dgl. in seiner Mittelstellung festgehalten, die Verbindung der gemeinsamen Druckluftzuleitung aber Steuerdrosseln zu den Verbraucherkammern freigibt und in jeder seiner Endlagen den Durchgang von der Druckluftzuleitung zu einer der beiden Verbraucherkammern sperrt, sind seit längerem von ihrer Verwendung bei Verschublokomotiven her bekannt.
Sie sorgen z. B. beim Einbremsen einer Lokomotive und gleichzeitigem Schlauchriss in der Bremsleitung fUr das Absperren der ausgefallenen Bremszylinderleitung und gewährleisten dadurch die weitere Funktionsfähigkeit des zweiten Bremszylinders.
Da die Stärke bzw. Schnelligkeit der Einbremsung je nachdem, ob sie über die direkte oder aber die automatische Bremse erfolgt, sehr verschieden ist, können Rohrbruchsicherungsventile, die in Abhängigkeit vom Strömungsdruck in einer Leitung lediglich den Durchlass derselben absperren, nicht verwendet werden.
Da die Bremszylinder einer Lokomotive bis zum Anlegen der Bremsklötze beträchtliche Hubunter- schiede gegeneinander aufweisen können, in den Steuerdrosseln aber bei Betätigung der direkten Bremse jedenfalls die Schallgeschwindigkeit erreicht wird-sie müssen, damit sie bei Verwendung der automatschen Bremse zur Wirksamkeit gelangen so klein bemessen sein-und daher in die beiden Bremszylinder trotz ungleichen Hubes genau die gleiche Luftmenge in der Zeiteinheit einströmt, tritt beim Anlegen des Bremszylinders mit dem grösseren Hub ein erheblicher Druckunterschied zwischen den beiden Verbaucherkammern auf, der das Rohrbruchsicherungsventil ungewollt zum Anspringen bringt. Die naheliegen- de Gegenmassnahme, nämlich die beiden Verbraucherkammern über eine Drossel z.
B. im Kolben zu verbinden und so die Empfindlichkeit des Rohrbruchsicherungsventiles zu verringern, führt gleichzeitig zu einer Herabsetzung der fUr den Fall, dass bei bereits gerissener Leitung über die automatische Bremse eventuell mittels eines Einfachsteuerventiles eingebremst wird, dringend benötigten Empfindlichkeit.
Ein derartiges Rohrbruchsicherungsventil lässt ausserdem eine Einrichtung vermissen, mittels der man bei eingetretenem Schlauchbruch entweder die geborstene Leitung absperren oder zumindest das Ventil in eine Vorzugsstellung bringen könnte, die gewährleistet, dass schon bei der geringsten Bremsung und nicht nur bei Bremsungen mittlerer Stärke das Ventil die geborstene Leitung absperrt.
Wird nämlich vor jedem Bremszylinder bzw. vor jede Bremszylindergruppe ein Absperrhahn eingebaut und bei Rohrbruch die entsprechende Leitung über den jeweiligen Absperrhahn gesperrt, so fahrt das nunmehr extrem verkleinerte Verbrauchervolumen bei der nächstfolgenden Bremsung zu einem rasanten Druckanstieg in ihr und damit zum Absperren der mit dem betriebsfähigen Bremszylinder verbundenen andern Verbraucherkammer.
Die bisher bekannten Konstruktionen werden erfindungsgemäss dadurch verbessert, d. h. unempfind-
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licher gegenüber Kolbenhubunterschieden bei Schnellbremsungenohne gleichzeitiger Verringerung der Empfindlichkeit bei schwachen Betriebsbremsungen gemacht, dass eine einerseits über eine Drossel mit der Druckluftzuleitung und anderseits über analog zu den Steuerdrosseln durch den Kolben Uberwachte Drosseln mit den beiden Verbraucherkammern in Verbindung stehende Angleichungskammer vorgesehen ist, wobei durch entsprechende Bemessung der zur Angleichungskammer führenden Drossel und der Steuerdrosseln während eines Druckanstieges in der Druckluftzuleitung zwischen der Angleichungskammer und den Verbraucherkammern ein Druckgefälle erzeugt wird,
das bei nicht in Sperrstellung befindlichem Kolben eine vermehrte Zufuhr von Druckluft zur Verbraucherkammer niedrigeren Druckes bis zur Angleichung der Drücke in beiden Verbraucherkammern bewirkt.
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Fixieren des Kolbens in einer Endlage gestattet.
Das Gehäuse 1, welches auf einem Rohrträger 2, der einen Anschluss 3 für die Druckluftzuleitung leitungunddie Anschlüsse 4,4' für die Verbraucher besitzt, angeflanscht ist, weist eine zentrale Boh- rung 5 auf, die der Kolben 6, mittels der Führungsbolzen 7, 7'verschiebbar gelagert, in die beiden Verbraucherkammern 8, 8* teilt, die mit den Anschlüssen 4, 4' verbunden sind. Die Druck- federn 9, 9' stützen sich einerseits gegen die Deckel 10, 10', anderseits auf den mit Durchbrüchen versehenen Federtellern 11. 11'ab. die sich bei Mittelstellung des Kolbens 6 ihrerseits am Gehäu- se 1 abstützen.
Wird der Kolben 6 durch pneumatische Kräfte aus seiner Mittelstellung heraus ver- schoben, so kommt derFührungsbolzen 7 bzw. 7'mit seinem Absatz auf dem Federteller 11 bzw. 11' zur Anlage, so dass sich dieser vom Gehäuse abhebt und die Feder 9 bzw. 9'auf den Kolben im Sinne einer Rückstellung einwirkt. Die im Gehäuse 1 vorgesehenen Sitzflächen 12, 12' bilden mit den zugehörigen am Kolben 6 angeordneten Ringflächen 13, 13' Ventile, die die Druckluftzuleitung
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AnschlussDrosseln 17. 17' und die als RUckschlagventil wirkenden Dichtelernente 18. 18' mit den Verbrau- cherkammern 8,8' verbunden.
Die Steuerdrosseln 14, 14' sind so ausgelegt, dass die für Schnellbremsungen mit der direkten Bremse vorgeschriebenen Bremszylinderfüllzeiten gerade erreicht werden ; die Drossel 16 ist so auf die
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messen, dass bei den zulässigen Kolbenhubunterschieden die von dem Bremszylinder mit dem grösseren Hub benötigte grössere Luftmenge auf Grund des unterschiedlichen Druckgefälles zwischen der Angleichungskammer 15 und den beiden Verbraucherkammern 8, 8' in die mit diesem verbundene Verbraucherkammer gelangen kann.
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Wird unter Voraussetzung gleicher Bremszylinderhübe über die Druckluftzuleitung eingebremst, d.
h. am Anschluss 3 schlagartig Druck aufgebaut, so strömt Druckluft über die Steuerdrosseln 14,14' di-
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die Druckluft von den Verbrauchern kommend über die Anschlüsse 4, 4', die Verbraucherkammern 8, 8' und die Steuerdrosseln 14, 14' zum Anschluss 3 zurückfliesst. Wegen der als RückschlagventilwirkendenDichtelemente18,18'kanndieDruckluftausdenVerbraucherkammern8,8' nicht in die Angleichungskammer 15 rückströmen. Wegen der völligen Symmetrie verharrt auch bei diesem Vorgang der Kolben 6 in seiner Mittelstellung.
Wird angenommen, dass am Anschluss 4 ein Bremszylinder mit einem grösserem Hub als am Anschluss 4'angeschlossen ist, und wird bei gelöster Bremse eine Schnellbremsung eingeleitet, so baut sich in der Verbraucherkammer 8 wegen der Gleichheit der Steuerdrosseln 14, 14' und der Drosseln 17, 17' untereinander der Druck langsamer auf als in der Verbraucherkammer 8' ; d. h. der Druck in der Verbraucherkammer 8' ist zu einem bestimmten Zeitpunkt höher als in der Verbraucherkammer 8. Da der Druck in der Angleichungskammer 15 wegen der Drossel 16 nur um wenige
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Zehntel at höher als in den Verbraucherkammern 8, 8' ist, ist das Druckgefälle von der Angleichungkammer 15 zur Verbraucherkammer 8 wesentlich höher als zur Verbraucherkammer 8'.
Ein
Grossteil der durch die Drossel 16 eintretenden Druckluft strömt daher aber die Drossel 17 in die Verbraucherkammer 8.
Diese zusätzliche Luftmenge reicht auf Grund der Dimensionierung der genannten Drosseln aus, um bei dem zulässigen Bremszylinderhubunterschied ein weiteres Ansteigen der Druckdifferenz zwischen den beiden Verbraucherkammern 8, 8' und damit ein Ansprechen des Rohrbruchsicherungsventiles zu vermeiden.
Ist jedoch der in der vom Anschluss 4 zum Bremszylinder führenden Leitung liegende Schlauch gerissen, so wird trotz dieser zusätzlichen Luftmenge die Druckdifferenz zwischen den beiden Verbraucherkammern über zirka 0, 5 at anwachsen, wodurch der Kolben 6 entgegen der Kraft der Druckfeder 9 aus seiner Mittellage heraus verschoben und mit seiner Ringfläche 13 andieSitzfläche 12 angepresst und die Verbraucherkammer 8 von jeder weiteren Druckluftzufuhr abgesperrt wird. Ein Vorteil vorliegender Konstruktion liegt darin, dass bei Beaufschlagung der Zuführungsleitung mit relativ niedrigem Druck die über die Angleichungskammer 15 nachströmende, zum Angleichen dienende Luftmenge progressiv abnimmt und das Ventil empfindlicher wird.
Tritt ein Schlauchbruch nach Beendigung einer Bremsstufe auf, z. B. in der vom Anschluss 4 wegführenden Leitung, so strömt Druckluft aus der Zuflussleitung über die Steuerdrossel 14 und über die Drossel 16, die Angleichungskammer 15 und die Drossel 17 nach. Dadurch sinkt der Druck in der Zuführungsleitung, so dass Druckluft vom Anschluss 4'kommend Uber die Steuerdrossel 14', nicht aber über das Dichtelement 17'rUckströmt. Da fIlr das Ansprechen des Kolbens 6 die Druckdifferenz zwischen den beiden Verbraucherkammern 8 und 8'massgeblich ist, diese aber gegeneinander durch die nunmehr in Reihe geschalteten und damit stärker wirksamen Drosseln getrennt sind, reagiert das Rohrbruchsicherungsventil wie erwünscht besonders empfindlich.
Fig. 2 stellt eine Ausführung des oben beschriebenen Rohrbruchsicherungsventiles dar, bei der im Rohrträger zusätzlich ein Konushahn 19 vorgesehen ist, der die Verbindung zwischen dem Anschluss 3 für die Druckluftzuleitung mit den Steuerdrosseln 14, 14' in Stellung I des Handgriffes 20, mit dem Verbraucheranschluss 4 in Stellung II und mit dem Verbraucheranschluss 4'in Stellung III herstellt.
In der normalen Betriebsstellung I des Handgriffes 20 funktioniert das Rohrbruchsicherungsventil wie eben beschrieben.
Platzt in der vom Anschluss 4 wegführenden Leitung ein Schlauch, ist der Handgriff 20 des Konushahnes 19 in Stellung III zu verlegen, so dass sowohl die Steuerdrosseln 14,14' als auch
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Verbraucherkammersicherungsventiles durch die direkte Beaufschlagung der Verbraucherkammer 8'noch wesentlich erhöht, so dass schon bei kleinsten Bremsstufe der Kolben 6 mittels seiner Ringfläche 13 die Verbraucherkammer 8 absperrt. Selbstverständlich ist trotzdem ein längerer Betrieb der Bremsanlage mit gerissenem Schlauch nicht zulässig.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform des anfangs beschriebenen erfindungsgemässen Rohrbruchsicherungsventiles dargestellt, die zusätzlich zum Kolben 6 axial angeordnete Anschläge 21, 21' besitzt, die im normalen Betriebsfall jedoch nicht zur Wirkung kommen, so dass die im Rahmen der Fig. 1 beschriebene Funktion erhalten bleibt.
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