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Im Anhänger angeordnetes Drucksicherungsventil Die Erfindung bezieht
sich auf ein im Anhänger angeordnetes Drucksicherungsventil für Zweileitungsdruckluftbremsanlagen,
das mit mehreren Ventilgliedem die Brems- und Vorratsleitung überwacht, mit einem
handbetätigten Löse- und Bremsventil eine Baueinheit bildet und ein vorratsdruckabhängig
bewegtes Stellglied besitzt, das mit einem als Drucksicherung wirkenden Ventilglied
zusammenarbeitet.
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Ein derartiges Drucksicherungsventil ist durch die Unterlagen des
deutschen Gebrauchsmusters 1845 284 bekanntgeworden. Bei diesem bekannten
Ventil ist das vorratsdruckabhängige Stellglied ein Kolben, der mit nur einem Ventilglied
auf einer gemeinsamen Achse angeordnet ist, während zwei andere Ventilglieder, von
denen eines den Behälterdruck überwacht und das zweite zum Lösen der Bremse beim
Verschieben des Anhängers handbetätigt wird, senkrecht dazu seitlich im Gehäuse
liegen. Dadurch ist aber ein umständlicher und großvolumiger Aufbau des Drucksicherungsventils
nicht zu vermeiden.
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Außerdem ist es bereits durch die USA.-Patentschrift 1765 634
bekannt, die Vorratsleitung durch ein Rückschlagventil abzusichern.
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Des weiteren ist durch die französische Patentschrift 1106
174 ein Drucksicherungsventil bekannt, das parallel nebeneinanderliegende, die Brems-
und die Vorratsleitung überwachende Ventilglieder aufweist. Aber auch dieses Ventil
hat große Außenabmessungen, und eine betriebssichere Handbetätigung ist nur schwer
und umständlich anzubringen.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein kleines
und sicher arbeitendes Ventil zu schaffen, das darüber hinaus noch folgende Vorteile
aufweisen soll: 1. Es soll eine einstellbare Feder für die Druckstufe besitzen,
bei der das Stellglied mit seiner Arbeit beginnt; 2. die Glieder des Ventils sollen
platzsparend und fertigungsgünstig im Ventilgehäuse angeordnet sein; 3. Teile
jedes Ventilgliedes sollen durch das Stellglied in einer Bewegungsrichtung zwangläufig
bewegt werden, um eine größere Sicherheit beim Umschalten zu erreichen.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das in
an sich bekannter Weise mehrere parallel nebeneinanderliegende Ventilglieder steuernde
Stellglied eine Handverstellung aufweist, die gemeinsam mit einer gleichachsig zu
ihm angeordneten Einstellfeder für das Stellglied auf der den Ventilgliedern gegenüberliegenden
Seite des Stellglieds angeordnet ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt,
und zwar zeigt F i g. 1 ein Bremssystem in einem Wagenzug und F i
g. 2 ein erfindungsgemäßes Drucksicherungsventil.
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Ein Wagenzug hat eine Druckluftbremseinrichtung, die von einem auf
dem Zugwagen 1 angeordneten Verdichter 2 gespeist wird. Der Verdichter 2
fördert Druckluft in einen Behälter 3, dem ein Zugwagen-Drucksicherungsventil
4 nachgeschaltet ist. Von dort führt eine Vorratsleitung 5 über einen mit
einer Abreißsicherung versehenen Kupplungskopf 6
zu einem zweiten Kupplungskopf
7, die beide am Ende des Zugwagens 1 angeordnet sind.
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Eine Leitung 8 verbindet den Behälter 3 mit dem Zugwagenbremsventil
9, das über eine Bremsleitung 10 die Zugwagenbremszylinder
11 und 12 versorgt. Die Bremsleitung 10 ist verlängert und ebenfalls
an den Kupplungskopf 6 angeschlossen. Von den Kupplungsköpfen 6 und
7 führt je ein Bremsschlauch 13
und ein Vorratsschlauch 14 zu
einem auf einem Anhänger 15 angeordneten Drucksicherungsventil
16.
Eine Bremsleitung auf dem Anhänger 15 trägt die Bezugszahl
17 und ist vom Drucksicherungsventil 16
zu je einem lastabhängigen
Bremskraftregler 18 und
19 geführt. Eine Anhängervorratsleitung
20 führt vom Drucksicherungsventil 16 zu einem Behälter 21 auf dem Anhänger
15. Eine weitere Leitung 22 und ein Leitungszweig 23 der Vorratsleitung
20 sind zu je einem lastabhängig gesteuerten Geberventil 24 und
25 geführt, die an die Bremskraftregler 18 und 19
angeschlossen
sind und die diese abhängig von der Achsbelastung der Anhängerachsen verstellen.
Weitere Leitungszweige 26 und 27 führen von den Vorratsleitungen 20
und 22 zu den Bremskraftreglem 18 und 19. Je eine Bremsleitung 28
und 29 verbindet die Bremskraftregler 18 und 19 mit Bremszylindem
30 und 31 an der Vorderachse und der Hinterachse des Anhängers
15.
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In der F i g. 2 ist das Drucksicherungsventil 16
des
Anhängers 15 in vergrößertem Maßstab im Schnitt dargestellt. Ein Gehäuseteil
35 des Drucksicherungsventils 16 hat einen Anschluß 36 für
den Schlauch 14 der Vorratsleitung und im rechten Winkel dazu versetzt einen Anschluß
37 für den Schlauch 13 der Bremsleitung. Unter diesem Anschluß
37 liegt ein anderer Anschluß 38 für die zu den Bremskraftreglem
18 und 19 führende Anhängerbremsleitung 17. In der gleichen
Ebene wie der Anschluß 36 liegt noch ein Anschluß 39, der über die
Leitung 20 mit dem Vorratsbehälter 21 des Anhängers 15 verbunden ist. Alle
vier Anschlüsse 36
bis 39 liegen senkrecht zur Achse x des Drucksicherungsventils
16. Mittig zur Achse x ist eine Membran 40 angeordnet, deren Rand mit Hilfe
eines auf den Gehäuseteil 35 aufgesetzten Deckels 41 festgespannt ist. Der
Gehäuseteil 35 ist mit zwei außerhalb der Achse x, aber parallel zur ihr
liegenden, mehrfach abgesetzten Bohrungen 42 und 43 versehen, die beide zur Aufnahme
je eines Ventilgliedes 44 und 45 bestimmt sind. Das Ventilglied 44 hat einen
Stößel 46, der mit einer Sackbohrung 47 ausgerüstet ist und mit einem der Sackbohrung
gegenüberhegenden, über eine Schulter 48 abgesetzten Teil 48' an der Membranunterseite
anliegt. Eine in die Bohrung 42 eingesetzte und mit einem gegen eine Gehäuseschulter
42' angedrückten O-Ring 42" an ihrem Rand abgedichtete Scheibe 49 dient zum Führen
und Dichten des abgesetzten Teils 48'. Zwischen die Schulter 48 des Stößels 46 und
einer Schulter 49' der Scheibe 49 ist zu diesem Zweck noch ein O-Ring 49"' eingelegt.
Der Stößel 46 wird durch eine Feder 50 gegen die Membran 40 gedrückt, wobei
sich die Feder 50 einerseits an einem in der Bohrung 42 befestigten Sprengring
51 und andererseits an einem weiteren, in den Mantel des Stößels 46 eingelassenen
Sprengring 52 abstätzt. Im Bereich dieser Feder 50 ist die Wand des
Ventilstößels durchbrochen, und die Wand der Bohrung 42 hat eine radiale öffnung
zu dem Anschluß 37 für die Schlauchleitung 13. Hinter den Sprengring
51 ist eine Manschette 53 gelegt, deren Dichtlippe einer Schulter
54 in der Bohrung 42 zugekehrt ist. Unterhalb der Schulter 54 hat die Bohrung 42
eine Ringaussparung 55, die über mehrere Durchbrüche 56 mit der oberhalb
der Schulter 54 erweiterten Bohrung 42 in Verbindung steht. Die Ringaussparung
55 ist vom Anschluß 38 angeschnitten, an den die Anhängerbremsleitung
17 angeschlossen ist. Unterhalb der Ringaussparung 55 ist im Gehäuseteil
35 ein Ventilsitz 57 gebildet, und es ist in einem nach unten anschließenden
Raum 58 ein Ventilschließglied 59 angeordnet, das von einer Feder
60 gegen den Sitz 57
gedrückt wird. Befindet sich die Membran 40 in
der gezeichneten Ruhestellung, so ist das Schließglied 59
etwa 2 mm von seinem
Sitz 57 abgehoben. Der Raum 58 ist über einen gestrichelt eingezeichneten
Kanal 61
mit dem Anschluß 39 für die Leitung 20 verbunden und ist nach
außen durch eine ausgehöhlte, die Feder 60 zum Teil aufnehmende Schraube
62 verschlossen.
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Der Anschluß 36 ist über einen Kanal 63 an eine die
Bohrung 43 anschneidende und mittig im Gehäuseteil 35 liegende Ringfläche
64 angeschlossen, die um etwa 1 mm tiefer liegt als die übrige der Membran
gegenüberliegende Fläche des Gehäuseteils 35.
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Die Bohrung 43 nimmt einen zum Ventilglied 45 gehörenden Ventilstößel
65 auf, der vollständig durchbohrt ist. An seinem oberen Ende hat er zwei
Wanddurchbrüche 65. Außerdem trägt er an diesem Ende eine Dichtung
67. Unter der Dichtung hat der Ventilstößel 65 außen einen Absatz
68, auf den eine Feder 69 aufgesetzt ist, deren anderes Ende an einer
Gehäuseschulter 70 abgestützt ist. Das andere, untenliegende Ende des Stößels
65 arbeitet mit einem Schließglied 71 zusammen, für das im Gehäuseteil
35
eine Abstützung 72 vorgesehen ist. Eine Feder 73
drückt das
Schließglied 71 nach oben gegen die Ab-
stützung 72 und gegen
den Ventilstößel 65. In der dargestellten Ruhestellung ist das Schließglied
71
etwa 4 mm von seiner Abstützung 72 abgehoben. Unten ist die Bohrung
43 durch eine Schraube 74 abgeschlossen. Im Bereich des Schließgliedes
71 mündet der Anschluß 39 für die Leitung 20.
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Im Deckel 41 sind zwei starke Federn 75 und 76
vorgesehen,
die auf einen Federteller 77 aufgesetzt sind. Der Federteller hat ein kegeliges
Loch 77', mit dem er sich an einer geschlitzten Mutter 78' mit kegeliger
Außenfläche abstützt. Die Mutter 78' sitzt auf einer Schraube 78,
die über eine Zwischenscheibe 78" von oben auf die Membran 40 drückt. Die
Schraube 78 ragt oben aus dem Deckel 41 heraus und trägt einen Hebel
79 und eine kappenartige Kurvenführung 80 mit sich in axialer Richtung
erstreckender Steigung. Die kappenartige Kurvenführung 80 übergreift einen
zylindrischen Ansatz 81 des Deckels 41. In die obere Ansatzfläche ist eine
Kugel 82 eingesetzt, an deren aus dem Deckel 41 herausragendem Teil die Kurvenführung
80 abläuft. In eine Deckelaushöhlung 83 ist eine Torsionsfeder 84
eingesetzt, deren Windungen die Schraube 78 umgeben. Das untere Ende
85 der Feder 84 ist nach außen abgebogen und im Deckel 41 befestigt, während
das andere Ende 86 mit dem Hebel 79 und der Kurvenführung
80 verbunden ist.
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Die beschriebene Einrichtung wirkt wie folgt: Ist der Anhänger
15 von dem Zugwagen 1 abgekuppelt, so können die Bremszylinder
30 und 31 des Anhängers 15 unter dem Restdruck im Behälter
21 stehen und die Anhängerbremsen angelegt sein. Wird der Anhänger 15 in
diesem Zustand an den Zugwagen 1 angekuppelt, so strömt Vorratsluft vom Zugwagen
1 über den Schlauch 14 zum Anschluß 36
des Drucksicherungsventils
16. Von dort gelangt die Luft über den Kanal 63 und die Ringfläche
64 zur Bohrung 43 und über die Wanddurchbrüche 66 in den hohlen Ventilstößel
65 vor das Schließglied 71.
Steigt der Druck vor dem Schließglied
71 über den Restdruck im Anhängervorratsbehälter 21, so öffnet das Schließglied
71 und läßt die Vorratsluft in den Behälter 21 strömen. Dabei wirkt das Schließglied
71
im Zusammenhang mit dem Ventilstößel 65 als Rückschlagventil.
Ist ein an der Membran 40 eingestellter Mindestdruck von 4,5 atü im Behälter 21
erreicht, so geht die Membran 40 entgegen der Kraft der Federn 75 und
76 nach oben. Beide Ventilstößel 46 und 65 nehmen an dieser Bewegung
teil. Das Schließglied 59 hat dabei den kleineren Weg zurückzulegen und legt
sich bald an seinen gehäusefesten Sitz 57 an. Dadurch schließt es den Durchgang
vom Anhängerbehälter 21 über den Kanal 61 zu den Bremskraftreglern
18 und 19. Bei weiterem Hub des Ventilstößels 46 nach oben hebt sich
dieser vom Schließglied 59 ab, so daß Luft von den Bremskraftreglern
18 und 19 und den Bremszylindern 30 und 31 über die
Bohrung 47 im Ventilstößel 46 und den Anschluß 37, den Schlauch
13 und die Bremsleitung 10 zum Zugwagenbremsventil 9 abströmen
kann. Das Zugwagenbremsventil ist unbetätigt und an die Außenluft angeschlossen.
Nach dem Lösen der Anhängerbremsen ist der Wagenzug fahrbereit. Nach weiterem Druckanstieg
unter der Membran 40 legt sich das Schließglied 71 des Ventilgliedes 45 an
seiner Gehäuseabstützung 72 an, und der Stößel 65
hebt sich vom Schließglied
71 ab. Jetzt ist der Durchgang der Luft durch das Ventilglied 45 in beiden
Strömungsrichtungen frei, und vollkommener Druckausgleich zwischen den beiden Behältern
3 und 21 ist möglich. Außerdem kann die Bremsluft ungehindert in beiden Richtungen
durch das Ventil über die Anschlüsse 37 und 38 strömen. Der in dieser
Stellung des Stößels 46 fest zwischen der Schulter 49' der Scheibe 49 und der Schulter
48 des Stößels 46 eingeklemmte O-Ring 49" dichtet dabei die Vorratsleitung 14,
5 gut gegen die Bremsleitung 13 ab. Soll der Anhänger 15 jedoch
bei gelöster Bremse angekuppelt werden, so wird der Hebel 79 verdreht, so
daß die Kurvenführung 80 an der Kugel 82 aufläuft. Dadurch wird die
Schraube 78 entgegen der Kraft der Federn 75 und 76 nach oben
gezogen und die Membran 40 angehoben. Da die Ventilstößel 46 und 65 der Membran
folgen, wird zunächst vom Schließglied 59 der Anhängervorratsbehälter 21
abgeschlossen. Hebt sich dann der Ventilstößel 46 vom Schließglied 59 ab,
so kann die Luft aus den Bremskraftreglern 18 und 19 und aus den Bremszylindern
30 und 31 über den Kupplungsschlauch 13 ins Freie abströmen.
Der Vorrat im Behälter 21 wird durch die als Rückschlagventil wirkenden Ventilglieder
71/65 abgeschlossen und bleibt erhalten. Nach dem Ankuppeln arbeitet das
Drucksicherungsventil 16 wie bereits beschrieben. Hinzu kommt, daß nach Erreichen
des Mindestdruckes von 4,5 atü unter der Membran 40 diese bei ihrem Hub nach oben
die Schraube 78 anhebt und die Reibung der Kurvenführung 80 an der
Kugel 82 aufhebt. Die beim vorhergehenden Verdrehen des Hebels
79 gespannte Torsionsfeder 84 entspannt sich und dreht den Hebel
79 und die Kurvenführung 80 in ihre Ausgangsstellung zurück.
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Treten in der Anlage undichte Stellen auf, so wirkt das Drucksicherungsventil
16 wie folgt: 1. Undichte Vorratsseite im Zugwagen 1. Der Druck
im Drucksicherungsventil 16 fällt auf den Mindestdruck von 4,5 atü. Die Membran
40 geht nach unten. Das Schließglied 71 setzt sich auf den Stößel
65 auf und schließt den Anhängerbehälter 21 vom Zugwagenvorrat ab. Ebenso
wird der Durchgang der Bremsleitung von dem Schließglied 59 unterbrochen.
Der Anhänger wird mit Vorratsluft aus seinem Behälter 21, die über den Kanal
61, den Raum 58, um das Schließglied 59 zum Ringraum
55 und zum Anschluß 38 fließt, über die Leitung 17 gebremst.
Wird in dem Augenblick, in dem der Fehler auftritt, vom Zugwagen her gerade gebremst
und befindet sich das Ventilglied 44 in Mittelstellung, so kann Bremsluft aus der
Leitung 10 über den Anschluß 37 und über die Lippe der Manschette
53 und die Gehäusedurchbrüche 56 zu dem Anschluß 38 gelangen,
und die Anhängerbremsen können auch auf diese Weise betätigt werden.
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2. Wird die Bremsleitung 10 undicht, so sinkt der Vorratsdruck
ab und das Drucksicherungsventil 16 schaltet um, wie oben bereits beschrieben.
Der Anhänger wird dann mit dem Restdruck im Behälter 21 gebremst.