DE2128203A1

DE2128203A1 - Durch Druckmittel betatigbare Brems steuerventilvornchtung

Info

Publication number: DE2128203A1
Application number: DE19712128203
Authority: DE
Inventors: Philip Norman London M Paginton
Original assignee: Westinghouse Brake and Signal Co Ltd
Current assignee: Siemens Mobility Ltd
Priority date: 1970-06-09
Filing date: 1971-06-07
Publication date: 1972-01-13
Also published as: FR2094138A1; FR2094138B1; DE2128203C3; JPS5336208B1; DE2128203B2; CA926727A; US3731982A; ZA713305B; GB1288888A

Description

PAlEN₁AKWXlTr

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT 2128203

MÖNCHEN HAMBURG TELEFON: 395314 2000 HAMBURG 50, Jü5» 81 Tl- ; TELEGRAMME: KARPATENT KDNIGSTRASSE 28 _

W, 24 762/71 12/Jä

Westinghouse Brake and Signal Company Limited . .

London (England)

Γν.·*·^>: Druckmittel betätigbare Brsiassteuerventilvorrichtung*

Die Erfindung bezieht sich auf eine durch Druckmittel betätigbare Bremssteuerventilvorrichtung und insbesondere auf ein Hotbremssteuerventil, welches beim .Ansprechen auf die Geschwindigkeit und das Ausmaß einer Änderung des Drucks eines Steuerdruckmittels» die größer als vorbestimm- < £ te Werte sind, wirksam wird, um eine von einem Betriebs- - " ventilteil gesteuerte Bremskraft zu unterstützen oder zu ergänzen« . '^

Gemäß der Erfindung iat eine durch Druckmittel betätig- . * \c bare Bremssteuerventilvorrichtung geschaffen, die beim ?■"& Ansprechen auf Bremsleitüngsdruck die Zufuhr von Druckmittel in einen Bremszylinder und das Auslassen von Druck- C mittel aus dem Bremszylinder steuert und folgende Bestandteile umfaßti einen auf Druck ansprechenden Teil, der

109*8&/0163

mit einem Entlüftungsventil und einem Bremszylinder mechanisch gekuppelt ist und der beim .Ansprechen auf eine vorbestimmte Änderung des Bremsleitungsdrueks relativ zu einem Bezugsdruck innerhalb einer gegebenen Zeit in'der einen Richtung aus einer vorbestimmten Stellung, bewegbar ist, um einerseits das Entlüftungsventil zu öffnen und dadurch die Bremsleitung zu entlüften und dadmit die Druckänderung zu verstärken und um andererseits das Bremszylinderventil zu öffnen und dadurch eine Verbindung zwischen dem Druckmittelbehälter und/iem Bremszylinder herzustellen, wobei der auf Druck ansprechende Teil nachfolgend in der anderen Richtung verschiebbar ist, um das Wiederschließen der beiden Ventile zu ermöglichen, und zufolge eines .Abfalls des Bezugsdrucks auf eine Wiederherstellung des Bremsleitungsdrucks relativ zu dem Bezugsdruck anspricht, ntn das Öffnen eines Ventils für beschleunigtes Bremsenlösen zu ermöglichen und dadurch den Bremszylinder mit der Bremsleitung zu .verbinden.

Das Entlüftungsventil, das Bremszylinderventil und das Ventil für beschleunigtes Bremsenlösen können in Linie angeordnet seino

Das Ventil für beschleunigtes Bremsenlösen kann ein Ventil sein, welches derart federbelastet ist, daß es als Rückschlagventil wirkt, das sich schließt, wenn der Bremsleitungsdruck auf einen Wert innerhalb eines vorbestimmten Ausmaßes des Bremszylinderdrucks zurückgekehrt ist.

Die Vorrichtung kann als Notbremssteuerventilteil in Verbindung mit einem Betriebsbremssteuerventilteil wirksam sein, der seinerseits wirksam ist, um die Zufuhr von Druckmittel aus einem Hilfsbehälter zu dem Bremszylinder in Abhängigkeit von dem Unterschied zwischen dem Bremsleitungadruck und dem Hilfsbehälterdruck zu steuern, und das im Notbremsνentil befindliche Ventil für beschleunigtes Bremsenlösen kann wirksam sein, wenn es offen ist, um ebenfalls den Hilfsbehälter mit der Bremsleitung zu verbinden,

Bei der zu beschreibenden Ausführungsform der Erfindung ist festzustellen, daß das Entlüftungsventil, über

109883/016 3

welches die Bremsleitung zur Atmosphäre entlüftet werden kann, ferner das Hochdruckventil, über welches der Notbehälter mit dem Bremszylinder verbunden v/erden kann, und das Ventil für beschleunigtes Bremsenlösen sämtlich in Linie angeordnet sind, wodurch eine gewünschte tfolge von

. Arbeitsvorgängen sowohl während einer Notbremsung als auch während des Bremsenlösens gewährleistet wird.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand"der Zeichnung beispielsweise erläuterte ·

Pig· 1 und 2 zeigen zusammen in schematischer Weise ein Steuerventil mit einem Notteil, einem Verteilerleitungsteil und einem Betriebsteil, und sie gegen die Art und Weise wieder, in welcher diese Teile miteinander verbunden, "sind, um eine betriebsfähige Ausführungsform «?.er Erfindung M zu bilden.

In der Zeichnung sind der Betriebsteil, der Verteilerleitungsteil und der Notteil entsprechend bezeichnet. Der

. Verteilerleitungsteil ist mit öffnungen, zum Verbinden mit

• der Bremsleitung (BP), mit dem Bremszylinder (BC), mit dem Notbehälter (ER), mit dem Bremszylinderauslaß (EX) und mit einem Hilfsbehälter (AR) versehen· Der 2cejiszylinder, der

~ Kotbehälter und der Hilfsbehälter sind nicht dargestellt, jedoch wird angenommen, daß sie in zweckentsprechender V/ei- *

- se angeschlossen sind, und wie. aus dem Nachstehenden her-• vorgeht, sind die letztgenannten Behälter beim Laden oder Füllen der Bremsleitung aus dieser aufladbar. Der Verteiler- ^ leitungsteil enthält zusätzlich zu den verschiedenen Luftwegen, die nachstehend im einzelnen erläutert werden, einen Luftfilter AP, über welchen die gesamte eintretende Bremsleitungsluft strömen muß, bevor sie mit einem der auf

. Druck ansprechenden Teile in dem Notteil oder in dem Betriebsteil der Vorrichtung in Verbindung tritt. Der Verteilerleitungsteil enthält weiterhin eine Schnellbetäti- . .gungskammer QAC, auf die später Bezug genommen wird. '.

Der Betriebsteil hat große Ähnlichkeit mit der Bremseneteuervorrichtung, die in den schwebenden deutschen Patentanmeldungen P 21 12 763.9 und P 21 12 764.0 beschrieben ist, jedoch sind gewisse Unterschiede in den Einzelheiten vorhanden. Beispielsweise ist der Behälter für be-

1098§3/0163 ; · . - ■

schleunigtes Bremsenlösen gemäß den vorgenannten Anmeldungen durch den Notbehälter gemäß der vorliegenden Ausführung gebildete Weiterhin ist in Zuordnung zu dem Hilfsbehälterladeventil der vorliegenden Ausführung ein weiteres Ventil vorgesehen, welches von dem gleichen Stößel oder Schaft zum Laden oder Pullen des Notbehalters betärtigt wird. Ferner ist ein ein verzögertes Wiederaufladen bewirkendes Ventil dem Hilfsbehälterladeventil zugeordnet, und es ist in dem Betriebsteil ein Lüfteinschußventil vorgesehen, welches betätigbar oder wirksam ist, um aus dem Hilfsbehälter in den Bremszylinder einen Luftstoß strömen zu lassen, und zwar bis zu einem vorbestimmten Druck von beispielsweise etwa 0,84 kg/cm (12 psi). In ähnlicher Weise ist ein Lufteinschußventil in dem Notteil vorgesehen.

Der Betriebsteil der Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem auf Druck ansprechenden Ha^ptteil 1, der von einem Schaft 2 in dem Gehäuse ä^z S^tiieii^teils verschiebbar getragen ist. Der auf Druolt ηωsprechende Teil 1 bildet zusammen mit seiner biegsamen Membran 3 eine Trennwand zwischen einer Kammer (b), die mit der Bremsleitung verbunden ist, und einer Kammer (a), die mit.dem Hilfsbehälter verbunden ist-.

Der auf Druck ansprechende Teil 1 trägt ein Bremszylindereinlaßventil 4 und ein BremsZylinderauslaßventil 5, deren jedes durch die Aufwärts- bzw. Abwärtsbewegung des auf Druck ansprechenden Teils 1 betätigt wird. Weiterhin ist mit dem Teil 1 ein Hilfsbehälterladeventil 6 gekuppelt, und in Zuordnung zu diesem ist ein Hotbehälterladeventil 7 vorgesehen. Schließlich ist der zentrale Schaft 2* der in dem Gehäuse abgedichtet verschiebbar ist, über eine Stange 8 mit einer Schnellbetriebs-Einlaß- und Auslaßventileinrichtung 9 gekuppelt« Die Schnellbetriebs-Einlaß- und Auslaßventile haben ein zusammengesetztes Verschlußglied 10, das einerseits an einen unteren kolbenbetätigten verschiebbaren Teil 11 und andererseits an eine obere verschiebbare Hülse

109883/0163

12 anlegbar ist. Die Schnellbetrieba-Einlaß- und Auslaßventilvorrichtung bildet u.a. den Gegenstand der ersten der obengenannten schwebenden Patentanmeldungen·

Wie bereits in der zuletzt genannten schwebenden Patentanmeldung beschrieben, ist die Ausführung mit einem Schnellbetriebsgefäßraum 14 versehen, der einerseits mit der Unterseite des Schaftes 2 und andererseits mit- der Un- , terseite des verschiebbaren !Teils 11,. welcher gewöhnlich in.der dargestellten Stellung auf einer eingeschlossenen Feder 15 ruht. ■

Das BremsZylinderauslaßventil 5 ist auf seiner Austrittsseite über eine Drossel 16 mit der einen Seite eines ^^- auf Druck ansprechenden Teils 17 verbunden, dessen andere φ Seite über einen unbeschränkten Durchgang Bi mit der Austrittsseite des Ventils 5 verbunden ist. Der auf Druck ansprechende Teil 17 betätigt beim Entleeren des Brems Zylinders ein Kugelventil 18, um ein beschleunigtps Bremsenlösen zu ermöglichen, und zwar zufolge einer vorübergehenden übertragung von Druckmittel aus dem Notbehälter in die Bremsleitung,, wodurch das Lösen unterstützt wird· Dies ist in der zweiten der obengenannten schwebenden Patentanmeldungen im einzelnen beschrieben, und die Verbindungen, die u.a. über ein weiteres Bückschlagνentil 19 vorgesehen sind, um ein solches Arbeiten zu erreichen, werden hier nicht beson- .. _/ ders beschrieben« , w

Das Ventil, das einen luftstoß in den Bremszylinder ein- *"* strömen läßt, ist in &r Zeichnung als Ventil 20 dargestellt,-welches von dem Bremszylinderdruck mittels eines auf Druck _] \^\ ansprechenden Teils 21 gesteuert wird, der mittels einer \~"\ Feder 22 federbelastet ist, um das Ventil 20 bis zu Brems- ; ^iT>> zylinderdrücken von beispielsweise etwa 0,84 kg/cm (12 psi) , [£ ^"h In offenen Stellung zu halten. In der geschlossenen Stel- /*.*v^:1 lung des Ventils 20 oberhalb solcher Drücke ist der Durch- '" ^v£>~ gang zwischen dem Hilfsbehälter über das Ventil 4 und dem ^ Bremszylinder auf den Durchgang durch eine Drossel 23 be- Z *CS

IO9883/0T63

schränkt. Weiterhin ist ein Bremszylinderhalteventil 24 vorgesehen, welches mit dem Körper des Lufteinschußventils 20 gekuppelt und von dem auf Druck ansprechenden Teil 21 betätigbar ist und über welches und eine Drossel 26 der Bremszylinder mit dem Schnellbetriebsgefäßraum 14 verbunden werden kann.

Das ein verzögertes Wiederaufladen bewirkende Ventil, auf das bereits oben Bezug genommen worden ist, ist durch ein Ventil 30 dargestellt, welches wieder über einen . Stößel von einem auf Druck ansprechenden Teil 31 betätigbar ist, dessen Unterseite in der dargestellten Stellung des Betriebsteils der Vorrichtung dem Hilfsbehälterdruck über das Hilfsbehälterladeventil 6 unterworfen ist· Der auf Druck ansprechende Teil 31 ist an der Unterseite mittels einer Feder 32 federbelastet, und seine obere Seite steht über eine Drossel 33 und das Ventil 6 mit dem Hilfsbehälter in Verbindung. Der Weg zu dem Yautil 30 für verzögertes Wiederaufladen verläuft von .i«*r Bremsleitung über ein Bückschlagventil 34 oder über eine Drossel 35, die dem Eückschlagventil 34 parallelgesehaltet ist.

Der Notteil der Vorrichtung besteht aus einem auf Druck ansprechenden Teil 40, der zusammen mit einer Membran 41 eine Trennung zwischen einer oberen Kammer (q) und einer unteren Kammer (p) bewirkt, von denen die obere Kammer (q) mit der oben erwähnten Schnellbetatigungskammer QAC verbunden ist, während die untere Kammer (p) über den Luftfilter AF mit der Bremsleitung BP verbunden ist. Der auf Druck ansprechende Teil 40 ist an einer angedichtet verschiebbaren Stange 43 angebracht, über welche der Teil bei einer Abwärtsbewegung das Öffnen eines Entlüftungsventils' 44 bewirken kann, welches zwischen die Bremsleitung über einen Grobfilter 45 und die Atmosphäre geschaltet ist.

Das Ventil 44 ist gewöhnlich in die geschlossene Stellung durch eine Feder 46 vorgespannt und auf einer Verlängerung der Stange 43 abgedichtet verschiebbar, die

109883/0163

weiterhin mit einem Ventil .47 für beschleunigtes lösen im Notfall im Singriff steht, welches seinerseits einem Federdruck ausgesetzt ist, der von einer zwischen den Ventilen 44 und 47 angeordneten Peder 48 hervorgerufen wird. Das Ventil 47 liegt an einem verschiebbaren Ventilsitzteil 49 an, über den, wenn er sich von dem Ventil 47 trennt, ein Durchgang zwischen dem Bremszylinder und der Bremsleitung geschaffen wird. Das untere Ende des verschiebbaren Ventilsitzteils 49 kann mit einem Hochdruckventil-Verschlußglied 50 in Eingriff treten, das von einer Feder 51 in die geschlossene Stellung gedruckt wird, in der es einen Weg zwischen dem Notbehälter und dem Bremszylinder abschließt ο

Ein Rückschlagventil 52 ist, wie dargestellt, zwischen .der S chnellb etät igung skamme r QAC und dem Notbehälter vorgesehen, und weiterhin ist in dem Notteil, wie oben erwähnt, ein Not-Iufteinschußventil vorgesehen* valehcs ein Ventilverschlußglied 53 aufweist, das in ο Iztner Stellung durch den Druck einer Feder· 54 gegen einen auf Druck ansprechen?-. den Teil 55 gehalten ist, gegen die Kraft der Feder nur dann verschiebbar ist, wenn der Bremszylinderdruck einen Wert von etwa 0,84 kg/cm (12 psi) erreicht hat. Bei diesem Wert kann das Ventilverschlußglied 53 geschlossen werden, um den Weg zu dem Bremszylinder auf den Weg über eine Drossel 56 zu beschränken.

Um das gewünschte Arbeiten innerhalb des Notteils der Vorrichtung zu gewährleisten, sind zwischen den Kammern (q) und (p), zweckmäßig in dem auf Druck ansprechenden Teil 40 selbst, Anordnungen.von geeignet federbelasteten Rückschlagventilen und Drosseln vorgesehen. Bei der dargestellten Ausführungsfοrm sind drei Rückschalgventile 57, 58 und 59 vorgesehen, von denen das mittig angeordnete Ventil 58 in der dargestellten Stellung des Teils 40 von seinem Sitz durch eine mittig angeordnete Nadel 60 abgehoben werden kann, um eine Umgehung einer Drossel 62 über das Rückschlag-

109883/0163

ventil 57 zu schaffen. Jedem der Rückschlagventile 57 und 59 ist eine Drossel 63 bzwo 64 zugeordnet. Wie aus Nachstehendem ersichtlich, arbeitet das Rückschlagventil 59 als ein die Schnellbetätigungskammer ladendes Rückschlagventil, und das Rückschlagventil 52 dient als ein eine Überladung zerstreuendes Rückschlagventil für die Schnellbetätigungskammer QiC.

Bezüglich der Arbeitsweise der Vorrichtung ist zu verstehen, daß die Vorrichtung beim Ansprechen auf den angelegten Bremsleitungsdruck den Bremsdruck steuern soll, der von dem Hilfsbehälter und/oder dem Notbehälter an einen Bremszylinder angelegt wird. Die Vorrichtung ist bei dem' dargestellten Beispiel so geschaltet, daß sie im Ansprechen auf eine Verringerung des Bremsleitungsdrucks eine Erhöhung des an den Bremszylinder angelegten Bremsdrucks steuert und umgekehrt» Das Lösen der Bremsen kann dalier durch Rückkehr des Bremsleitungsdrucks auf elia-zL .riurmalon Betriebsbremsleitungsdruck erreicht werden. ?iei"cerhin ist die Vorrichtung besonders dazu gestaltet, in einem Fahrzeug verwendet zu werden, welches einen Teil eines Zuges von weiteren Fahrzeugen bildet, deren jedes identische Sätze von Bremsvorrichtungen aufweist, die mit einer gemeinsamen Bremsleitung verbunden sind_o

Wenn daher der. Ladevorgang betrachtet wird, der von dem Ventil aus der Bremsleitung hervorgerufen wird, wenn die Bremsleitung über ein Fahrerbremsensteuerventil unter Druck gesetzt wird, dann tritt Luft aus der Bremsleitung in die Vorrichtung an der Öffnung BP ein und strömt durch einen Luftweg B2, den Luftfilter AF und Durchgänge B3 und B4 hindurch in die Kammer (b) über dem auf Druck ansprechenden Teil 1■des Betriebsteils. Der Bremsleitungsdruck gelangt weiterhin aus dem Durchgang B3 über einen Durchgang B5 in einen Durchgang B7 und über das Empfindlichkeitsrückschlagventil 34 zu dem Ventil 30 für verzögertes Wiederaufladen, dessen Stellung zu diesen Zeitpunkt zufolge der Kraft der

10 9803/0163

Feder 32 so ist, wie sie dargestellt ist. Ss ist daher eine Luftströmung über das Ventil 30, die Hilfsbehälterladedrossel 33 und einen Luftweg A2 zu dem Hilfsbehälterladeventil 6 vorhanden, welches sich ebenfalls in der offenen Stellung befindet und über einen Luftweg Al einen Durchgang zu dem Hilfsbehälter AR schaffte Der Druck in dem Hilfsbehälter wird auch über einen Luftweg A3 der unteren Kammer (a) unter dem auf Druck ansprechenden Teil 1 des Betriebsteils der Vorrichtung zugeführt« Zufolge der Tatsache, daß der Hilfsbehältsrdruck über den Durchgang A2 auch an"die untere Seite des auf Druck ansprechenden Teils 31 angelegt ist, welcher das Ventil 30 für verzögertes Wiederaufladen in .Abhängigkeit von dem Wert der Feder 32 steuert, kann das Ventil 30 an der Ladedrossel 33 ein im wesentlichen konstantes Druckdifferential aufrechterhalten».Dies unterstützt ein gleichmäßiges Laden über einen ganzen Zug von Fahrzeugen, die an ei*!*=» ^. a nie ir same Bremsleitung angeschlossen sind,

Bremsleitungsluft wird weiterhin aus dem vorgenannten Durchgang B5 in einen Durchgang B6 geführt, der mit der Unterseite des Schnellbetriebaventila 10 des Betriebsteils der Vorrichtung verbunden ist, und ein weiterer Durchgang für Bremsleitungsluft ist über den Grobfilter 45 und den Luftweg B1 zu dem Bereich unterhalb des obengenannten Entlüftungsventils 44 geschaffen« Zusätzlich kann Luft aus (I der Bremsleitung über den Filter JiF und einen Durchgang B8 zu der Kammer (p) unter dem auf Druck ansprechenden Teil strömen« Aus der Kammer (p) strömt dann Luft über die Ladedrossel 64, das die Schnellbetätigungskammer ladende Eückschlagventil 59 und einen Luftweg (ql) in die Schnellbetätigungskaramer QAQ,

Ein Laden des Notbehälters, der an der Stelle EE des Verteilerleitungsteils der Vorrichtung angeschlossen ist, erfolgt aus dem Hilfsbehälter über den Durchgang Al, der zu dem Ventil 6 führt, das Laderückschlagventil 7 und den

109883/0163

Luftweg E4 in den Luftweg E3, der mit dem Notbehälter verbunden ist« Es ist daher ersichtlich, daß der Notbehälterdruck über das Rückschlagventil 19 an die obere Seite des Ventils 18 für beschleunigtes Lösen angelegt ist, so daß der Notbehälter eine. Quelle für Luft zum beschleunigten Lösen für die Betätigung des Ventils für beschleunigtes Lösen darstellt«

Wenn die Anlage vollständig unter Druck gesetzt ist und ein stabiler Zustand vorhanden ist, hält das Druckdifferential, welches auf den auf Druck ansprechenden Teil 1 des Betriebsteils wirkt, weil der Bremsleitungsdruck über die Fläche des Schaftes 2 gegen den Atmosphärendruck wirkt, der zu diesem Zeitpunkt in der Schnellbetriebsgefäßraum 14 zufolge der offenen Stellung des Schnellbetriebsauslaßventils vorhanden ist, den Uetriebsteil der Vorrichtung in der dargestellten Stellung« In dieser Stellung befindet sich das v.^'-til 5 iu der dargestellten Stellung, so daß die Bremszylinder zur Atmosphäre entlüftet sind, und das Ventil 18 für beschleunigtes Lösen verbleibt in der geschlossenen Stellung zufolge des geringfügigen Abwärtsschubes, der von dem auf Druck ansprechenden Teil 17 geschaffen ist.

Wird zunächst das Arbeiten des Notteils der Vorrichtung unberücksichtigt gelassen und angenommen, daß der Bremsleitungsdruck mit einer gesteuerten Geschwindigkeit derart gesteuert wird, daß der Notteil nicht arbeitet, dann ist der Druck in der Kammer (b) über dem auf Druck ansprechenden Teil 1 des Betriebsteils der Vorrichtung Verringert, und das Druckdifferential bewirkt, daß der auf Druck ansprechende Teil 1 sich entgegen dem stabilisierenden Druck des Hauptschaftes aufwärts bewegt» Eine solche Bewegung bewirkt das Abheben des Schnellbetriebseinlaßventils 10 von seinem verschiebbaren Ventilsitz 11, der entgegen der Kraft der Peder 15 durch den Bremsleitungsdruck in dem Durchgang B6 in seiner unteren Stellung ge-

10 9 883/0 163

halten wird. Das Öffnen des .Ventils 10 ermöglicht ein Strömen von Bremsleitungsluft über die Durchgänge B5, B6, S1 und S2 in den SchneHbetriebsgefäßraum 14', und es ist ein sich daraus ergebender unmittelbarer Druckabfall in der Kammer (b) über dem auf Druck ansprechenden Teil 1 vorhanden, so daß der auf Druck ansprechende Teil das Bestreben hat, sich schneller aufwärts zu bewegen, wobei der Schnellbetriebsgefäßraum 14 durch Singriff des Ventils 10 mit dem verschiebbaren Ventilssitz 11 von der Atmosphäre abgeschlossen isto Der Druck an dem Schnellbetriebssteuerkolben am unteren Ende des verschiebbaren Ventilsitzteils 11 gleicht sich dann aus, wodurch ermöglicht wird, daß die Federbelastung den Teil 11 nach (| oben bewegt, um mit seinem oberen Anschlag in Eingriff zu treten» In dieser Stellung schließt sich das Schnellbe—' triebseinlaßventil nicht, weil bei der Aufwärtsbewegung des Hauptschaftes der verschiebbare ^e^-5." !2 "his zu einer Stelle mitgenommen ist, an der die il^;:liie 12 mit ihrem oberen Anschlag in Eingriff tritt, wobei das Ventil 10 » sich in einem Abstand von dem verschiebbaren Teil 11 befindet. Die Aufwärtsbewegung der Hülse 12 wird von dem Gefäßdruck herbeigeführt und aufrechterhalten, der auf die Fläche des Ventils 10 plus die Fläche der Hülse 12 wirkt, im Vergleich zu dem Atmosphärendruck, der in dem Auslaßdurehgang S4 des Schnellbetriebsgefäßes vorhanden ist. M

. Fahrend der schnellen Aufwärtsbewegung des auf Druck ansprechenden Teils 1 und des Schaftes 2 schließen sich Bremszylinderauslaßventil .5, das Hilfsbehälterladeventil 6 und das ITotbehälterladeventil 7, wonach das Bremszylindereinlaßventil 4 sich öffnet. Hilfsbehälterluft strömt daher über den Durchgang A3, die Kammer (a) unter dem auf Druck ansprechenden Teil 1 und das Bremszyliiidereinlaßventil 4 zu dem Betriebseinschußventil 20, welches,offen ist, so daß diese Luft über die Durchgänge A5-, A6, A8, das im offenen Zustand befindliche TToteinschußventil 53 und den

10988 3/0163

~ 12 -

Durchgang C1 in den Bremszylinder BC strömt. Wie oben erwähnt, bleiben beide lufteinschußventile 20 und 53 im offenen Zustand, bis der Bremszylinderdruck einen Y/ert von etwa 0,84 kg/cm (12 psi) erreicht hat« zu diesem Zeitpunkt schließen sich die Lufteinschußventile 20 und 53 und verkleinern die anfänglich große Öffnung zu dem Bremszylinder auf einen Durchgang,.der entweder durch die dem Betriebseinschußventil zugeordnete Drossel 23 oder die dem Noteinschußventil zugeordnete Drossel gesteuert ist.

Das Steigen des Bremszylinderdrucks hängt von dem Grad der Verringerung des Bremsleitungsdrucks ab_e Y/enn die Verringerung des Bremsleitungsdrucks nicht ausreichend ist, um den geforderten Druck zu erzeugen, schließt das Bremszylinderhalteventil 24 nicht, und die Verbindung zwischen demSchnellbetriebsgefäßraum 14 und der Bremsleitung und dem Bremszylinder über die Durchzuge 32, S3, die Drossel 26 und das Ventil 24 zu demureEszylinder über den Durchgang A6 des Notteils bleibt bestehen. Der Bremsleitungsdruck wird daher durch das Strömen in den Bremszylinder verringert, bis genügend Bremszylinderdruck erzeugt ist, um den auf Druck ansprechenden Teil 21 abzulenken und dadurch das Einschußventil und das Bremszylinderhalt eYentil zu schließen.

Es ist zu verstehen, daß bei der vorstehenden Beschreibung der Arbeitsweise angenommen ist, daß die Geschwindigkeit oder das Ausmaß der Verringerung des Bremsleitungsdrucks nicht ausreichend ist, um den auf Druck ansprechenden Teil 40 des Notteils der Vorrichtung abzulenken, so daß der Druck in der Schnellbetätigungskammer in die Bremsleitung über die Drossel 63 und das Rückschlagventil 57 zurückströmt, wodurch bewirkt wird, daß das Druckdifferential an dem auf Druck ansprechenden Teil nicht ausreichend ist, um das Ventil 44 entgegen der Kraft der Feder 46 abzulenken.

109883/0163

Ein B reins enl Os en nach einem Betriebsanlegen gemäß vorstehender Beschreibung erfolgt dadurch, daß durch das Fahrerbremsventil eine Wiederherstellung oder Rückführung des Bremsleitungsdrucks in Richtung gegen d.en normalen stetigen Vfert herbeigeführt wird. V/enn daher der Bremsleitungsdruck in dieser Weise erhöht wird, wird an dem auf Druck ansprechenden Teil 1 des Betriebsteils der Vorrichtung ein Druckdifferential erzeugt, so daß eine abwärtsgerichtete Kraft hervorgerufen wird, der die aufwärtsgerichtete Kraft des in dem Gefäßraum 14 herrschenden Bremsleitungsdrucks, der auf das Schnellbetriebsventil 10 und die Unterseite des Schaftes 2 ausgeübt wird, entgegenwirkt. Sobald diese Kraft überwunden ist, bewegt sich der auf Druck ansprechende Teil nach unten, und die Hülse 12 der Schnellbetriebsventileinrichtung bewegt sich abwärts, bis sie ihren untersten Anschlag erreicht, zu welchem Zeitpunkt das Ventilverschlußglied 9 sic>i iz,·. I'Ün^riff mit dem verschiebbaren Teil 11 befindet. AuiVliese Weise wird das Schnellbetriebseinlaßventil geschlossen, bevor das Schnellbetriebsauslaßventil geöffnet wird. Hierdurch wird gewährleistet, daß während des Bremsenlösens keine Verbindung zwischen der Bremsleitung, dem Schnellbetriebsgefäßraum 14 und der Atmosphäre vorhanden ist. Auf diese Weise wird eine weitere Erhöhung des Druckunterschiedes an der Membran ",::-- durch Auslassen des Geäßdrucks unter dem Schaft 2 bewirkt, und eine solche Erhöhung des Druckdifferentials ruft eine rasche Abwärtsbewegung des auf Druck ansprechenden Teils hervor, um das Bremszylinderauslaßventil 5> das Hilfsbehälterladeventil 6 und das Notbehälterladeventil 7 zu öffnen. Die aus dem Bremszylinder austretende Luft strömt über den Luftweg A6, das Ventil 5 und den Auslaßdurchgang R1 zur Atmosphäre. Der Druck in dem Auslaßdurchgang R1 wirkt auf die Unterseite des auf Druck ansprechenden Teils 1? des Ventils 18 für beschleunigstes Lösen ein, und der Teil 17 wird daher zeitweilig aufwärts bewegt, um eine Verbin-

10988370163 bad original

dung zwischen dem Notbehälter, dessen Druck oberhalb ;: ■ des Ventils 18 vorhanden ist, und der Bremsleitung zu ' ^r schaffen· Zufolge der Drossel 16 gleicht sich der Druck an dem auf Druck ansprechenden Teil 17 nach einem kurzen Zeitraum aus, und das Ventil 18 schließt sich wieder_o Das Arbeiten des Ventils 18 für beschleunigtes lösen während dieses kurzen Zeitintervalls unterstützt die schnelle Fortpflanzung eines Bremsenlösens entlang eines Zuges durch das Strömen von Kotbehälterluft in die Bremsleitung, wobei der instieg des Bremsleitungsdrucks von dem Fahrerbremsventil aus vergrößert wird.

Bs ist weiterhin zu bemerken, daß, da der Druck in dem Schnellbetriebsgefäßraum 14 nunmehr über das Schnellbetriebsentlüftungsventil 10 aufgehoben ist, der G-efäßdruck unter dem Kolben des verschiebbaren Teils 11 sinkt und der Kolben entgegen der Kraft eingeschlossenen Feder in der in der Zeichnung dargestellten Stellung gehalten wird. Auf diese V/eise ist die Lö sea te- "!lung wiedergewonnen, in welcher der auf Druck ansprechende Teil 1 entgegen der Kraft der Feder nach unten gedrückt wird, und' zwar durch die Resultierende des Bremsleitungsdrucks in der Kammer (b) über die Fläche des Schaftes 2 gegen den Atmosphärendruck in dem Schnellbetriebsgefäßraum 14.

Die Arbeitsweise ist soweit unter der Annahme beschrieben worden, daß das Ausmaß bzw. die Geschwindigkeit der Änderung des Bremsleitungsdrucks lediglich ausreichend ist, um ein Arbeiten des Betriebsteils der Vorrichtung zu bewirken,, Wenn jedoch der Bremsleitungsdruck schnell sinkt, beispielsweise bei einer Notbremsung, dann erfolgt die Verringerung des Bremsleitungsdrucks, die in der Kammer (p) unter.dem auf Druck ansprechenden Teil 40 des Nötteils der Vorrichtung wirksam ist, schneller, als sie durch das Strömen von Luft über die Drossel 63 und das Rückschlagventil 57 kompensiert oder ausgeglichen werden kann. Die aufwärts gerichtete Kraft des Bremsleitungsdrucks in dem Durchgang B1 und die Kraft der Feder 46 unter dem

109883/0163

Entlüftungsventil 44. werden daher, überwunden , und der auf Druck ansprechende Teil' 40 bewegt sich nach unten, um das Entlüftungsventil 44 zu öffnen. Der Bremsleitungsdruck wird daher über den Durchgang B1 und das offene Ventil 44 schnell zur Atmosphäre entlüftet« Der auf Druck ansprechende Teil 40 und der Schaft 43 bewegen sich weiter nach unten, um das Hochdruckventil 50 vollständig zu öffnen und den Notbehälter über den Durchgang E2 mit dem Not-Einschußventil 53 zu verbinden, dessen offener Zustand ermöglicht, daß Luft aus dem Notbehälter direkt dem Bremszylinder zugeführt wird»

Es ist weiterhin zu bemerken, daß die Wirkung des ■Bremsleitungsdrucks es ferner dem oben beschriebenen Be— triebsteil der Vorrichtung ermöglicht, in der Art eines Betriebsanlegen der Bremsen zu arbeiten und dem Bremszylinder Luft aus dem Hilfsbehälter zuzuführen. Bei einer Notbremsung wird dahe'" die Luft aus dem Hilfsbehälter durch Luft¹· aus dem Notbehälter ergänzt, um ein schnelles Bremsenanlegen zu bewirken. Weiterhin kann das Arbeiten des Notteils der Vorrichtung derart sein, daß beispielsweise eine' 20/iige Druckerhöhung in dem Bremszylinder bewirkt wird, verglichen mit derjenigen, die für eine gegebene Verringerung des Bremsleitungsdrucks einzig durch den Betriebsteil der Vorrichtung erzeugt wird*

Wie oben erwähnt, ist das -Lufteinschußventil 53 so ausgeführt, daß es auf Grund der Kraft der Feder 52 und der Asmessung des auf Druck ansprechenden Teils 55 offen bleibt, bis der Bremszylinderdruck einen Wert von etwa 0,84 kg/cm (12 psi) erreicht. Der Aufbau von Druckluft in dem Bremszylinder für eine Notbremsung· beginnt daher sehr schnell, und es ergibt sich nachfolgend ein ausreichend schneller Abfall des Bremsleitungsdrucks bis zu dem Punkt, an· welchem das Ventil 53 schließt. Nach diesem Zeitpunkt wird der Aufbau des Bremsleitungsdrucks durch di'e Drossel 56 bestimmte

109883/0163

Die Abwärtsbewegung des auf Druck ansprechenden Teils 40 des Hotteils der Vorrichtung "bewirkt, daß das Kugelventil 58 von der !Tadel 60 abgehoben wird, so daß die Drossel 63 nicht mehr über das Ventil 58 umgangen wird, und die Luftströmung zwischen den Kammern (q) und (p) auf. beiden Seiten des auf Druck ansprechenden Teils 40 kann lediglich über die Drosseln 62 und 63 · in üeihe mit dem Rückschlagventil 51 erfolgen. Dies schafft eine Zeitsteuerfunktion derart, daß das Entlüftungsventil 44 während einer längeren Zeit offen, gehalten wird, bis der Druck in der Schnellbetätigungskammer auf einen niedrigeren Wert sinkt, bei welchem die Feder 46 das Entlüftungsventil 44 wieder schließen kann und weiterhin ein Schließen des Hochdruck- ■ ventils.50 ermöglicht wird, wodurch die Verbindung zwischen dem Bremszylinder und dem Uotbehälter unterbrochen wirdo

Die Reihenfolge von Vorgängen während eines Bremsenlösens nach einer 3uhnellen Verringerung des Bremsleitungsdrucks, die zum .Arbeiten des Fotteils der Vorrichtung gemäß vorstehender Beschreibung geführt hat, kann nunmehr betrachtet werden«, W^nn der Bremsleitungsdruck wieder hergestellt ist, ist er in der Kammer (p) wirksam, um eine .Aufwärtsbewegung des auf Druck ansprechenden Teils 40 entgegen der Kraft der eingeschlossenen Feder 65 hervorrufen, die über ihm dargestellt ist» Dies ermöglicht, daß das Ventil 47 für beschleunigtes Notlösen sich von seinem Sitz abhebt, der an dem verschiebbaren Teil 49 vorgesehen ist, wodurch ein Weg einerseits von dem Bremszylinder und andererseits von'dem Hilfsbehälter über das offene Bremszylindereinlaßventil 4 des Betriebsteils geschaffen ist, so daß Luft über die Durchgänge ΆΊ und 18 zu der Bremsleitung strömen kann«, Dadurch wird ein beschleunigter Aufbau von Bremsleitungsdruck hervorgerufen, und v/eil dadurch der Hilf sb ehält erdruck verringert wird, arbeitet der Betriebsteil im Bremsenlöse zustand zu einem früheren Zeitpunkt, da der Bremsleitungsdruck auf einen niedrigeren Wert zurückkehren muß,

109883/0163

um eine Bewegung des auf Druck ansprechenden Teils 1 hervorzurufen. ·

Das Ventil 47 für "beschleunigtes Uotlösen arbeitet in Verbindung mit seiner Feder 48 als Hückschiagventil derart,, daß es sich wieder schließt, wenn, der Hilfsbehälterdruck und der Bremszylinderdruck Werte erreicht haben, die bei etwa 0,7 kg/cm (etwa 10 psi) des Bremsleitungsdrucks liegen.» Fachfolgend nähern sich die Drücke in den Kammern (p) und (q) einander zufolge der Drossel 64 und des Rückschlagventils 59, und der auf Druck ansprechende Teil 40 kehrt in eine Stellung zurück, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist. Bs ist ersichtlich, daß während einer !Totbremsung eine beträchtliche Verringerung des Hilfsbehälterdrucks auftritt und daß das Wiederladen oder Wiederauffüllen des Hilfsbehälter gemäß vorstehender Beschreibung über das Hilfsbehülterladeventil des Betriebsteils erfolgt, und das Ventil 30 für verzögertes Wiederauffüllen oder Wiederladen bewirkt ein gesteuertes Wiederauffüllen, indem es ermöglicht, daß an der Drossel 33 ein festes Druckdifferential erzeugt wird, wie es oben beschrieben worden ist. In ähnlicher Weise wird das Wiederauffüllen des Notbehälters über das Ventil hervorgerufen, wie dies oben beschrieben worden ist.

Um eine typische Arbeitsweise auf der Basis der vorgehenden Beschreibung bequem vorstellbar zu machen, kann beispielsweise angenommen werden, daß,der Bremsleitungs-

druck beim normalen Fahren etwa 4,9 kg/cm (70 psi) beträgt und daß der auf Druck ansprechende Teil des Betriebsteils der Vorrichtung sich in. Richtung des Bremsenanlegens be-

wegt, wenn der Bremsleitungsdruck unter etwa 0,052 kg/cm (0*75)pis) des Hilfsbehälterdrucks fällt. Der Betriebsteil geht danach in eine stabile Überlappungsstellung über, wobei das Bremszylinderventil geschlossen ist, wenn der' Bremsleitungsdruck etwa der gleiche ist wie der Hilfsbehäl't erdruck·

109883/0163

■■ Die Volumina können typisch so geschaltet werden, daß unter normalen Betriebsbremsungsbedingungen ein Abfall des Bremsleitungsdrucks von etwa 1,4 kg/cm (20 psi) zu einer vollen Betriebsbremsung bei einem Brems zylinderdruck von etwa 3,5 kg/cm (50 psi) führt. Dazwischenliegende höhere Bremsleitungsdrücke ergeben dazwischenliegende niedrigere Bremszylinderdrücke_{o (}

Das Bremsenlösen unter Betriebsbremsbedingungen wird, durch einen Anstieg des Bremsleitungsdrucks von etwa 0,105 kg/cm² (1,5 psi) über den Hilfsbehälterdruck bewirkt, wobei dieser Druck ausreichend igt, um eine Abwärtsbewegung des auf Druck ansprechenden Teils 1 aus der Überlappungsstellung in eine Stellung hervorzurufen, in der das Bremszylinderausläßventil geöffnet wird.

Y/enn die Geschwindigkeit oder das Ausmaß des Absinkens des Bremsleήtungsdrucks unter Anlegebedingungen ausreichend ist und schnell genug erfolgt, arbeitet der NOtteil mit dem Betriebsteil zusammen, um den Bremszylinderdruck zu verstärken oder zu erhöhen, um" eine Notbremsung zu erzeugen.

Typisch sind die Drossel 63 und das Rückschlagventil 57 des Notteils der Vorrichtung so dimensioniert, daß ein

Abfall des Bremsleitungsdrucks von. etwa 4,9 auf 3,5 kg/cm (von 70 auf 50 psi) innerhalb von 2 Sekunden ein Arbeiten des Notteils durch Öffnen des Entlüftungsventils 44 hervorruft, wohingegen ein Druckabfall in dem gleichen Bereich, d„h. von etwa 4,9 auf 3,5 kg/cm innerhalb von 3 Sekunden lediglich eine Betriebsbremsung hervorruft. Zusätzlich rufen kleine Verringerungen des Bremsleitungsdrucks

von'beispielsweise 0,56 kg/cm (8 psi) oder weniger nicht allein, jedoch schnell, das Arbeiten des !Totteils hervor, Fach einer Notbremsung ist eiiie Rückstellzeit für das Entlüftungsventil durch Auswahl der Drosseln 62 und 63' vorteilhaft so geschaffen^ daß sie in der Größenordnung von 1 Minute liegt. Zusätzlich erfolgt das Wiederauffüllen

109833/0163

oder Wiederladen des Notteils über die Drossel 64 in annährei 70 psi)

annährend- 1 Minute von 0 auf etwa 4,9 kg/cm (von 0 auf

109883/0163

Claims

"Patentansprüche

^N

( 1«/Durch. Druckmittel betätigbare Bremssteuerventilvorrichtung, die "beim Ansprechen auf Bremsleitungsdruck die Zufuhr von Druckmittel in einen. Bremszylinder und das Auslassen von Druckmittel aus dem Bremszylinder steuert, gekennzeichnet durch einen, auf Druck ansprechenden Teil, der mit einem Entlüftungsventil und einem Bremszylinderventil mechanisch gekuppelt ist und der beim .Ansprechen auf eine vorbestimmte Änderung des Bremsleitungsdrucks relativ zu einem Bezugsdruck innerhalb einer gegebenen Zeit in der einen Hichtung aus einer vorbestimmten Stellung bewegbar-ist, um einerseits das Entlüftungsventil'zu öffnen und dadurch die Bremsleitung zu entlüften und damit die Druckänderung zu verstärken und um andererseits das Brems zylinderventil zu öffnen und dc-d.-r.-ii eine Verbindung zwischen dem Druckmittelbehälter und dom Bremszylinder herzustellen, wobei der auf Druck ansprechende Teil nachfolgend * in der anderen Eichtung verschiebbar ist, um das Wiederschließen der beiden Ventile zu ermöglichen, und zufolge eines Abfalls des Bezugsdrucks auf eine Wiederherstellung des Bremsleitungsdrucks relativ zu dem Bezugsdruck anspricht, um das Öffnen eines Ventils für beschleunigtes Bremsenlösen zu ermöglichen und dadurch den Bremszylinder mit der Bremsleitung zu verbinden.

2„ Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlüftungsventil, das Bremszylinderventil und das Ventil für beschleunigtes Bremsenlösen sämtlich in Linie angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil für beschleunigtes Bremsenlösen ein Verschlußglied und einen Sitz hat, die in der geschlossenen Stellung des Ventils gemeinsam bewegbar sind, und daß das Bremszylinderventil von dem auf Druck ansprechenden Teil

109883/0163

BAD ORIGiNAL

über eine Betätigungsstange und das bewegbare Ventil für beschleunigtes Bremsenlösen, betätigbar ist»

4. Vorrichtung nach -Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der BremsenlöBestellung der Vorrichtung das Ventil für beschleunigtes Bremsenlösen federnd in Richtung gegen die geschlossene Stellung gedruckt ist, damit es während des Bremsenlösens als Rückschlagventil arbeitet und sich bei einem vorbestimmten Wert des Unterschiedes zwischen dem Bremsleitungsdruck und dem Bremszylinderdruck schließt β

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie so ausgebildet und angeschlossen ist, daß sie als iiotventil in Kombination mit einem die Betriebsbremsungen steuernden Doppelsitzventil arbeitet, welches auf eine Druckänderung des Bremsleitungsdrucks anspricht, die geringer als die gon^rite vorbestimmte Druckänderu-Γι-- ^st„

^109883/0163 BADOR.G.NAL