FLOW-DEPENDENT SWITCH

Abstract: 1. Air flow indicator for flow monitoring devices on compressed air supply lines, particularly main air brake pipes, for rail vehicle air brakes, comprising a throttle point (5) inserted in the compressed air supply line which carries a certain control pressure level at the air brake release position ; comprising a piston (8) which can be loaded on the one hand by the pressure upstream of the throttle point (5) and on the other hand by the pressure downstream of the throttle point (5) in the compressed air supply line and by the force of a first spring (22) ; and comprising a switching member which can be actuated via a tappet (18) by the piston (8) in its main loading state as applied by the pressure upstream of the throttle point (5), wherein the switching member is a valve (21, 23) inserted in a connection between the compressed air supply line and a switching chamber (20), and wherein the switching piston (24) of a pressure switch (24, 25, 27) which is set to a low switching pressure relative to the control pressure level, is loaded by the pressure in the switching chamber (20) against the force of a second spring (25).

Description: Strömungsabhängiger Schalter Die Erfindung bezieht sich auf einen strömungsabhängigen Schalter für Strömungsüberwacheinrichtungen an Druckluftversorgungs-, insbesondere Hauptiuftleitungen von Schienenfahrzeug-Druckluftbremsen, mit einer in die im Lösezustand der Druckluftbremsen eine Regeldruckhöhe führende Druckluftversorgungsleitung eingeordneten Drosselstelle, einem Kolben, der einerseits vom vor der Drosselstelle anstehenden Druck und andererseits vom nach der Drosselstelle herrschenden Druck in der Druckluftver sorgungsl ei tung und der Kraft einer Feder belastet ist, und einem vom Kolben bei dessen überwiegender Belastung seitens des vor der Drosselstelle anstehenden Druckes mittels eines Stössels betätigbaren Schaltorgan. Ein den vorstehenden Merkmalen entsprechender, strömungsabhängiger Schalter ist der DE-AS 23 58 612 entnehmbar. Bei diesem bekannten Schalter ist der Kolben unmittelbar von der Feder belastet und der Stössel betätigt unmittelbar das als elektrischer Schalter oder als Druckluftventil ausgebildete Schaltorgan, welches in eine Steuerleitung von einer Energiequelle zu einer Oberwachvorrichtung eingeschaltet ist. Bei diesen bekannten Schaltern bereitet die Justierung ihrer Ansprechschwelle, also die Abstimmung ihres Ansprechens auf bestimmte Strömungsverhältnisse in der Druckluftversorgungsleitung Schwierigkeiten; ausserdem weisen diese Schalter eine beachtliche Schaltungenauigkeit auf. Bei einem aus der DE-OS 30 06 279 bekannten, strömungsabhängigen Schalter ist der Kolben als Membrane ausgebildet, welche zugleich das Sperrorgan für das als Ventil ausgebildete Schaltorgan bildet. Auch dieser bekannte Schalter weist keinerlei Justiermöglichkeit und eine sich in Abhängigkeit von der Membransteifigkeit ändernde Schaltungenauigkeit auf. Es ist Aufgabe der Erfindung, einen strömungsabhängigen Schalter der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher bei genau festlegbaren Strömungsverhältnissen in der Druckversorgungsleitung schaltet und bei welchem das Schaltorgan stets eine genau definierte Ein- oder Ausschaltstellung, aber keine Zwischenstellung einnimmt. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass das Schaltorgan ein in eine Verbindung von der Druck luftversorgungsleitung zu einer Schaltkammer eingeordnetes Ventil ist und dass der Druck in der Schaltkammer den auf einen Schaltkolben eines/bezogen auf die Regeldruckhöhe niedrigen Schaltdruck eingestellten Druckwächters entgegen der Kraft einer Feder belastet. Es ergibt sich somit eine Art Vorsteuerung bzw. Verstärkung der Schaltvorgänge für den Druckwächterschalter, so dass dieser genau und stets voli durchschaltbar ist. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungs möglichkeiten für den strömungsabhängigen Schalter nach der Erfindung angegeben. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines nach der Erfindung ausgebildeten strömungsabhängigen Schalters im Schnitt dargestellt. In eine nicht dargestellte Druckluftversorgungsleitung ist der in einem Gehäuse 1 angeordnete strömungsabhängige Schalter eingeordnet, wobei der zu einer Druckluftquelle führende Abschnitt der Druckluftversorgungsleitung an einem Rohranschluss 2 und der verbraucherseitige Abschnitt der Rohrleitung an einen Rohranschluss 3 anzuschliessen ist. Insbesondere kann die Druckluftversorgungsleitung die Hauptluftleitung einer Schienenfahrzeug-Druckluftbremse sein, wobei der hauptbehälterseitige, gegebenenfalls ein Führerbremsventil aufweisende Hauptluftleitungsabschnitt um Rohranschluss 2 und der weiter zu den Bremssteuerventilen des Schienenfahrzeuges und der mit diesen gekuppelten Fahrzeuge führende Hauptluftleitungsabschnitt an den Rohrleitungsanschluss 3 anzuschliessen ist. Die Rohranschlüsse 2 und 3 sind innerhalb des Gehäuses 1 durch einen Kanal 4 miteinander verbunden, in welchen eine Drosselstelle 5 eingeordnet ist. Vom Rohranschluss 2 bzw. dem Kanal 4 zweigt vor der Drosselstelle 5 ein Steuerkanal 6 ab, welcher in einen Beaufschlagungsraum 7 für einen Kolben 8 führt. Andererseits des Kolbens 8 befindet sich ein weiterer Beaufschlagungsraum 9, welcher über einen weiteren Steuerkanal 10 mit einer Stelle des Kanals 4 verbunden ist, welche in Strömungsrichtung nach der Drosselstelle 5 liegt. In die Einmündung des Steuerkanals 10 in den Kanal 4 kann ein Leitungssieb 11 eingeordnet sein. Der Kolben 8 trägt seitens des Beaufschlagungsraumes 7 einen Zapfen 12, welcher verschieblich in einer Hülse 13 gelagert ist. Die Hülse 13 ist mittels eines Dichtringes 14 abgedichtet verschieblich im Gehäuse 1 gelagert, und mittels eines Gewindeabschnittes 15 zum Gehäuse 1 einstellbar verschraubt. Eine Kontermutter 16 sichert die Hülse 13 in ihrer jeweiligen Einschraubstellung in das Gehäuse 1. Zwischen der Hülse 13 und dem Kolben 8 ist eine Schaltfeder 17 eingespannt. Seitens des Beaufschlagungsraumes 9 trägt der Kolben 8 einen Stössel 18, welcher mit Spiel in eine Gehäusedurchbrechung 19 vom Beaufschlagungsraum 9 zu einer Schaltkammer 20 ragt und in dieser Gehäusedurchbrechung vor einer Ventildichtplatte 21 endet. Die sich in der Schaltkammer 20 befindete Ventildichtplatte 21 wird von einer Ventil feder 22 gegen einen gehäusefesten Ventilsitz 23 angedrückt, der die Einmündung der Gehäusedurchbrechung 19 in die Schaltkammer 20 umgibt. Die Ventilfeder 22 ist kräftiger als die Schaltfeder 17, so dass die Ventildichtplatte 21 mit einer grösseren Kraft gegen den Ventilsitz 23 angedrückt wird, als der Kolben 8 in Bewegungsrichtung gegen die Ventildichtplatte 21 gedrückt wird. Die Schaltkammer 20 ist von einem Schaltkolben 24 begrenztl der andererseits von Atmosphärendruck und der Kraft einer Feder 25 belastet ist. Der Schaltkolben 24 trägt einen Stössel 26, der in das Gehäuse eines elektrischen Schalters 27 ragt und letzteren zu schalten vermag. Der Schalter 27 ist nur schematisch dargestellt, er weist einen üblichen, hier nicht weiter interessierenden Aufbau auf und ist in einen Stromkreis 28 für ein nicht dargestelltes Schauzeichen eingeschaltet. Der Schaltkolben 24 stellt zusammen mit der Feder 25 und dem Schalter 27 einen Druckwächterschalter dar, dessen Schaltdruck durch entsprechende Dimensionierung der Feder 25 bzw. des Schaltkolbens 24 wesentlich niedriger gewählt ist als ein in der Druckluftversorgungsleitung bzw. Hauptluftleitung üblicherweise herrschender Regeldruck. Insbesondere ist die in der Hauptluftleitung bei gelösten Bremsen herrschende Druckhöhe als dieser Regel druck anzusehen. Von der Schaltkammer 20 führt ein Kanal 29 durch das Gehäuse 1 zur Atmosphäre; in den Kanal 29 ist eine Düse 30 eingeordnet. Im Ruhezustand des strömungsabhängigen Schalters, wenn also in der Druckluftversorgungs- bzw. Hauptluftleitung eine bestimmte Strömungsgeschwindigkeit unterschritten wird, nehmen die Teile des strömungsabhängigen Schalters die aus der Zeichnung ersichtlichen Lagen ein. Der Kolben 8 wird dabei von der Kraft der Schaltfeder 17 und dem Druck im Beaufschlagungsraum 7 in einer durch Anlage des Stössels 18 an der Ventildichtplatte 21 definierten Stellung ge halten Da im Beaufschlagungsraum 9 höchstens ein gering fügi g niedrigerer Druck als im Beaufschlagungsraum 7 herrscht, wird diese Kolbenstellung beibehalten. Die Ventildichtplatte 21 wird von der Ventilfeder 22 dicht gegen den Ventilsitz 23 gedrückt, so dass die Gehäusedurchbrechung 19 versperrt ist. In der Schaltkammer 20 herrscht Atmosphärendruck und der Druckwächterschalter 24, 25, 27 nimmt unter der Kraft der Feder 25 seine geöffnete Schaltstellung ein. Tritt in der Druckluftversorgungs- bzw. Hauptluftleitung eine Strömung auf, welche den bestimmten Grenzwert erreicht oder überschreitet, so ergibt sich an der Drosselstelle 5 eine zum Schalten des strömungsabhängigen Schalters ausreichende Druckdifferenz. Der vor der Drosselstelle 5 anstehende, höhere Druck beaufschlagt über den Steuerkanal 6 und den Beaufschlagungsraum 7 den Kolben 8 in Wirkungsrichtung gemäss der Zeichnung nach links, während der nach der Drosselstelle 5 herrschende, niedrigere Druck im Beaufschlagungsraum 9 ansteht. Die nunmehr merklich überwiegend nach links gerichtete Beaufschlagung des Kolbens 8 vermag diesen nach links zu verschieben, wobei der Stössel 18 die Ventildichtplatte 21 unter Kompression der Ventil feder 22 vom Ventilsitz 23 abhebt. Aus dem Kanal 4 strömt sodann Druckluft durch den Steuerkanal 10 und die Gehäusedurchbrechung 19 in die Schaltkammer 20 ein und baut in dieser, gestaut durch die Düse 30, rasch eine beachtliche Druckhöhe auf, welche durch Beaufschlagen des Schaltkolbens 24 den Druckwächterschalter 24, 25, 27 entgegen der Kraft der Feder 25 schnell umschaltet. Der Schalter 27 schliesst dabei den Stromkreis 28, so dass das nicht dargestellte Schauzeichen anspricht und die den Grenzwert übersteigende Strömung anzeigt. Diese Schaltstellung bleibt erhalten, solange die übermässige Strömung anhält. Beim Abklingen der Strömung unter den erwähnten Grenzwert vermögen die Beaufschlagung des Kolbens 8 durch den durch die verminderte Strömung ansteigenden Druck im Beaufschlagungsraum 9 und die Kraft der Ventil feder 22 den Kolben 8 wieder entgegen der Kraft der Schaltfeder 17 in die dargestellte Lage zurückzudrücken, wobei sich die Ventildichtplatte 21 auf den Ventilsitz 23 aufsetzt und die Gehäusedurchbrechuna 19 verschliesst. Der in der Schaltkammer 20 anstehende Druck baut sich über die Düse 30 alsbald in die Atmosphäre ab und die Feder 25 schaltet den Druckwächterschalter 24, 25, 27 unter offenen des Schalters 27 in die dargestellte Schaltlage zurück. Damit ist der Ausgangszustand wieder erreicht. Durch Verschrauben der Hülse 13 kann die Vorspannung der Schaltfeder 17 derart justiert werden, dass der strömungsabhängige Schalter bei einer ganz bestimmten Strömung anspricht und don Schalter 27 umschaltet. Das Umschalten des Schalters 27 erfolgt dabei rasch und vollständig. Das aus dem Ventilsitz 23 und der Ventildichtplatte 21 gebildete, in Art eines Vorsteuer- bzw. Verstärkerventils für den Druckwächterschalter 24, 25, 27 wirkende Ventil kann einen kleinen Durchströmungsquerschnitt aufweisen, wodurch eine hohe Schaltgenauigkeit des strömungsabhängigen Schalters erreichbar ist. In Abänderung zum dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel können der Kanal 29 mit der Düse 30 entfallen, wenn anstelle des Ventils 21, 23 ein Doppelventil mit Entlüftung vorgesehen wird, derart, dass das die Ent lüftung überwachende Doppelventilteil im Ruhezustand des strömungsabhängigen Schalters geöffnet ist und die Entlüftung der Schaltkammer 20 zur Atmosphäre überwacht. Bei dieser Ausbildung des strömungsabhängi gen Schalters wird auch ein Abblasen von Druckluft im betätigten Zustand des Schalters vermieden. Bezugszeichenliste 1 Gehäuse 2 Rohranschluss 3 Rohranschluss 4 Kanal 5 Drosselstelle 6 Steuerkanal 7 Beaufschlagungsraum 8 Kolben 9 Beaufschlagungsraum 10 Steuerkanal 11 Leitungssieb 12 Zapfen 13 Hülse 14 Dichtring 15 Gewindeabschnitt 16 Kontermutter 17 Schaltfeder 18 Stössel 19 Gehäusedurchbrechung 20 Schaltkammer 21 Ventildichtplatte 22 Ventil feder 23 Ventilsitz 21, 23 Ventil 24 Schaltkolben 25 Feder 26 Stössel 27 Schalter 24, 25, 27 Druckwächterschalter 28 Stromkreis 29 Kanal 30 Düse

Claims: Patentansprüche 1. Strömungsabhängiger Schalter für Strömungsüberwacheinrichtungen an Druckluftversorgungs-, insbesondere Hauptl uftl ei tun gen von Schienenfahrzeug-Druckluftbremsen, mit einer in die im Lösezustand der Druckluftbremsen eine Regeldruckhöhe führende Druckluftversorgun3sleitung eingeordneten Drosselstelle (5), einem Kolben (8), der einerseits vom vor der Drosselstelle (5) anstehenden Druck und andererseits vom nach der Drosselstelle (5) herrschenden Druck in der Druckl uftversorgungs leitung und der Kraft einer Feder (22) belastbar ist, und einem vom Kolben (8) bei dessen überwiegender Belastung seitens des vor der Drosselstelle (5) anstehenden Druckes mittels eines Stössels (18) betätigbaren Schaltorgan, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltorgan ein in eine Verbindung von der Druckluftleitungversorgungsleitung zu einer Schaltkammer (20) eingeordnetes Ventil (21, 23) ist und dass der Druck in der Schaltkammer (20) den Schaltkolben (24) enes/bezogen auf die Regel druckhöhe niedrigen Schaltdruck eingestellten Druckwächterschalters (24, 25, 27) entgegen der Kraft einer Feder (25) belastet. 2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (21, 23) eine in der Schaltkammer (20) angeordnete Ventildichtplatte (21) aufweist, die von einer ebenfalls in der Schaltkammer (20) befindlichen Ventilfeder (22) in Andrückrichtung an einen gehäusefesten Ventil sitz (23) belastet ist, wobei der Ventilsitz (23) eine Gehäusedurchbrechung (19) von einem vom Druck in der Druckluftversorgungsleitung nach der Drosselstelle (5) herrschenden Beaufschlagungsraum (9) für den Kolben (8) zur Schaltkammer (20) umgibt und wobei der Stössel (18) in der Gehäusedurchbrechung (19) vor der Ventildichtplatte (21) endet. 3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (8) seitens seiner vom Druck in der Druckluftversorgungsleitung vor der Drosselstelle (5) beaufschlagten Seite von einer in ihrer Vorspannung vom gehäuse aussen justierbaren Schaltfeder (17) belastet ist, deren Vorspannung niedriger als die von der Ventil feder (22) auf die Ventildichtplatte (21) ausgeübte Andrückkraft ist. 4. Schalter nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkammer (20) über eine Düse (30) ständig mit der Atmosphäre in Verbindung steht.

Inventors: HUBER, JOHANN
Applicants: KNORR-BREMSE GMBH
Application year: 1983
Main classification: B60T17
IPC codes: B60T17