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damit beim Hochgehen des Steuerkolbens 13 das Ventil von der Kolbenstange 14 geöffnet wird. Die
Kappe 16 besitzt Bohrungen 17, so dass bei geschlossenem Ventil 8 und geöffnetem Kanal 15 der Kolben- stange-M (Fig. l a) Druckluft nach dem Kanal 9 und zu dem Raum vor dem Steuerschieber 31 des Brems- steuerventils strömen kann. In der in Fig. 1 gezeichneten Stellung des Steuerkolbens 13, d. h. bei gelöster Bremse, wird dieser durch die Feder 18 an den Ventilsitz 19 der Laufbüchse 20 gedrückt, wobei die Leder- scheibe 21 des Steuerkolbens 13 als Hilfsdichtung für die Kolbenstangenabdichtung dient.
Die Feder 18 wird derart vorgespannt, dass der Steuerkolben 13 erst bei einem bestimmten Zylinderdruck (zirka 0,5 Atm. ) anfängt, sich nach unten zu bewegen. Die Zusatzfeder 22 ist derart angeordnet, dass der Steuer- kolben 13 soweit nach unten gehen kann, dass das Ventil 8 mit Sicherheit geschlossen ist, ehe dieser anfängt, auch die Feder 22 zusammenzupressen. Im Kolben 13 ist ferner eine von seinem Oberraum ausgehende, die Kolbenstange 14 durchsetzende Bohrung (34) vorgesehen, die in der obersten Stellung mit der zur
Aussenluft führenden Querbohrung 35 übereinstimmt und so den Raum oberhalb des Kolbens an die
Atmosphäre anschliesst.
Die Wirkungsweise des Zusatzsteuerventils ist nun wie folgt : Mit Einleitung einer Bremsung strömt die Druckluft auf dem direkten Weg und Nebenweg vor den Steuerschieber 31 des Bremssteuer- ventils und von hier durch die Steuerkanäle plötzlich in den Bremszylinder. Der entstehende Zylinder- druck, der auch auf die obere Seite des Steuerkolbens 13 einwirkt, zunächst abgesehen von der
Bohrung 34 und 35, bewegt bei zirka 0,5 Atm. Druck den Steuerkolben unter Überwindung der Vor- spannung der Feder 18 nach unten. Das Ventil 8 folgt unter der Wirkung seiner Belastungsfeder 23 dieser Bewegung und schliesst die Verbindung zwischen den Kanälen 6 und 9 ab, womit die starke Zu- strömung der Druckluft zum Steuerschieber des Bremssteuerventils aufhört.
Beim weiteren Verstärken der Bremswirkung durch Vermindern des Leitungsdruckes erfolgt also die Zuströmung der Druckluft allein auf dem direkten Wege, u. zw. durch die Drosselbohrung 11 zum Steuerschieber des Bremssteuerventils ; der Zylinderdruck steigt also demgemäss ganz langsam an. Damit bewegt sich der Kolben 13 weiter nach unten unter weiterem Zusammendrücken der Feder 18 und beginnender Anspannung der Feder 22.
Nachdem alle Wagen durch das langsame Ansteigen des Zylinderdrucks soweit abgebremst sind und ein bestimmter Zylinderdruck erreicht ist, dass ein rascheres Anwachsen des Zylinderdrucks zulässig ist, ohne Stosswirkungen zu verursachen, ist der Steuerkolben 13 soweit nach unten gegangen, dass die Durchströmöffnung 15 freigegeben wird (Fig. la). Die Behälterluft kann jetzt durch die Öffnungen 17 der Kappe 16 des Ventils 8 und durch die Querbohrung 15 der Kolbenstange 14 in den Kanal 9 zum
Steuerschieber des Bremssteuerventils und damit in den Bremszylinder strömen.
Der Zylinderdruck steigt daher rascher an, womit der Bremsweg ganz bedeutend verkürzt wird ; ebenso wird hiedurch der
Vorteil erreicht, dass auch bei geringen Undichtheiten des Lederstulps 36 des Bremskolbens 13 trotzdem der maximale Zylinderdruck erreicht wird, was sonst bei dem üblichen langsamen Ansteigen des Zylinder- drucks durch die enge Drosselöffnung nicht möglich wäre.
Der durch die Kanäle 34 und 35 bedingte unmittelbare Anschluss des Raumes über dem Kolben 13 an die Atmosphäre hat nun folgenden Sinn : Die Länge der Lösezeit, z. B. von 30 Sekunden bedingt, dass der Bremskolben bzw. die Bremsklötze sich, trotzdem das Steuerventil schon in der der völligen Lösung der Bremse entsprechenden Stellung steht, nur ganz langsam zurückbewegen können. Das liegt daran, dass die vom zurückgehenden Bremskolben verdrängte Luftmenge nur ganz langsam durch das enge Drosselloch des Auspuffs entweichen kann und die Rückzugsfeder des Bremskolbens die gesamte Eigenreibung überwinden muss, wofür sie auch bemessen ist. Selbst ein kleiner Gegendruck im Zylinder infolge des Ausdrücken der Luft macht sich daher schon stark bemerkbar. Um nun diese Rückbewegung schnell erfolgen zu lassen, soll bei einem Zylinderdruck von z.
B. 0,1 Atm. das Zusatzventil eine grössere Auspufföffnung freigeben. Gleichzeitig wird damit erreicht, dass die Bremse sich löst, auch wenn der
Steuerschieber des Steuerventils bei 0,1 Atm. Zylinderdruck in seine Abschlussstellung zurückbewegt wird.
Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Einrichtung ist das Ventil 8 erspart worden, u. zw. indem ausser der Bohrung 15 in der Kolbenstange 14 Querbohrungen 37 und 40 vorgesehen sind. In der oberen
Stellung des Steuerkolbens 13 gerät die weite Bohrung 37 mit dem Ringraum 38, der an den Kanal 9 angeschlossen ist, in Übereinstimmung, während in der Mittelstellung nur die ganz enge Bohrung 40 offen ist. Damit könnte die Drosselbohrung 11 im Hahn 3 fortfallen, so dass auch die für die Geschwindigkeit bestimmenden Durchströmquerschnitte allein durch das Zusatzventil, also unter Vermeidung der gleichzeitigen Öffnung direkter Wege durch das eigentliche Bremssteuerventil, eingestellt werden.
Dies ist aber nur bei Anwendung eines einzigen Bremszylinders möglich bzw. wenn keine Zylinder abgeschaltet zu werden brauchen und dies auch nur für eine Bremsart, d. h. Personenzug-oder Güterzugbremsung. Die Führung 20 der Kolbenstange 14 ist dabei so verlängert, dass im übrigen die Kolbenstange völlig abgedichtet ist. Auch bezüglich des zusätzlichen Anschlusses an die Atmosphäre ist gegenüber der erstgeschriebenen Ausführungsform eine Änderung eingetreten, indem statt der Bohrung 35 eine kleine Nut 39 in der Zylinderbüchse des Kolbens 13 vorgesehen ist, die von dem Stulp 36 so überschliffen wird, dass sie in der oberen Stellung des Kolbens 1. 3 den gewünschten Anschluss an die Atmosphäre darstellt, der sofort mit Bewegung des Kolbens 13 aber abgeschlossen wird.
Im übrigen ist die Bauart die gleiche wie auch die Wirkung grundsätzlich dieselbe ist.
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Die Vorschaltung eines solchen Zusatzsteuerventils vor das eigentliche Bremssteuerventil hat zunächst den Vorzug, dass die Abhängigkeit der Füllzeit von der Lösezeit der Bremse beseitigt wird, weil jetzt nicht mehr beim Lösen der Bremse die Luft aus dem Bremszylinder durch dieselbe enge Öffnung des Mindestdruckventils wieder herausströmen muss, durch die sie vorher einströmte. Damit kann die Lösezeit der Bremse ganz bedeutend gekürzt werden. Ferner wird durch die Erfindung das rasche zeitweilige Überströmen von Leitungsluft in den Bremszylinder bewirkt, um eine grosse Durchschlagsgeschwindigkeit zu erreichen. Dies ist bei der Benutzung der bekannten Mindestdruckventile nicht möglich, weil diese bei Erreichung eines Zylinderdrucks von etwa 0,5 Atm. den Zuströmungsquerschnitt zum Bremszylinder zu stark drosseln.
Dabei steht der rasche Einschuss in den Bremszylinder bis zu einem bestimmten Zylinderdruck auch in einem bestimmten Verhältnis zu der Schnelligkeit, mit der der Leitungsdruck vermindert wird. Dadurch kann die Bremswirkung nach dem Ende des Zuges zu trotz des späteren Anspringens der Bremssteuerventile in diesem Teil des Zuges infolge der Länge der Durchschlagszeit gleich oder annähernd gleich gross gehalten werden als vorne, was für das stosslose Abbremsen eines langen Zuges von grosser Bedeutung ist. Gleichzeitig wird die Form der Füllkurve für den Bremszylinder derart verändert, dass nach dem erstmaligen raschen Einschubs der Zylinderdruck zunächst langsam ansteigt, wodurch sämtliche Wagen des Zuges gleichmässig abgebremst und Zerrungen vermieden werden.
Mit der dann rascher bis auf den Maximaldruck erfolgenden Erhöhung des Zylinderdrucks wird bei Schnellbremsungen die Länge der jetzigen Bremswege der bekannten Güterzugbremsen verkürzt und einem plötzlichen Strecken des Zuges entgegengewirkt, weil das etwas raschere Ansteigen des Zylinderdruckes beginnend am Zuganfang ein schwächeres Auflaufen verursacht und der vollständigen Streckung des Zuges durch die angespannten Pufferfedern entgegenarbeitet.
Die in Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsform hat dabei gegenüber der erstbeschriebenen noch den besonderen Vorteil, dass der schädliche Durchströmdruck beim geöffneten Ventil 8 und dessen etwaige Undichtheiten beseitigt werden ; damit bleiben die Grösse des Anfangszylinderdrucks und die Form der Füllkurve stets die gleichen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Zusatzsteuerventil für Druckluftbremsen, das von dem sich im Bremszylinder einstellenden Druck gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Steuerkolben während des Hubes nacheinander derart verschieden grosse Durchströmquerschnitte für die zum Bremszylinder strömende Druckluft freilegt, dass eine zweimal gebrochene Füllkurve für den Bremszylinder entsteht, wodurch zunächst ein sehr rasches Anlegen der Bremsklötze und Erzeugen einer kleinen Bremswirkung, dann ein langsames Ansteigen des Zylinderdrucks bis zu einer bestimmten Höhe und schliesslich ein rascheres Erhöhen des Zylinderdrucks bis Volldruck herbeigeführt wird.