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Druckluftbremse.
Gegenstand der Erfindung ist eine Druckluftbremse, deren Steuerventil ein bewegliches Abgrenzungsstuck enthält, welches den einander entgegenwirkenden Drucken in der Zugsleitung und in einem Behälter oder einer Kammer ausgesetzt ist, wobei letztere auch eine Druckluftquelle zur Brems-
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dann von der Zugsleitung angeliefert wird. wenn sich das Abgrenzungsstüek in einer das Lösen der Bremsen entsprechenden Stellung befindet.
Während des Wiederansteigens des Zugsleitungsdrucks auf dessen Nomtalhöhe, welches zwecks Lösens der Bremsen durch die Bewegung des Abgrenzungsstückes des Steuerventils nach der vorerwähnten Lösestellung hin erfolgt, besteht, dank einer örtlichen Welle besonders hohen, eventuell in der Zugsleitung entstehenden Druckes, eine Möglichkeit, dass der Behälter oder die Kammer bis zu einem höheren als jenem eben erwünschten Druck geladen wird.
Diese Erscheinung tritt insbesondere in jenen Fällen auf, in welchen zur Erzielung einer raschen Bremslösung der Zugsleitungsdruck schnell auf seine Normalhöhe anwachsen gelassen wird oder wenn
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allgemein ausserordentlich hohen Drucks in irgendeinem Teil der Zugsleitung vorgebeugt wird.
Gemäss der Erfindung wird die Druckluftzufuhr zur Kammer oder zum Behälter durch ein Ventil vermittelt, das diese Zufuhr nur dann gestattet wenn sich der Zugsleitungsdruck auf seinem normalen oder einem festgelegten Werte befindet, oder diese Zufuhr so lange wesentlich vermindert, bis solche Bedingungen erreicht worden sind.
Dieses Ventil ist vorzugsweise so ausgebildet, dass es die Kommunikation zwischen der Zugsleitung und der Kammer oder dem Behälter unterbindet oder einschränkt. wenn sieh der Zugsleitungsdruck während einer Bremsung vermindert oder während des Wiederansteigens des Zugsleitungsdruckes zwecks Bremslösung, wobei diese Kommunikationseinschränkung oder Unterbindung so lange anhält. bis die Lösung oder ein beträchtlicher Teil derselben vollzogen ist.
Vermöge dieser Anordnung wird der Druck im Behälter oder in der Kammer veranlasst, dem festgesetzten, normalerweise innerhalb der Zugsleitung während des Betriebszustandes herrschenden Druck zu entsprechen, es wird also der Druck in der Kammer oder im Behälter als steuernder Faktor des Steuerventils unter jeder Bedingung konstant und gleichmässig über den ganzen Zug erhalten.
Bei der praktischen Durchführuns ; der vorliegenden Erfindung wird das voranstehend beschriebene Ventil vorzugsweise so eingerichtet, dass es dem Einfluss des Bremszylinderdrucks und eines entgegengesetzt wirksamen, z. B. durch eine Feder ausgeübten Drucks ausgesetzt ist, so dass die Verbindung mit der Kammer oder dem Reservoir so lange unterbunden wird.
als der Bremszylinderdruck gegenüber dem ihm entgegengerichteten Druck überwiegt, das Ventil kann auch mit einer das Mass der Wiederfüllung der Kammer oder des Behälters steuernden Ventileinrichtung kombiniert oder durch diese Ventilein- riehtung repräsentiert werden. wobei dieser Behälter als Druckluftquelle zur Speisung des Bremszylinders verwendet wird, das Mass der Wiederfüllung hängt hiebei vom in der Kammer oder im Behälter auftretenden und von dem innerhalb des Bremszylinders in irgendeinem Zeipunkt während des Anziehens oder Lösens der Bremsen erzielten Druck ab.
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In den bloss als Beispiele zur Erläuterung des Erfindungsgegenstandes aufzufassenden Zeichnungen stellt Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Druckluftbremssystems dar, Fig. 2 bedeutet eine abgeänderte Ausführungsform, und Fig. 3 stellt eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dar. Laut Fig. 1 umfasst die Bremsvorrichtung eine Steuerventileinrichtung , welche zur Steuerung des Druckluftzuflusses nach einem Hilfsbehälter 2 und einem Bremszylinder. 3 und zur Freigabe der Druckluft aus dem letzteren unter dem Einfluss der Druckschwankungen in der Zugsleitung eingerichtet ist.
Das Mass der Druekluftlieferung nach dem Hilfsbehälter 2 und die Freigabe der Druckluft vom Bremszylinder 3 werden durch eine Löseventileinrichtung 5 in solcher Weise gesteuert, dass das Mass der Wiederaufladung von dem innerhalb des Hilfsbehälters 2 auftretenden Druck und vom zu irgendeiner Zeit, während des Anziehens oder Lösens der Bremsen innerhalb des Bremszylinders. 3 auftretenden Druck abhängt. Das Steuerventil 1 umfasst einen Kolben 6, der auf einer Seite dauernd dem Druck in der Zugsleitung 4 ausgesetzt ist, welche mit der Kammer 7 zur rechten Seite des Kolbens durch eine Leitung 8 verbunden ist, die andere Kolbenseite steht unter dem Einfluss des Drucks im Hilfsbehälter 2.
Der Kolben 6 vermag einen Schieber 9 zu bewegen, der die Verbindung vom Bremszylinder 3 über eine Leitung. ? und eine Leitung 11 zur Kammer 12 in der Löseventileinrichtung 5 steuert. Der Kolben 6 vermag in seiner Freigabestellung auch die Verbindung zwischen der Zugsleitung 4 und dem Hilfsbehälter 2 über
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Während einer Bremsung wird diese Verbindung durch den Kolben 6 unterbunden.
Die Löseventileinrichtung 5 umfasst vier Kammern 12, 15, 17 und 18, die durch drei biegsame Diaphragmen 19, 20 und 21 voneinander getrennt sind, das Diaphragma 19 ist während der Bremslösung dem Bremszylinderdruck in der Kammer 12 ausgesetzt. Die Verbindung dieser Kammer mit der Aussenluft wird von einem Ventil 22 gesteuert, welches auf einem an den Diaphragmen fixierten Stift montiert
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das Diaphragma 21 ist dem Druck der Aussenluft in der Kammer 18 ausgesetzt. Die Diaphragmen 20 und 21 sind ebenfalls dem Druck in der Kammer 17 ausgesetzt, welche durch eine Leitung 23 an eine Regelkammer 24 angeschlossen ist, die ihrerseits über eine Leitung 25, eine Ventileinrichtung 26 und das Steuerventil 1 mit der Zugsleitung 4 in Verbindung steht.
Die Ventileinrichtung 26 enthält einen Schieber 27, der zur Betätigung durch einen Kolben 28 eingerichtet ist, während der letztere dem Bremszylinderdruck in der Kammer 29 der Vorrichtung und dem Druck einer in einer Kammer. 31 auf der andern Kolbenseite angeordneten Feder 30 ausgesetzt ist. Die Verbindung von der Zugsleitung durch die Kammer 7 und die Leitungen 13 und 25 nach der Regelkammer 24 wird vom Schieber so lange unterbunden, als im Bremszylinder, der durch die Leitung 32 an die Kammer 29 angeschlossen ist, ein festgesetzter Mindestdruck herrscht.
Die Vorrichtung arbeitet folgendermassen : Es ist angenommen, dass das Bremssystem auf Normaldruck gespeist worden ist und sich sowohl das Steuerventil 1 als seine zugeordneten Ventileinrichtungen5 und 26 in ihren Lösestellungen befinden. Wenn der Zugsleitungsdruck erniedrigt wird, um eine Bremsung zu erzielen, wird der Kolben 6 der Steuerventileinrichtung unter dem Einfluss des Drucks im Hilfsbehälter 2 so bewegt werden, dass die Verbindung zwischen dem Bremszylinder 3 und der Aussenluft über das Ventil 22 der Löseventileinrichtung 5 unterbrochen wird, ebenso wie hiebei die Verbindung zwischen der Zugsleitung 4 und dem Hilfsbehälter 2 wie auch der Regelkammer 24 unterbunden wird, es wird dann vom Hilfsbehälter 2 über eine Leitung. 38, eine Kammer.
34 in der Steuerventileinrichtung 1 und die Leitung 10 Druckluft nach dem Bremszylinder 3 zugeführt.
Zwecks Bremslösung lässt man den Zugsleitungsdruck bis zum normalen Wert ansteigen, hiezu kann es zeitweise erwünscht erscheinen, den Zugsleitungsdruck über seinen normalen Wert zu erhöhen.
Falls diese Erhöhung entsprechend oder zufolge einer, aus irgendwelchen Gründen entstehenden örtlichen Hochdruckwelle in der Zugsleitung auftritt, wird der Steuerventilkolben 6, wie in Fig. 1 dargestellt, rasch in die Lösestellung bewegt, in welcher der Bremszylinder. 3 über die Leitungen 10 und 11 an die Kammer 12 in der Löseventileinrichtung 5 und von da ans über das Ventil 22 an die Aussenluft angeschlossen erscheint. Auch die Verbindung der Zugsleitung 4 mit dem Hilfsbehälter 2 wird nun über die Leitungen 1.)
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kammer 24 jedoch wird durch den Schieber 27 der Ventileinrichtung 26 von der Zugsleitung 4 und vom Hilfsbehälter 2 abgeschnitten, da der Kolben 28 während des Beginns der Bremslösung dem in der Kammer 29 auftretenden Bremszylinderdruck ausgesetzt ist.
Man ersieht hieraus, dass eine örtlich in der Zugsleitung auftretende Hochdruckwelle keine Erhöhung des Drucks in der Regelkammer 24 über den für diese Kammer erwünschten Druckwert, d. h. einen den normalen Zugsleitungsdruck übersteigenden Druck verursachen wird. Die Druckluft in der Kammer 24 und in der Kammer 17 der Löseventileinrich- tung 5, mit welcher die Regelkammer 24 verbunden ist, dient während der Bremslösung als Steuerfederung für die Löseventileinrichtung 5, wobei der Bremszylinder und der Hilfsbehälterdruck dem Regelkammerdruck entgegenwirken.
Das die Verbindung zwischen Zugsleitung 4 und Hilfsbehälter 2 steuernde Wieder- aufladeventil 35 und auch das die Verbindung zwischen Bremszylinder 3 und Aussenluft steuernde Ventil 22
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diesem Behälter aus in der Kammer 15 auf die filterseite des Diaphragmas 20 wirkende Druck mit Hilfe des Wiederaufladeventils 35 die Verbindung über die Leitungen 13, 14 und 16 zwischen der Zugsleitung 4 und dem Hilfsbehälter 2 unterbinden oder drosseln und das Ventil 22, welches die Verbindung zwischen dem Bremszylinder 5 und der Aussenluft steuert, in stärkerem Masse öffnen.
Wird der Bremszylinder 3 anderseits in bezug auf das Mass der Wiederaufladung des Hilfsbehälters 2 zu rasch entlüftet, dann wird das Wiederaufladeventil 35 eine weitere Verbindung zwischen der Zugsleitung 4 und dem Hilfsbehälter 2 schaffen und das Ventil 22 die Verbindung zwischen dem Bremszylinder 3 und der Aussenluft unterbinden oder drosseln. Hieraus folgt, dass die Dauer des Wiederaufladen des Hilfsbehälters 2 von dem innerhalb desselben erzielten Druck, ferner vom im Bremszylinder 5 und auch vom in der Regelkan mer 24 erzielten Druck abhängt, welcher in der Löseventileinrichtung 5 als federnder Widerstand gegen den Bremszylinder-und den Hilfsbehälterdruck dient.
In der abweichenden konstruktiven Ausführl ngsform des Erfindungsgegenstandes laut Fig. 2 wird statt des Druckes in der Regelkammer, welche nach der Bremslösung geladen und als steuernde Federung für die Löseventileinrichtung benutzt wird, der in der Beschleunigungskammer des Steuerventils auftretende Druck für diesen Zweck verwendet.
In Fig. 2 ist die Besehlel, nigungskammer 37, die während einer Bremsperiode durch eine Leitung 38 mit Druckluft aus der Zugsleitung 4 geladen wird und zu einer Steuerventileinrichtung 1 gehört, mit der Kammer 17 zwischen den Diaphragmen 20 und 21 der Ventileinrichtung 5 verbunden, während die Kammer 17 in der Bremslöseperiode durch eine Leitung 39, eine Einbuchtung 40 im Schieber 41 der Ventileinrichtung 26, eine Leitung 42 und eine Einbuchtung 43 in der Steuerventileinriehtung nach der Aussenluft zu entleert wird.
Bei dieser Ausführungsform wird der Hilfsbehälter 2 von der Zugsleitung 4 her über die Ventileinrichtung 5 und auch durch eine Leitung 44, eine Einbuchtung 45, einen Schieber 41 der Ventileinrichtung 26, deren Kolben 28 dem Druck in der Kammer 29 ausgesetzt ist, die ihrerseits mit dem Bremszylinder 3 durch eine Leitung 46 verbunden ist, aufgeladen. Die Verbindung zwischen der Zugsleitung 4 und dem Hilfsbehälter 2 wird vom Schieber 41 so lange unterbunden, als im Bremszylinder 3 ein festgesetzter Druck herrscht, um so dem Auftreten eines Druckes vorzubeugen, welcher höher als der im Hilfsbehälter, entsprechend einer örtlichen Hoehdruckwelle in der Zugsleitung, erwünschte Druck ist. Ein Rückschlagventil 47 ist in der Leitung 48 zwischen der Einbuchtung 45 und dem Hilfsbehälter 2 angeordnet.
Der Schieber 41 vermag auch die Verbindung durch die Leitungen 38, 39 und 42 der Beschleunigungskammer 37 der Steuerventileinrichtung 1 und der Kammer 17 mit der Aussenluft zu steuern, welche Verbindung so lange unterbunden wird, als im Bremszylinder 3 ein vorherbestimmter Druck herrscht. Der Hilfsbehälter 2 ist in diesem Falle durch eine Leitung 49 in dauernder Verbindung mit der zwischen den Diaphragmen 19 und 20 gelegenen Kammer 15 der Ventileinrichtung 5 und für die Wiederaufladung von der Zugsleitung 4 aus durch eine Leitung 50 über das Wiederaufladeventil 35 durch die Kammer 15 und die Leitung 49 eingerichtet, wobei das Mass der Wiederaufladung vom Wiederaufladeventil 35, welches von den Diaphragmen gesteuert wird, abhängt.
Die Funktion der voranstehend beschriebenen Ausführungsform laut Fig. 2 ist der Funktion der Vorrichtung nach Fig. 1 ähnlich, doch ist in diesem Falle das Mass der Wiederaufladung des Hilfsbehälters 2 vom Druck, der in der Beschleunigungskammer 37 (Fig. 2) der Steuerventileinrichtung 1 herrscht, und vom Druck im Bremszylinder 3, der in irgendeinem Augenblick während des Anziehens oder Lösens der Bremsen auftritt, abhängig und nicht von den Drücken in einer Regelkammer 24 (Fig. 1) und im Bremszylinder 3.
Man ersieht hieraus, dass in der Ausführungsform nach Fig. 2 der Hilfsbehälter 2 und die Kammer 17 der Löseventileinrichtung nicht infolge einer während der Bremsliiftung in der Zugsleitung 4 auftretenden Hochdruckwelle mit Druckluft überladen werden können, da während der Bremslösung sowohl die Kammer 17 als auch der Hilfsbehälter 2 von der Zugsleitung 4 abgeschnitten erscheinen. Sollte der Druck im Hilfsbehälter 2 durch Zuströmung über die Ventileinriehtung zu rasch ansteigen, dann wird die letztere diese Strömung automatisch, wie anlässlich der Beschreibung von Fig. 1 ausgeführt, unterbinden oder drosseln.
Laut Fig. 3 steht die Zugsleitung des Bremssystems mit einer auf einer Seite des Steuerventilkolbens 52 gelegenen Kammer 51 durch eine Öffnung 53 in Verbindung, und die Zugsleitung ist in der Lösestellung des Kolbens 52 durch eine Nut 55 auch mit einer Kammer 54 auf der andern Seite des Kolbens 52 verbunden. Die Kammer 54 steht über eine Leitung 56, einen Kanal 57 in einem Kolbenschieber 58 einer Ventileinrichtung 59 und eine Leitung 60 mit einem Regelbehälter 61 in Verbindung, welcher auch durch eine Leitung 62 und eine kalibrierte Bohrung 63 an einen Raum 64 angeschlossen ist, der innerhalb eines Ventilsitzes 65 der Steuerventileinrichtung angeordnet ist.
Die Ventileinrichtung umfasst einen Kolben 66, welcher in der Kammer 67 dem Druck im Bremszylinder der Vorrichtung ausgesetzt ist, wobei dieser Bremszylinder durch eine Leitung 68 direkt an die Kammer 67 angeschlossen ist.
Der Kolben 66 untersteht dem Einfluss einer Feder 69 und wirkt durch seine als Kolbenschieber ausgebildete Kolbenstange 58 und eine Feder 70 auf einen Kolben 71 ein, der mit einem Kolbenschieber 72 verbunden ist. Dieser Schieber 72 dient zur Steuerung der Verbindung zwischen einer nächst seinem
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oberen Ende ausgebildeten Kammer 73 mit einer Leitung 74, die ihrerseits indirekt (vorzugsweise über die Steuerventileinrichtung) an den Bremszylinder der Vorrichtung angeschlossen ist. Die Kammer 73 enthält eine Feder 75, die auf den Kolbenschieber 72 wirkt und ist durch eine Leitung 76 direkt an den
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von Druckluft infolge Undichtheiten in der Ventileinrichtung'.
In der Lösestelhung befinden sich die einzelnen Teile in den in der Zeichnung dargestellten Stellungen, und die Verbindung zwischen der Zugsleitung und dem Regelbehälter 61 durch die Leitung 53, die Nut 5J
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dem Regelbehälter 61 wird jedoch über die Leitung 53, die Nut 55, die Kammer 54, die Leitung 56, die Öffnung 57 im Kolbenschieber 58 und die Leitung 60 hergestellt, der Kolbenschieber 58 und der Kolben 66 werden hiebei, durch den in der Kammer 73 auf den Kolben 72 einwirkenden Hilfsbehälterdruek in ihrer tiefsten Stellung festgehalten, hiebei ist der in der Kammer 67 wirksame Bremszylinderdruck ungefähr gleich dem äusseren Luftdruck.
Wird der Zugsleitungsdruck zwecks Anziehens der Bremsen erniedrigt, dann wird der Steuerventilkolben 52 durch den in der Kammer 54 auftretenden Druck nach aufwärts bewegt, sobald aber der Kolben 64 den Sitz 65 verlässt, beginnt der in der Steuerkammer 61 wirksame Druck auch in der Kammer 54 zu wirken. In dieser Bremsanziehungsstellung des Kolbens 52 wird diese Verbindung der
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ventileinriehtung nach dem Bremszylinder zwecks Anziehung der Bremsen. Sobald der Bremszylinderdruck einen gewissen Wert erreicht (z.
B. 0'5 & //CHr), wird zufolge dieses in der Kammer 67 wirkenden Druckes der Kolben 66 angehoben und die Verbindung zwischen der Kammer 54 in der Steuerventileinrichtung und dem Regelbehälter 61 durch den Kolbenschieber 58 abgeschnitten, und der Kolbensehieber 72 schneidet seinerseits die Verbindung des Hilfsbehälters mit dem Bremszylinder durch die Kammer 73 und die Leitung 74 ab.
Wird nun der Zugsleitungsdruek zwecks Bremslösung erhöht, dann senkt sich der Kolben 52 vom Augenblick an, da der Zugsleitungsdruck einen festliegenden Wert überschreitet (z. B. 5 & /CNr'). und unterbindet die Kommunikation zwischen der Zugsleitung und dem Regelbehälter 61 durch die Leitung 62, und da der Kolbenschieber 58 in seiner oberen Stellung so lange verbleibt, bis der Bremszylinderdruck auf einen bestimmten Wert (z. B. 0-5 kg/cm2) gesunken ist, welches Absinken durch Luftabfluss vom Bremszylinder nach der Aussenluft über die Steuerventileinrichtung bewirkt wird, wird auch die Verbindung zwischen der Zugsleitung und dem Regelbehälter 61 über die Leitungen 56 und 60 durch den Kolbenschieber 58 unterbrochen.
Es besteht daher keine Gefahr des durch Drnclduftzustrom von der Zugsleitung verursachten Ansteigens des Druckes in dem Regelbehälter 61 über einen Festwert (normalen Zugsleitungsdruck) hinaus, selbst dann nicht, wenn der Zugsleitungsdruck vorübergehend zwecks rascher Bremslösung über seine normale Höhe anwächst, da während der Bremslösungsperiode so lange keine Verbindung zwischen
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gewissen niedrigen Wert unterschritten hat (z. B. 0@5 kg/em") und so dem Kolbenschieber 58 gestattet, sieh unter der Wirkung der Feder 73 und dem in der Kammer 75 wirkenden Hilfsbehälterdruek zu senken.
Natürlich sind noch andere Ausführungsformen laut vorliegender Anmeldung möglich, auch sind die Zeichnungen nur erläuternd, aber nicht einschränkend aufzufassen, jedenfalls aber ist der Bereich der vorliegenden Erfindung nicht auf das, an Hand des in den Zeichnungen Dargestellten, Gesagte beschränkt, dieser umfasst vielmehr alle dem Sinne nach analogen konstruktiven Ausführungsbeispiele, die auf dem gleichen Gedanken wie die vorliegende Erfindung beruhen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Druckluftbremse, welche eine Regelventileinrichtung umfasst, die dem Einfluss des Druckes in einer Kammer unterworfen ist, welche Kammer zur Speisung mit Druckluft aus einer geeigneten Quelle, z. B. der Zugsleitung, eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftanlieferung nach der genannten Kammer so lange unterbunden oder wesentlich gedrosselt ist, bis der Luftdruck in der Quelle seinen normalen oder konstanten Wert erreicht hat.