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Vorrichtung zur Erhöhung der Durchschlagsgesehwindigkeit von Druckänderungsimpulsen in Druck- mittelleitungen, insbesondere in Luftbremsleitungen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, die dazu dient, in Druckmittelleitungen, insbesondere in den Luftbremsleitungen von Eisenbahnzügen die Durchschlagsgeschwindigkeit von Druck- änderungsimpulsen zu erhöhen.
Theoretisch fällt der Höchstwert der Fortpflanzungsgeschwindigkeit von Druckänderungen in Leitungen der erwähnten Art mit der Schallgeschwindigkeit in der Luft zusammen, praktisch bleibt er hinter dieser wegen der mannigfaltigen Widerstände in den Leitungen und Schlauchkupplungen erheblich zurück.
Die Anordnung von Beschleunigern und Übertragungsventilen vermag die Durchschlagsgeschwindigkeit zwar im Sinne der Annäherung an die Schallgeschwindigkeit in der Luft zu erhöhen, jedoch genügt die damit erzielte Erhöhung bei langen Leitungen (lange Güterzüge bis zu 100 Wagen) den Erfordernissen des Betriebes nicht.
Es ist bekannt, dass die verhältnismässig geringe Fortpflanzungsgeschwindigkeit einer Druckänderung in den Bremsleitungen in langen Zügen zu vorsichtigem Bremsbetrieb zwingt, um Auflaufstösse und Zerrungen im Zuge zu verhüten, und dass dieser vorsichtig Bremsbetrieb lange Bremswege zur Folge hat, die in Gefahrfällen verhängnisvoll werden können.
Diesem Mangel abzuhelfen, ist Zweck und Aufgabe der Vorrichtung nach der Erfindung.
Die Wirkung der Vorrichtung nach der Erfindung beruht auf der praktischen Ausnutzung der Tatsache, dass Mittel vorhanden sind, die einen Impuls von der Art einer Druckänderung mit höherer Geschwindigkeit als der Schallgeschwindigkeit zu übertragen vermögen ; demgemäss werden solche Mittel in Verbindung mit der Druckmittelleitung derart angewendet, dass der in der Leitung fortlaufende Impuls zur Auslösung eines abschnittsweise vor ihm mit höherer als der Schallgeschwindigkeit in der Luft herlaufenden Impulses benutzt wird, so dass bei Bremsleitungen die Übertragung des Impulses mit der Schallgeschwindigkeit in der Luft sich nur auf die zwischen den Leitungsabschnitten befindlichen Schlauchkupplungen beschränkt.
Auf der Zeichnung ist eine Druckluftbremsleitung an zwei Fahrzeugen mit den zugehörigen Schlauchkupplungen und den Bremsapparaten, sowie mit den Vorrichtungen gemäss der Erfindung als Ausführungbeispiel schematisch veranschaulicht.
Am Anfang und am Ende jedes Fahrzeuges sind an die Bremsleitung 1 Ventile a und b angeschlossen, die bei Druckminderung in der Leitung Druckluft abzapfen und sich nach einer bestimmten Druckminderung wieder schliessen. Die beweglichen Teile dieser Ventile sind durch eine Stange starr miteinander verbunden. Statt dieser Verbindung kann bei entsprechender Bauweise auch eine drehbare Welle angeordnet sein ; auch kann zwischen beiden Ventilen als Übertragungsmittel eine in einer Rohrleitung eingeschlossene Flüssigkeit benutzt werden. Schliesslich können die Ventile auch elektromagnetisch gesteuert werden. Ferner kann man die Ventile mehrerer Fahrzeuge miteinander verbinden, so dass bei Betätigung eines Ventils ganze Ventilgruppen zur Tätigkeit veranlasst werden.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sei angenommen, dass eine Druckverminderungswelle von links kommend zunächst das Ventil a erreicht ; so verschieben sich die steuernden Teile dieses Ventils nach rechts, und es tritt ein Abzapfen von Leitungsluft ein. Das Ventil b wird gleichzeitig betätigt, da sich der Bewegungsimpuls in der Stossstange oder dem Draht od. dgl. c mit etwa 5000 mlsek.
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überträgt. Bei der Verwendung einer in einem Verbindungsrohr eingeschlossenen Flüssigkeit beträgt die Fortpflanzungsgeschwindigkeit etwa 1400 m/se & ., während sie in der Luft (Druckluftleitung 1) nur etwa 330 m/sek. max. beträgt.
Es findet also bei Anwendung der Vorrichtung gemäss der Erfindung ein Abzapfen von Leitungsluft am Ventil b bereits statt, wenn die Ursprungsquelle erst y bzw. ihres
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selbständige Welle weiter und gelangt über die Schlauchkupplung zum Ventil a des nächsten Wagens, wo sich dasselbe wiederholt. Die Luftwelle hat bei dieser Anordnung nur die Schlauchkupplungen mit der Schallgeschwindigkeit in der Luft zu durchlaufen.
Es sei angenommen, dass in einem 1000 m langen Zuge die Luftwelle sich mit der Sehallgeschwin- digkeit fortbewege, so würde sie-um bis an das Ende des Zuges zu gelangen-drei Sekunden benötigen.
Bei Anwendung der Vorrichtung nach der Erfindung werden nur die Schlauchkupplungen mit Schallgeschwindigkeit durchlaufen. Bei einer Kupplungslänge von 1'30 m und einer Fahrzeuglänge von 10 m (also etwa 88 Wagen) würde ein Weg von 115 m mit nur Luftschallgeschwindigkeit durchlaufen werden müssen, was sich in 0'5 Sekunden abspielt, während der restliche Weg von 985 m bei starren eisernen Verbindungsstangen zwischen den Ventilen a und b sich in 0'2 Sekunden, bei Anwendung einer mit Flüssigkeit gefüllten Leitung zur Verbindung der Ventile a und b in 0'7 Sekunden und bei elektrischer Übertragung in 0'000003 Sekunden abspielen würde.
Man erkennt daraus, dass eine Druckänderungswelle bei Anwendung der Vorrichtung nach der Erfindung eine lange Bremsleitung in einer Zeit durchläuft, die einen geringen Bruchteil der bislang dafür erforderlichen Zeit darstellt.
Bei Fahrzeugen, bei denen elektrische Energiequellen zur Verfügung stehen, kann die Übertragung vom Ventil a zum Ventil b elektrisch erfolgen.
Der bekannten Art der durchgehenden, elektrischen Steuerung an Druckluftbremsen gegenüber hat die vorgenannte Einrichtung den Vorteil, dass die an einem langen Güterzuge sehr misslich empfundenen elektrischen Kupplungen zwischen den Fahrzeugen überflüssig sind.
Die Ausführung der Ventile und der zwischen ihnen befindlichen Übertragungsvorrichtung kann beliebig sein. Die Ventile können als Steuerorgane, Kolben, Membranen, Wälzhäute besitzen, diese können Flachschieber, Rundschieber, Drehschieber, Ventilkegel, Hähne od. dgl. steuern. Die Ventilgehäuse können mit der Vorder-oder Hinterkammer an die Bremsleitung angeschlossen sein, stossend oder ziehend auf das Nachbarventil wirken. Eines der beiden Ventile kann das Bremssteuerventil selbst sein.
Die Ventile können auch so ausgebildet werden, dass sie auf Druckerhöhung ansprechen und den Löseimpuls rasch durch die Leitung fortpflanzen. Es braucht bei dieser Anwendung der Vorrichtung nur je ein Sonderbehälter vorhanden zu sein, der über ein Rückschlagventil von der Bremsleitung aus aufgefüllt wird und beim Lösen durch die erwähnten Ventile mit der Leitung verbunden wird, so dass deren Füllung aus der Vielzahl dieser Behälter beschleunigt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Erhöhung der Durchsehlagsgeschwindigkeit von Druckänderungsimpulsen in Druckmittelleitungen, insbesondere in Luftbremsleitungen, dadurch gekennzeichnet, dass an die Leitung (1) Organe (a, b) angeschlossen sind, die die Energie eines eingeleiteten Druckänderungsimpulses an einer oder mehreren Stellen der Leitung durch ein Mittel mit höherer Schallgeschwindigkeit als derjenigen der Luft von einem Leitungsabschnitt zu einem folgenden übertragen, so dass abschnittsweise neue Impulse verursacht werden, die dem ursprünglichen vorauseilen.