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Einkammerdrusskluftbremse.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einkammerdruckluftbremse, bei welcher im ersten
Teile des Bremsvorganges ein rasches Einströmen von Druckluft in den Bremszylinder stattfindet, während der Druck im zweiten Teile des Bremsvorganges langsam im Bremszylinder ansteigt und auch der Lösevorgang aus zwei Perioden sich zusammensetzt, in deren erster eine langsame Druckminderung im Bremszylinder und in deren zweiter eine rasehe Entlüftung des Bremszylinders erfolgt. Gemäss der
Erfindung wird nun die rasche Drucksteigerung und die rasche Entlüftung des Bremszylinders durch ein besonderes Steuerventil herbeigeführt, welches unabhängig von dem die langsame Drucksteigerung und Druckminderung im Bremszylinder herbeiführenden Steuerventil arbeitet.
Zweckmässig wird das die raschen Druckänderungen herbeiführende Ventil als Zweidruckventil etwa nach dem Prinzip Westing- house ausgeführt, während das die langsamen Druckänderungen im Bremszylinder herbeiführende Steuer- ventil als Dreidruckventil etwa nach dem Prinzip Humphrey ausgeführt wird.
Man erhält hiedurch eine sehr einfache und zufolge der Unabhängigkeit der Steuerventile sehr verlässlich wirkende Bremse, die sich insbesondere für den Güterzugbetrieb eignet.
Weitere Einzelheiten der Bremse nach der Erfindung sollen an Hand der Zeichnung beschrieben werden, welche in Fig. 1 die Bremsanordnung im Schnitt, zum Teil im Schema, darstellt, wobei die Teile in jener Lage veranschaulicht sind, welche sie beim Laden der Bremse einnehmen. Die Fig. 2 zeigt in schematischer Weise eine Einzelheit, wie sie bei einer besonderen Ausführungsform des Anmeldungsgegenstandes zur Anwendung kommen kann.
Das zur Herbeiführung der raschen Druckänderungen dienende Zweidruckventil (vereinfachtes Westinghouse-Steuerventil) besteht aus dem in der Schieberkammer 6 spielenden Schieber 4, der mit dem in der Kammer 2 spielenden Steuerkolben 3 in üblicher Weise mit Leergang verbunden ist. Die Steuerkammer 2 ist mit der Hauptleitung 1 in ständig offener Verbindung, während sie mit der Schieberkammer 6 in üblicher Weise durch die Füllnut 5 in der Lade-und Lösestellung des Ventils in Verbindung gebracht wird. In den Schieberspiegel mündet ein Kanal 29, welcher von dem sogenannten Einsehussbehälter 8 abzweigt.
Dieser Kanal 29 steht in der Lade-und Lösestellung des Ventils durch die Bohrung 7 des Schiebers 4 mit der Schieberkammer 6 in Verbindung, während er in der Bremsstellung des Ventils durch eine Bohrung 34 des Schiebers 4 mit einem Kanal 28 in Verbindung gebracht wird. Dieser Kanal 28 steht über ein Mindestdruckventil 27 von bekannter Konstruktion mit dem Bremszylinder 17 in Verbindung. Vom Bremszylinder 17 führt ferner ein Kanal 19 zum Schieberspiegel, welcher (in der Lade-und Lösestellung) durch eine Bohrung 18 im Schieber 4 mit einem Kanal 20 verbunden wird, der zu der Übertragungskammer 21 führt. An die Übertragungskammer 21 ist ein Sehnellentlüftungsventil 22 von bekannter Konstruktion angeschlossen, das bei Unterschreitung eines bestimmten, z.
B. von der Spannung der Belastungsfeder dieses Ventils abhängigen Druckes die Übertragungskammer mit der Aussenluft verbindet.
Das die langsamen Druckänderungen im Bremszylinder herbeiführende Dreidruekventil besitzt einen in der Steuerkammer 10 spielenden Steuerkolben 11, welcher vermittels der Kolbenstange 26 einen Kolben 24 beeinflusst, der in einer Kammer 35 spielt. Diese Kammer 35 ist einerseits oberhalb des Kolbens 24 durch eine Öffnung 25 mit der Aussenluft und anderseits unterhalb des Kolbens 24 mit der zum Bremszylinder 17 führenden Leitung 23 in offener Verbindung. Der Kolben 24 besitzt eine Drosselbohrung 36, welche beim Herabdrücken des Kolbens 24 vermittels der Kolbenstange 26 durch die Spindel
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Kolben 24 beständig gegen die Kolbenstange 26.
Von der Kammer 15, welche durch das Ventil 16 von der Kammer 35 getrennt wird, führt eine, Leitung 38 zum Hilfsbehälter 13. In diese Leitung ist eine
Drosselung 31 eingeschaltet, so dass die Druckluft aus dem Hilfsbehälter nur langsam in die Kammer 15 übertreten kann.
Der Hilfsbehälter 13 ist ausserdem durch eine Leitung 39, in welche ein Rückschlagventil 14 eingeschaltet ist, mit der Hauptleitung 1 verbunden.
Die Steuerkammer 10 steht über ein Rückschlagventil 9 mit der Schieberkammer 6 in Verbindung.
Die Wirkungsweise der Bremse ergibt sich nun wie folgt : a) Laden.
Während des Ladevorganges befinden sich die Teile in der aus Fig. 1 der Zeichnung ersichtlichen Lage. Es strömt Druckluft aus der Hauptleitung 1 in die Kolbenkammer 2, schiebt den Steuerkolben 3 samt Schieber 4 in die linke Endlage und strömt über die Füllnut 5 in die Schieberkammer 6. Aus der Schieberkammer 6 gelangt die Druckluft über die Bohrung 7 des Schiebers in den Einschussbehälter 8.
Gleichzeitig strömt auch Druckluft aus der Schieberkammer 6 über das Rückschlagventil 9 in die Steuerkammer 10 oberhalb des Kolbens 11. Aus der Kolbenkammer 2 gelangt die Druckluft auch durch den Kanal 12 in den Raum unterhalb des Kolbens 11. Ausserdem wird der Hilfsbehälter 13 aus der Hauptleitung über das Rückschlagventil. 14 aufgeladen. Die Druckluft gelangt hiebei gleichzeitig über die Drosselung 31 in die Kammer 15 und hält das Ventil 16 geschlossen. b) Bremsen.
Wird der Leitungsdruck erniedrigt, so sinkt der Drnckin der Kolbenkammer 2 und der in Bewegung kommende Kolben nimmt nach Durcheilung des Leerganges den Schieber 4 in die rechte Endlage mit.
Hiedurch wird die Übertragungskammer 21 mit der Hauptleitung in Verbindung gebracht, Druckluft strömt rasch in die Übertragungskammer ein und schliesst das Schnellentlüftungsventil 22. Bevor sich
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ein, u. zw. so lange, bis der Druck im Bremszylinder auf etwa 0'6-0'8 Atm. gestiegen ist. Ist dieser Druck, auf welchen das Mindestdruckventil eingestellt ist, erreicht, so schliesst sich dieses Mindestdruckventil und es findet kein weiteres Abströmen von Druckluft aus dem Behälter 8 mehr statt. Damit ist die Bremsfunktion des Zweidruckventils zu Ende und es bleibt nun während des weiteren Bremsvorganges in seiner Lage, ohne auf den weiteren Bremsvorgang Einfluss zu nehmen.
Zufolge der eingetretenen Erniedrigung des Druckes in der Steuerkammer 6 hat sich bei Beginn des Bremsvorganges das Rückschlagventil 9 geschlossen, so dass der Ladedruck in der Steuerkammer 10 erhalten bleibt. Die Druckverminderung pflanzt sich ferner aus der Kolbenkammer 2 über den Kanal 12 in den Raum unterhalb des Kolbens 11 fort. Infolgedessen entsteht eine auf den Kolben 11 wirkende Stellkraft nach unten. Durch die herabgehende Kolbenstange 26 wird der Kolben 24 entgegen der Wirkung der Feder 37 nach abwärts gedrückt und die Öffnung 36 im Kolben 24 durch die Spindel des Ventils 16 geschlossen. Beim weiteren Herabgehen wird das Ventil 16 geöffnet, und es strömt nun die Druckluft aus dem Hilfsbehälter 13 zum Bremszylinder l ?.
Erfolgt die Erniedrigung des Druckes in der Hauptleitung ohne Unterbrechung, dann wird der Bremszylinder in der durch das Mass der Drosselung 31 bestimmten Füllzeit bis zur Erreichung des Höchstdruekes mit Druckluft gespeist. Wird jedoch der Druck in der Hauptleitung stufenweise erniedrigt, so wird auch, wie ohne weiteres einzusehen ist, eine stufenweise Druckerhöhung im Bremszylinder erfolgen. c) Lösen.
Wird der Druck in der Hauptleitung 1 erhöht, so steigt der Druck in der Kolbenkammer 2, ohne zunächst den Kolben 3 nach links zu bewegen, da noch immer höherer Druck in der Schieberkammer 6 herrscht. Die Kolben 11 und 24 sind derart bemessen, dass der unterhalb des Kolbens 24 wirkende Bremszylinderdruck und der unterhalb des Steuerkolbens 11 wirkende Hauptleitungsdruck eine nach aufwärts gerichtete Stellkraft auf den Kolben 11 erzeugen, wenn die Summe dieser beiden Kräfte grösser wird als jene Kraft, die der Steuerkammerdruck auf den Kolben 11 von oben ausübt.
Es gehen dann die Kolben 24 und 11 nach aufwärts, das Ventil 16 schliesst sich und Druckluft aus dem Bremszylinder strömt durch die Bohrungen 36 und 25 so lange ab, bis die Stellkraft nach aufwärts, zufolge des Sinkens des Bremszylinderdruckes unterhalb des Kolbens 24, Null wird und die mit dem Kolben 11 herabgehende Kolbenstange 26 den Kolben 24 gegen das Ventil 16 drückt, so dass die Abströmöffnung 36 im Kolben 24 wieder geschlossen, das Ventil 16 jedoch nicht geöffnet wird. Damit ist eine Lösestufe beendet, und es kann ein weiteres stufenweises Lösen der Bremse durch weiteres stufenweises Steigern des Druckes in der Hauptleitung herbeigeführt werden. Erfolgt die Drucksteigerungin der Hauptleitung ununterbrochen, so wird natürlieh der Lösevorgang bis zum vollständigen Lösen der Bremse sich ohne Unterbrechung vollziehen.
Wenn der Leitungsdruck so weit gestiegen ist, dass er den in der Sehieberkammer 6 zurückgebliebenen Druck übersteigt, dann geht der Steuerkolben 3 nebst Schieber 4 wieder in die linke Endstellung zurück,
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welche der Ladestellung entspricht. In dieser werden die Kammer 6 und der Einsehussbehälter 8 aus der Hauptleitung nachgefüllt und der Bremszylinder 17 über die Kanäle 19 und 20 mit der Übertragungs- kammer 21 verbunden. Die Druckluft strömt aus der Übertragungskammer zusammen mit dem Bremszylinderdruck nun über die Bohrung 36 im Kolben 24 so lange ab, bis der Druck auf etwa 0-4 Atm. gesunken ist, worauf sich das auf diesen Druck eingestellte Schnellentlüftungsventil 22 öffnet und nun eine rasche Entlüftung des Bremszylinders über die Übertragungskammer 21 erfolgt.
Die rasche Entlüftung des Bremszylinders hat eine rasche Riickkehr des Bremsgestänges in seine Anfangslage zur Folge, wodurch einem Steckenbleiben des Gestänges entgegegenwirkt wirh. Anderseits wird ein vollständiges Lösen der Bremse auch bei kleinem Überladen der Steuerkammer gesichert.
Während des Lösevorganges wird die verbrauchte Druckluft im Hilfsluftbehälter 13 aus der Hauptleitung 1 über das Rückschlagventil-M ersetzt.
Die Anordnung @des Dreidruckventils ergibt auch eine selbsttätige Kompensation der durch Undieht- heiten auftretenden Druckverluste im Bremszylinder, da zufolge des konstanten Flächenverhältnisses der Kolben 11 und 24 das Dreidruckventil bei jeder Änderung des Druckes im Bremszylinder in Wirk- samkeit tritt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 der Zeichnung ist der Einschussbehälter 8 mit dem Hilfs- behälter 13 durch eine Leitung 33 verbunden, in welche ein Rückschlagventil 32 eingeschaltet ist. Zufolge dieser Anordnung ist es möglich, die im Behälter 8 verbleibende Druckluft, welche nach Beendigung des Einschusses sonst für den Bremsvorgang keine Verwendung findet, zum Nachspeisen des Hilfsbehälters zu verwenden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einkammerdruckluftbremse mit zwei Steuerventilen, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Steuerventil das rasche Einströmen von Druckluft in den Bremszylinder im ersten Teil des Bremsvorganges und das rasche Entlüften im letzten Teil des Lösevorganges herbeiführt, während das andere Steuerventil das langsame Einströmen der Druckluft in den Bremszylinder im zweiten Teil des Bremsvorganges und das langsame Abströmen der Druckluft im ersten Teil des Lösevorganges steuert.