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Druckluftbremse für schnell fahrende Züge.
Die Erfindung betrifft eine Druckluftbremse für Züge, die mit sehr hoher Geschwindigkeit verkehren. Bei derartigen Zügen kommt es im Interesse der Verkürzung des Bremsweges darauf an, bei einer Bremsung aus hoher Geschwindigkeit den Bremszylinder möglichst sofort und unabhängig von dem stets etwas trägen Steuerventil über reichlich bemessene Überströmquerschnitte mit Druckluft aus dem Bremsluftbehälter zu füllen, wobei der Bremszylinder so bemessen ist, dass er bei Druckausgleich zwischen ihm und dem Bremsluftbehälter eine Bremskraft erzeugt, die einem ideellen Fahrzeuggewicht entspricht, das hoch über dem wirklichen Fahrzeuggewicht liegt und beispielsweise etwa 180% des wirklichen Fahrzeuggewichtes betragen kann.
Da beim Sinken der Geschwindigkeit der Wert der Reibung zwischen Bremsklotz und Rad ständig zunimmt und bei sehr geringer Geschwindigkeit sehr rasch ansteigt, so kann die hohe Abbremsung (180% des Fahrzeuggewichts) naturgemäss nicht während des ganzen Bremsvorganges aufrechterhalten bleiben, da sonst bei abnehmender Geschwindigkeit schliesslich die Räder festgestellt werden, wodurch nicht nur die Bremswirkung ganz erheblich sinkt, sondern auch die gefürchtete Bildung flacher Stellen in den Radreifen hervorgerufen wird.
Um hiegegen Abhilfe zu schaffen, ist in bekannter Weise eine Vorrichtung vorgesehen, die in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit wirksam wird und beim Sinken der Geschwindigkeit unter einen bestimmten Wert-der beispielsweise 40 kmjSt. betragen kann, jedoch je nach Wunsch und Sachlage einen andern Wert haben kann-die Bremswirkung so herabmindert, dass sie nur noch einem Teil des Fahrzeuggewichts - beispielsweise 80% desselben - entspricht.
Um insbesondere den raschen Anstieg des Bremszylinderdruckes zu sichern, ist gemäss der Erfindung zwischen dem Bremsluftbehälter und dem Bremszylinder oder den Bremszylindern-wenn deren zwei oder mehr vorhanden sind-ein Relaisventil angeordnet, das entweder durch den bei einer Bremsung in einer bekannten Übertragungskammer sich bildenden Druck oder durch den in der Bremsleitung herrschenden Druck unmittelbar gesteuert wird und bei Schnellbremsungen den Bremsluftbehälter mit dem Bremszylinder oder den Bremszylindern verbindet, während bei Betriebsbremsungen das ebenfalls vorhandene Steuerventil Druckluft aus dem Bremsluftbehälter über die bekannten Bohrungen und Schieberhöhlungen in den Bremszylinder gelangen lässt, wobei der Bremszylinderdruek verhältnismässig langsam ansteigt.
Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele einer entsprechend ausgebildeten Bremsvorrichtung dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform, bei der das Relaisventil durch den Druck in einer beim Bremsen mit Leitungsluft gefüllten Übertragungskammer beeinflusst wird und für die Abbremsung aus hoher Geschwindigkeit ein Zusatzbremszylinder zu dem zur Abbremsung aus geringer Geschwindigkeit hinreichenden Zylinder vorgesehen ist.
Fig. 2 zeigt im wesentlichen die gleiche Ausführungsform, bei der das Relaisventil unmittelbar mit der Bremsleitung in Verbindung steht.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der ein einziger Bremszylinder vorgesehen ist, der zur Abbremsung aus hoher Geschwindigkeit ausreicht und beim Sinken der Geschwindigkeit teilweise entlüftet wird. Das Relaisventil wird bei dieser Ausführung durch den vom Steuerventil in einer Vorsteuerkammer eingestellten Druck im Sinne des Füllens und Entleerens des Bremszylinders beeinflusst, wobei
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sowohl bei der Bremsung aus hoher Geschwindigkeit als auch aus geringer Geschwindigkeit stets ein dem jeweiligen Bremsleitungsdruck proportionaler Bremszylinderdruck erreicht wird.
Fig. 4 veranschaulicht eine Ausführungsform, bei der zur Steuerung des Relaisventils zwei Kolben- sätze Anwendung finden, die beide unter dem Druck einer Steuerkammer und des Bremszylinders arbeiten und je nach der Fahrgeschwindigkeit einzeln oder zusammen in Wirksamkeit treten, so dass die zusätz- lichen Bremskräfte für höhere Geschwindigkeit für sich in eine beliebige Abhängigkeit von Fahrgeschwindig- keit und Bremsleitungsdruek gebracht werden können.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Bremse nach der Erfindung, bei der die Vorrichtung, die bei geringer Fahrgeschwindigkeit die Bremswirkung herabsetzt, eine weitere Vorrichtung steuert, die bei sinkender Fahrgeschwindigkeit den Anstieg des Druckes im Bremszylinder verzögert.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Bremswirkung nicht nur durch die Fahrgeschwindigkeit, sondern gleichzeitig durch die Belastung des Fahrzeuges beeinflusst wird.
Fig. 7 und 8 zeigen Einzelheiten dieser Vorrichtung.
Fig. 9 endlich stellt eine Ausführungsform der Vorrichtung dar, bei der in einer dem Bremszylinder vorgeschalteten Druekübersetzungsvorrichtung der eine Kolben eines zusammenwirkenden Kolbenpaares mit einer vorgespannten Feder belastet ist, die diesen Kolben erst dann wirksam werden lässt, wenn die Druckverminderung in der Bremsleitung einen bestimmten Wert überschreitet.
Die Fig. 10 und 11 sind diagrammatisch Darstellungen des Verlaufes des Bremszylinderdruckes unter Fortfall und bei Anwendung der Anordnung gemäss Fig. 9.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist das Steuerventil j ?, dessen innere Beschaffenheit für das Verständnis der Erfindung belanglos ist und das daher nur in seinen äusseren Umrissen dargestellt ist, mit der durch den Zug hindurehgeführten Bremsleitung 2 und mit dem vornehmlich den Charakter des Steuerbehälters besitzenden Hilfsbehälter 3 verbunden. Ferner steht es mit dem Bremsluftbehälter 4 in Verbindung, dessen Füllung über das Steuerventil ! oder in an sich bekannter Weise über ein zu ihm hin sich öffnendes Rückschlagventil unmittelbar aus der Bremsleitung 2 erfolgen mag.
(Letztere An- ordnung ist in Fig. 2 wiedergegeben. ) Die mit 5 und 6 bezeichneten Bremszylinder sind durch eine durch das Relaisventil 70 hindurchgeführte, durch dieses Ventil aber nicht beeinflusste Leitung mit dem Steuer- ventil 1 verbunden. Der Zylinder 6 stellt einen Zusatzzylinder zum Zylinder 5 dar und bleibt nur so lange in Wirksamkeit, bis die Geschwindigkeit einen bestimmten Betrag (beispielsweise 40 kmjSt.) über- schreitet. Er wird durch eine Ventilvorrichtung 8 beeinflusst, die ihrerseits durch eine Vorrichtung 7 gesteuert wird, die in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit arbeitet und beispielsweise als Flieh- kraftregler ausgebildet sein kann, ohne dass das letztere Bedingung ist.
Das zwischen dem Bremsluftbehälter 4 und den Bremszylindern 5 und 6 angeordnete Relaisventil 10 besitzt einen federbelasteten Kolben 11. Der Raum über dem Kolben 11 ist entlüftet. Die durch eine Scheidewand des Ventilgehäuses-M hindurchgeführte Kolbenstange beeinflusst ein Ventil 12, das die Verbindung zwischen dem Bremsluftbehälter 4 und den Bremszylindern überwacht. Der Raum unterhalb des Kolbens 11 steht mittels einer Leitung 13 mit einer Steuerkammer 14 in Verbindung, die bei einer Schnellbremsung mit Druckluft aus der Bremsleitung 2 gefüllt wird.
Dem Zusatzbremszylinder 6 ist eine Ventilvorrichtung 9 vorgeschaltet, deren Steuerkolben 1. ; derart durch eine Feder belastet ist, dass der Kolben 15 normalerweise das Bestreben hat, seine als Hohlschieber ausgeführte Kolbenstange 16 gegen ein Ventil 17 zu pressen und dadurch die Entlüftung des Zusatzbremszylinders 6 zu schliessen und ein Ventil 18 offen zu halten, das die Verbindung zwischen den Zylindern 5 und 6 bzw. zwischen dem Relaisventil. M und dem Zylinder 6 beherrscht. Der Raum oberhalb. des Kolbens 15 ist von dem mittleren Raum des Ventilgehäuses 9 durch eine Scheidewand getrennt, durch die die hohle Kolbenstange 16 dicht hindurchgeführt ist. In den oberhalb des Kolbens 15 befindlichen Raum mündet die Rohrleitung 19 ; sie führt zum Gehäuse der Ventilvorrichtung 8.
Dieses Ventilgehäuse besitzt einen Raum, der durch eine Leitung 23 mit dem Bremsluftbehälter 4 verbunden ist, und einen andern Raum, in den die vorerwähnte Leitung 19 mündet. Beide Räume sind durch eine Scheidewand getrennt, die eine durch ein Ventil 22 beherrschte Durchlassöffnung besitzt. Das Ventil 22 bildet mit einem Ventilkörper 21 ein Doppelventil. Das Ventil 21 dient zum Öffnen und Schliessen der Höhlung
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steuert wird.
Die zum Bremszylinder 5 führende Leitung besitzt ein Sicherheitsventil 24, um zu verhüten, dass bei Bremsungen bei geringer Geschwindigkeit und demgemäss abgeschaltetem Zusatzzylinder 6 im Bremszylinder 5 sich ein zu hoher Druck entwickelt.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der vorbeschriebenen nur dadurch, dass der Kolben 11 eine Fülldüse 25 besitzt und dass die Leitung 13 den Raum oberhalb des Kolbens 11 unmittelbar mit der Bremsleitung 2 verbindet.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende :
Bei einer Schnellbremsung wird im Falle der Fig. 1 die Übertragungskammer. 14 mit Druckluft aus der Bremsleitung 2 gefüllt, dadurch wird der Kolben 11 in der Relaisventilvorrichtung 10 aufwärts bewegt ; im Falle der Fig. 2 wird der Raum über dem Kolben 11 entlüftet bzw. der in ihm herrschende
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Druck verringert und der Kolben 11 durch den ihn dann von unten belastenden Überdruck aufwärts bewegt. Das Ventil 12 wird geöffnet und Druckluft aus dem Bremsluftbehälter 4 schnell über den grossen Querschnitt des Ventils 12 in den Zylinder 5 geleitet.
Ist im Augenblick der Bremsung die Fahrgeschwindigkeit hoch (etwa Über 40 ktnjSt.), so hält der Regler 7 den Schieber 20 in der Hochlage, das Ventil 21 ist dann geöffnet, die Leitung 19 also entlüftet, das Ventil 22 ist geschlossen. Infolgedessen ist in der Ventilvorrichtung 9 der Kolben 15 auf der Oberseite unbelastet ; er befindet sich unter der Wirkung seiner
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geschlossen, das Ventil. M ist geöffnet ; beide Zylinder 5 und 6 werden aus dem Behälter 4 mit Druckluft gefüllt, und das Fahrzeug wird mit der vollen Kraft beider Zylinder abgebremst.
Sobald durch diese Bremsung die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf einen bestimmten Wert gesunken ist, bei dem der Reibungswert zwischen Bremsklotz und Rad so gross geworden ist, dass unter der Wirkung beider Brems-
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Behälter 4 in die Leitung 19 und in den Raum oberhalb des Kolbens 15 der Ventilvorrichtung 9. Der Kolben 15 wird abwärts bewegt, und dadurch wird zunächst das Ventil 18 geschlossen, so dass die Verbindung des Zusatzzylinders 6 mit dem Behälter 4 gesperrt ist. Darauf wird das Ventil 17 geöffnet und der Zusatzbremszylinder 6 entlüftet, so dass der weitere Verlauf der Bremsung sich nur unter der Wirkung des Zylinders 5 vollzieht.
Wird bei geringer (beispielsweise unterhalb des Wertes von 40 kmjSt. liee ; ender) Geschwindigkeit eine Schnellbremsung vorgenommen, so ist bereits bei Beginn der Bremsung das Ventil 18 geschlossen ; der Zusatzzylinder 6 wird von vornherein nicht zur Mitwirkung herangezogen. Der Bremszylinder 5 bekommt dann den vollen Druck des Behälters 4 ; dieser kann für eine Bremsung bei so geringer Geschwindigkeit und demgemäss hohem Reibungswert unter Umständen zu hoch sein ; die Herabminderung des Bremszylinderdruckes auf den zulässigen Wert geschieht dann durch das Sicherheitsventil 24.
Die in Fig. 3 dargestellte Bremsvorrichtung ist gegenüber derjenigen nach den Fig. 1 und 2 dadurch vereinfacht, dass nur ein einziger Bremszylinder 5 vorgesehen ist, der so bemessen ist, dass er bei der Bremsung aus hoher Geschwindigkeit die erforderliche, einem ideellen Fahrzeuggewicht von etwa 180% des wirklichen Fahrzeuggewichtes entsprechende Bremswirkung auszuüben vermag ; der in ihm entwickelt volle Bremsdruck wird nur so lange aufrechterhalten, bis die Geschwindigkeit unter dem Einfluss der Bremsung auf den Betrag gesunken ist, der eine Herabminderung der Bremswirkung auf einen Wert entsprechend einem ideellen Fahrzeuggewicht von etwa 80% des wirklichen Fahrzeuggewichtes erfordert.
Zu diesem Zweck ist im Relaisventil 10 ausser dem Kolben 11, der bei Druckbeaufschlagung das Ventil 12 öffnet, der dem Kolben 15 der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführung entsprechende Kolben 11b und das den Bremszylinderauslass beherrschende Ventil 17 angeordnet und ein weiterer Kolben 11a vorgesehen, der beim Sinken der Geschwindigkeit unter den bestimmten Wert (etwa 40 b) !/St.) durch den Regler 7 mit Druckluft aus dem Bremszylinder 5 beaufschlagt wird und dem Kolben 11 entgegenwirkt. Der Raum zwischen den Kolben 11 und lla ist entlüftet.
Der Druck in der Regelkammer 14 und demgemäss der Druck im Raum unterhalb des Kolbens 11 wird durch das Steuerventil 2 nach Mass- gabe der Druckminderung in der Bremsleitung 2 eingestellt. Hiedurch wird erreicht, dass der Druck im Bremszylinder 5 bei grosser und geringer Fahrgeschwindigkeit entsprechend dem in der Bremsleitung 1 herbeigeführten Druckabfall eingestellt wird.
Die Vorrichtung nach Fig. 3 ist insofern noch unzulänglich, als derjenige Abschnitt der Bremswirkung, der die kräftige Abbremsung bei hoher Geschwindigkeit darstellt, keine Änderung nach Massgabe der Geschwindigkeitsabnahme erfährt. Diese Änderung des Reibungswertes zu berücksichtigen, ist der Zweck der Ausführung der Bremsvorrichtung nach Fig. 4 der Zeichnung.
Zu diesem Zweck ist in dem Gehäuse 10 des dem Bremszylinder vorgeschalteten Relaisventils ein weiterer im Sinne des Öffnens des Ventils 12 wirkender Kolben lle untergebracht, der durch Druckluft aus der Kammer 14 beaufschlagt wird ; im unteren Teil des Ventilgehäuses 10 befindet sich ein weiterer vom Bremszylinderdruck beaufschlagter Kolben lld, der einem vom Druck der Steuerkammer 14 beaufschlagten Kolben 11 entgegenwirkt, und schliesslich ist noch ein Kolben lla vorgesehen, der im Sinne seiner Abwärtsbewegung durch Druckluft aus dem Hilfsbehälter. 3 beaufschlagt wird ;
im Sinne seiner Aufwärtsbewegung wird er nur dann mit Druck aus dem Bremsluftbehälter 4 beaufschlagt, wenn der Regler 7 beim Sinken der Geschwindigkeit unter den bestimmten Wert (etwa 40 ibtt/St.) das Ventil 22 öffnet.
Wird bei dieser Ausführungsform der Bremse bei geringer Geschwindigkeit eine Vollbremsung durchgeführt, so ist, da der Fliehkraftregler 7 die Feder 26 entspannt hält und das Ventil 22 die Verbindung zwischen den Leitungen 23 und 25 geschlossen hält und da die Leitung 25 über das Ventil 22 entlüftet
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seite ist entlüftet. Der Kolben Ild ist auf der Unterseite entlüftet und auf der Oberseite mit Bremszylinderdruck beaufschlagt. Die Flächen der Kolben lla, 11 und 11d sind so bemessen, dass die abwärts gerichtete
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in der Kammer 14 entsprechend so eingestellt wird, dass bei einer Vollbremsung etwa 80% des Fahrzeuggewichtes abgebremst werden, wobei das Einlassventil 12 schon geschlossen, das Auslassventil 17 aber noch nicht geöffnet ist.
Wird eine Bremsung bei höherer Geschwindigkeit eingeleitet, so wirkt die Regelvorrichtung 7
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satz lla, 11, lld steht in Berührung mit dem Kolbensatz 11e und llb und nimmt teil an der Steuerung der Ventile 12 und 17. Das Mass der Belastung der Unterseite des Kolbens 11aändert sich mit der Spannung der Feder 26, d. h. mit der Geschwindigkeit ; infolgedessen ändern sich mit ihr die Werte des Brems- zylinderdruckes, bei denen die Absperrung des Druckluftzuflusses zum Bremszylinder und dessen Entlüftung eintritt.
Der gesamte Anteil der Bremswirkung, der über einen bestimmten Betrag (beispielsweise 80% des Fahrzeuggewichtes) liegt, ist Änderungen unterworfen, die verhältnisgleich den Änderungen sind, die die Fahrgeschwindigkeit unter dem Einfluss der Bremswirkung erfährt. Durch die Wahl der Grösse des Kolbens. M < : und des auf seine Oberseite ausgeübten Druckes kann man eine beliebige Abhängigkeit dieses Anteils der Bremskraft vom Leitungsdruck erzielen.
Bei den vorbesehriebenen Ausführungsformen der Bremse erfolgt die Füllung des Bremszylinders 5 beim Bremsen über ein Ventil 12, das stets gleich grosse Überströmquerschnitte für die dem Bremszylinder zufliessende Druckluft freigibt, um durch raschen Anstieg des Bremszylinderdruckes den Bremsweg nach Möglichkeit zu verkürzen.
Dieser bei Bremsung aus hoher Geschwindigkeit durchaus erwünschte schnelle Druckanstieg im Bremszylinder ist bei Bremsungen bei geringer Geschwindigkeit nicht erwünscht, weil er infolge des bei geringen Geschwindigkeiten hohen Reibungswerte augenblicklich eine sehr starke Verzögerung des Fahrzeugs hervorruft, die unangenehm empfunden wird.
Um dem abzuhelfen, kann man erfindungsgemäss in die Verbindung zwischen dem Steuerventil und der Steuerkammer 14 eine Ventilvorrichtung einschalten, die unter dem Einfluss desjenigen Druckes steht, der nach Massgabe der Geschwindigkeitsänderung auf den Steuerkolben lla des Relaisventils zur Wirkung kommt, wobei die zwischen Steuerventil und Relaisventil angeordnete Ventilvorrichtung so eingerichtet ist, dass sie beim Vorhandensein der erwähnten von der Reglervorrichtung 7 dem Kolben lla
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Eine derartige Ausführungsform der Bremse ist in den Fig. 6,7 und 8 veranschaulicht.
Fig. 6 zeigt die Gesamtanordnung der Bremse schematisch ; Fig. 7 zeigt eine Einzelheit in grösserem Massstabe und Fig. 8 stellt einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 7 dar.
Das dem Bremszylinder 5 vorgeschaltete Doppelventil 12, 17, das die unmittelbare Verbindung des Bremszylinders mit dem Bremsluftbehälter 4 und mit der Aussenluft beherrscht, wird von dem auf seiner Oberseite vom Bremszylinderdruck beaufschlagten Kolben 15 gesteuert, der auf das eine Ende des zweiarmigen Hebels 37 wirkt, auf dessen anderes Ende der Kolben 11 wirkt, der auf der Oberseite von dem jeweils in der Steuerkammer 14 eingestellten Druck beaufschlagt wird. Der Drehpunkt 38 des Hebels 37 ist verschiebbar.
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mittels der Stange 40 verstellt wird ; am andern Ende des Hebels 41 greift die Stange 36 an, die einem federbelasteten Kolben 35 im Zylinder 34 angehört. Der Zylinder 34 steht durch die Leitung 19 mit der Ventilvorrichtung 8 in Verbindung.
Mit jeder Belastungsänderung wird der Drehpunkt 38 des Hebels 37 verstellt, u. zw. wandert er bei zunehmender Belastung näher an den Angriffspunkt der Stange des Kolbens 15 heran. Der auf den Kolben wirkende Bremszylinderdruck greift dann am kürzeren Hebelarm an, muss also höher steigen als der auf dem Kolben 11 lastende Druck der Kammer 14, um das Ventil 12 zu schliessen ; bei geringer Belastung steht der Drehpunkt : 38 des Hebels 37 ausserhalb der Mitte zwischen den Angriffspunkten der Kolben 11 und 15 näher am Kolben 11. Der auf den Kolben 15 wirkende Bremszylinderdruek hat also den längeren Hebelarm für sich, kann demgemäss geringer sein als der auf den Kolben 11 wirkende Druck, um das Schliessen des Ventils 12 herbeizufÜhren.
Bei hoher Fahrgeschwindigkeit ist die Leitung 19 und damit der Zylinder 34 über das offene Auslassventil 21 und den Schieber 20 entlüftet ; der Hebeldrehpunkt 38 steht also, soweit es sich lediglich um den Einfluss der Geschwindigkeit handelt, dem Angriffspunkt des Kolbens 15 näher, was höheren Bremszylinderdruck erfordert, um das Ventil 12 zu schliessen.
Bei geringer Fahrgeschwindigkeit wird der Kolben 35 im Zylinder 34 aus dem Bremsluftbehälter 4 über das dann geöffnete Ventil 22 und die Leitung 19 mit Druckluft beaufschlagt. Der Hebeldrehpunkt 38 wird demgemäss aus der Mitte mehr zum Kolben 11 hin verschoben ; geringerer Bremszylinderdruck reicht hin, um das Ventil 12 zu schliessen.
Der Höchstwert des Bremszylinderdruckes wird erreicht, wenn infolge hoher Belastung und infolge hoher Geschwindigkeit der Drehpunkt 38 des Hebels 37 sich dem Angriffspunkt der Stange des Kolbens 15 am nächsten befindet.
Bei der vorgeschriebenen Vorrichtung bewirkt das dem Bremszylinder vorgeschaltete Druck- übersetzungsventil, dass bei einer Bremsung aus einer Geschwindigkeit, die über einem bestimmten Wert (beispielsweiseetwa40km/St) liegt, proportional zur Druckminderung in der Bremsleitung ein Bremszylinderdruck erreicht wird, der als unverhältnismässig hoch zu bezeichnen ist, da er ja dem bei der Vollbremsung aus hoher Geschwindigkeit erreichbaren, höchsten Bremsdruck von etwa 180% des Fahrzeuggewichts der vorgenommenen Leitungsdruckminderung entsprechend proportional ist und bei einer
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Man muss daher bei der Anwendung einer solchen Bremsvorrichtung auch bei Betriebsbremsungen mit einer unverhältnismässig hohen Bremswirkung rechnen, sofern die Bremsung bei einer Geschwindigkeit vorgenommen wird, die den erwähnten Betrag (40 kmjSt.) nur eben überschreitet.
Diese heftige Bremswirkung ist aber bei Regulierbremsungen im Gefälle und auch bei andern Anlässen durchaus unerwünscht.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Vorrichtung nach der vorgeschriebenen Ausführung so einzurichten, dass bei einem geringen Druckabfall in der Bremsleitung von etwa 0 5 ate die Bremswirkung auch bei einer über 40 kmjSt. liegenden Geschwindigkeit nur so gross ausfällt, dass sie-ideell bis zur Vollbremsung, also bis zum Leitungsdruck von 3'5 atü getrieben-etwa 80% des Fahrzeuggewichtes abbremsen würde, dass sie aber bei einer 0'5 atü überschreitenden Druckminderung in der Bremsleitung nach einer andern Gesetzmässigkeit ansteigt, nämlich so, dass sie-bis zur Vollbremsung getrieben-
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geschwindigkeit geringer bleibt (80% Fahrzeuggewicht).
Diese Betriebsweise der vorbeschriebenen Vorrichtung wird dadurch erreicht, dass ein Zusatzkolben zu dem durch Hillsbehälter- bzw. Steuerkammerdruck beaufschlagten Kolben 11 des Übersetzungsventils vorgesehen ist, der, um die Veränderung des Kolbenverhältnisses im Druckübersetzungsventil gemäss der Geschwindigkeit zu ermöglichen, grösser ausgeführt wird als er zur Erzielung der gewünschten Abbremsung von 180% des Fahrzeuggewichts nötig wäre und dass dieser Kolben unter dem Einfluss einer vorgespannten Feder steht, die bei Volldruck die Wirkung der Kolbenvergrösserung gerade aufhebt und den Kolben seine Wirkung auf den Kipphebel der Übersetzungsventilvorrichtung erst dann beginnen lässt, wenn die der Leitungsdruckverminderung von ungefähr 0'5 atü entsprechende Wirkung eingetreten ist.
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Eine solche Ausführung ist auf der Zeichnung in Fig. 9 dargestellt.
Fig. 10 zeigt ein Schaubild des Verlaufs der Druckbildung im Bremszylinder bei der Vorrichtung nach Fig. 6.
Auf der waagerechten Grundlinie des Diagramms sind einige Beträge der in der Bremsleitung zwecks Herbeiführung der Bremsung vorzunehmenden Druckverringerung 0#5 atü, 1 atü, 1#5 atü aufgetragen. Der Verringerung von 1'5 atü, also der Druckminderung von 5 atü auf 3-5 alii, entspricht die höchste Bremswirkung.
Auf den senkrechten Linien ist der im Bremszylinder sich entwickelnde Druck in & m/cm auf- getragen.
Die obere ausgezogene Linie stellt den Verlauf des Bremszylinderdruckes bei Bremsungen aus einer 40 K/St. überschreitenden Geschwindigkeit dar. Die Höchstwirkung entspricht der Abbremsung eines ideellen Fahrzeuggewichtes von 180% des wirklichen Fahrzeuggewichtes.
Die untere gestrichelte Linie zeigt den Verlauf des Bremszylinderdruckes bei Bremsungen aus Geschwindigkeiten, die unter 40 b/St. liegen und deren Höchstwert einer Abbremsung von 80 o des Fahrzeuggewichts entspricht.
Bei einer Bremsung, die mit einer Leitungsdruckminderung von 0'5 atü durchgeführt wird, erreicht der Bremszylinderdruck bei einer Geschwindigkeit von nur 41 km/St. bereits eine Grösse, die der Abbremsung von etwa 65% des Fahrzeuggewiehts entspricht.
Bei derselben Leitungsdruckminderung bei einer Geschwindigkeit von nur 38 oder 39 & ) H/St. ent- spricht die Bremswirkung der Abbremsung von etwa 30% des Fahrzeuggewichts.
Man ersieht aus dem Vergleich der Schaulinien, dass bei Geschwindigkeiten, die über 40 kmjSt. liegen, eine zu heftige Bremswirkung auftritt, so dass von der Ausführung von Regulierbremsungen, wie sie bei der Fahrt in Gefällen erforderlich sind, nicht die Rede ist.
Fig. 11 zeigt den Verlauf der Entwicklung des Bremszylinderdruckes bei Anwendung der Anordnung gemäss Fig. 9 der Zeichnung.
Die Schaulinie in Fig. 11 lässt erkennen, dass-wie gross die Geschwindigkeit auch sei-bei einer
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gewichts ergibt ; erst in dem der Druckminderung in der Bremsleitung von 0'5 atM entsprechenden Wert gabeln sich die Linien für die aus Geschwindigkeiten oberhalb und unterhalb des Wertes von 40 Am/St. vorgenommenen Bremsungen, und die erstere steigt von diesem Punkte an steiler an als im Falle der Fig. 10, um bei einer Druckverminderung in der Bremsleitung von 1'5 alii den der Abbremsung von 180% des Fahrzeuggewichts entsprechenden Wert zu erreichen.
Der Zusatzkolben 43, der mit dem beim Bremsen vom Druck der Kammer 14 beaufschlagten Kolben 11 zusammenarbeitet, ist von unten her mit einer vorgespannten Feder 44 belastet, deren Spannung erst überwunden wird, wenn in der Kammer 14 ein Druck herrscht, der der Verminderung des Bremsleitungsdruekes von ungefähr 0'5 aW entspricht. Erst bei Überschreitung dieses Druckwertes in der Kammer 14 wird der Kolben 43 niedergedrückt und arbeitet mit dem Kolben 11 zusammen und bewirkt den aus Fig. 11 ersichtlichen weiteren Anstieg des Bremszylinderdruckes. Der Kolben 43 ist grösser ausgebildet als es ohne die Belastung durch die Feder 44 nötig wäre, um den gewünschten Enddruck zu erreichen.
Beim Höchstdruck in der Kammer 14 gleicht sich der durch die grössere Bemessung des Kolbens 43 bedingte Kraftübersehuss dem Druck der Feder 44 an.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Druckluftbremse für schnellfahrende Züge, bei der die Bremswirkung durch eine in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit wirkende selbsttätige Vorrichtung herabgemindert wird, sobald die Geschwindigkeit unter einen bestimmten Wert sinkt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Bremsluftbehälter (4) und dem Bremszylinder bzw. den Bremszylindern ein Relaisventil (10) angeordnet ist, das durch starke Druckverminderung in der Bremsleitung (Schnellbremsung) in Wirksamkeit gesetzt wird und einen grossen Strömungsquerschnitt für die dem Bremszylinder aus dem Bremsluftbehälter (4) zufliessende Luft freigibt.