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Druckluftbremse.
Die Erfindung bezieht sich auf Druckluftbremsen, deren Steuerventile zu Beginn der Bremsung zwecks raschen Anlegens der Bremsklötze an die Radreifen im Bremszylinder rasch einen bestimmten Druck erzeugen und dann die weitere Füllung des Bremszylinders langsamer vor sich gehen lassen. Dieser anfänglich rasche Druckanstieg im Bremszylinder wird in der Bremstechnik mit Einschubs, der Druck selbst, nach dessen Erreichung die langsame Füllung beginnt, Einschussdruck genannt.
Es sind Druckluftbremsen bekannt, bei denen die Luft zur Bildung des Einschussdruckes nur aus dem Hilfsbehälter entnommen wird und solche, die die Luft zur Einschussbildung aus einem besonderen, nicht steuernd wirkenden Speicherbehälter entnehmen.
Bremsen der ersten Art haben den Nachteil, dass die Steuerventile insbesonders im rückwärtigen Teil langer Züge die Füllung des Bremszylinders während des Einschusses oder unmittelbar nachher unterbrechen, weil durch die Luftentnahme aus dem Hilfsbehälter für die Einschussbildung der Druck in diesem rascher absinkt als in der Bremsleitung. Durch die in den rückwärtigen Bremszylinder auftretende Verzögerung der Entwicklung des Bremsdruckes werden Stösse beim Bremsen verursacht.
Bremsen der zweiten Art vermeiden dies, haben hingegen wieder den Nachteil, dass die kleinste erste Bremsstufe bei gleicher Ermässigung des Leitungsdruckes grösser wird als bei Bremsen der ersten Gattung.
Die kleinste erste Bremsstufe erhält man nämlich, wenn man den Leitungsdruck nur gerade um soviel ermässigt, dass noch alle Steuerventile des Zuges in Bremsstellung umsteuern.
Der Hilfsbehälter kann für die Bremszylinderfüllung dann soviel abgeben, bis sein Druck soweit gesunken ist, dass er gleich dem ermässigten Leitungsdruck geworden ist. Diese Luftmenge erzeugt im Bremszylinder bei Bremsen, die die Einschussluft aus dem Hilfsbehälter entnehmen nur einen niedrigen Bremszylinderdruck, der meist kleiner als der Einschussdruck ist.
Wird jedoch die Einschussluft aus einem besonderen Speicherbehälter entnommen, so bildet sich
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die enge Bremsdrosselung mit dem Bremszylinder in Verbindung, doch strömt in der kurzen Einschubs- zeit nur ganz wenig Luft aus dem Hilfsbehälter in den Bremszylinder über. Nach dem Einschubs jedoch strömt die Luft aus dem Hilfsbehälter noch so lange in den Bremszylinder, bis im Hilfsbehälter der gleiche Druck herrscht wie in der Bremsleitung. Der entstehende Enddruck im Bremszylinder ist daher immer um ein beträchtliches höher als der Einschussdruck und erreicht dabei Werte bis zu 1-3 atü.
Eine so grosse erste Bremsstufe hat aber verschiedene Nachteile, denn bei Fahrten in wenig geneigten Gefällsstrecken und bei Zügen mit fast lauter Bremswagen wird das Regulieren der Geschwindigkeit sehr erschwert und bei Fahrten in der Ebene wird beim Übergang von einer mittelhohen Geschwindigkeit auf eine ganz kleine Geschwindigkeit der Zug oft ungewollt angehalten, weil zu diesen Regulierbremsungen nur niedrige Bremsdrücke benötigt werden. Eine unmittelbare nach der Bremsung eingeleitete Lösung bessert meist den Übelstand nicht, weil die Lösung erst zu einem Zeitpunkt wirksam wird, in welchem der Zug bereits eine zu kleine Geschwindigkeit angenommen hat oder schon stillsteht.
Bei der Druckluftbremse gemäss der Erfindung wird ein Unterbrechen der Bremszylinderfüllung während des Einschusses oder nach demselben vermieden und trotzdem die erste kleinstmögliche Bremsstufe auf einen für den praktischen Betrieb zulässigen Wert begrenzt.
Zu diesem Zwecke ist die Einrichtung so getroffen, dass zur Bildung des Einschussdruckes die Luft zum grössten Teile aus einem besonderen Speicherbehälter, aber gleichzeitig auch aus dem Hilfsbehälter
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in einem solchen Ausmass entnommen wird, dass die Drucksenkung im Hilfsbehälter zwar nie rascher erfolgen kann als die Leitungsabsenkung, dass aber während des Einschusses doch schon soviel aus dem Hilfsbehälter abströmt, dass nach dem Einschuss nur mehr eine geringe Luftmenge an den Bremszylinder abgegeben werden kann und daher keine grosse Erhöhung des Bremszyhnderdruckes über den Einsehuss- druck erfolgen kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Druckluftbremse gemäss der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Die Bremseinrichtung besteht aus dem Steuerventil Stv, der Mindestdruekventileinrichtung M, dem Hilfsbehälter IR, dem über ein Rückschlagventil R an die Bremsleitung angeschlossenen Speicher- behälter Sb und dem Bremszylinder Bz. Das Steuerventil enthält einen Steuerkolben 1, ein Abstufungsventil 2 und einen Steuerschieber 3. Der Steuerkolben 1 wird rechts vom Leitungsdruek und links vom Druck im Hilfsbehälter Hb beeinflusst.
Die Mindestdruckventileinrichtung M enthält den Mindestdruckkolben 6, der von einer auf den Einschussdruck abgestimmten Feder 7, auf seinen oberen Sitz gedrückt wird und in dieser Lage das Hindest- druckventil 8 offen hält.
Erfindungsgemäss sind mit der Ventilkammer 10 in der Bremsstellung des Steuerventils Stv der Speicherbehälter Sb über die Leitung s, Schieberhöhlung 4 und Leitung m und der Hilfsbehälter Hb über Abstufungsventil 2, Kanal 5 und Leitung a in Verbindung.
Bei einer Bremsung kann daher sowohl aus dem Speicherbehälter Sb als auch aus dem Hilfs- behälter Hb die Luft so lange über das einen verhältnismässig grossen Querschnitt 12 eröffnende Mindest- druckventil 8 in den Bremszylinder Bz abströmen, bis der Einschussdruck erreicht ist. Dann wird der Kolben 6 entgegen der Federwirkung nach unten gedrückt, wodurch sich das Mindestdruckventil schliesst und die Füllung über den grösseren Querschnitt 12 desselben unterbrochen wird.
Die Luftabströmung aus dem Hilfs-und Speicherbehälter wird durch die Drosselungen 14 und 15 geregelt. Die Querschnitte derselben müssen so bemessen sein, dass sich der Einschuss rasch bilden kann.
Diese Einschlusszeit kann auch noch durch die Grösse des Querschnittes ? beeinflusst werden. Dabei darf die Drosselung 14 aber nur soviel Luft aus dem Hilfsbehälter in den Bremszylinder überströmen lassen, dass der Druckabfall im Hilfsbehälter nicht rascher erfolgt als der Druckabfall in der Bremsleitung der rückwärtigen Wagen eines langen Zuges. Die Drosselung 15 muss daher die restliche zur Einschlussbildung notwendige Luftmenge in der kurzen Einschusszeit durchlassen.
Nach erfolgtem Anschluss des Mindestdruekventils 8 hört die Luftabströmung aus dem Speicherbehälter Sb auf und dessen Druck sinkt nicht mehr weiter ab. Aus dem Hilfsbehälter jedoch strömt auch dann noch Luft in den Bremszylinder über, u. zw. über den sehr engen Drosselquerschnitt 13, so dass die weitere Füllung des Bremszylinders nur mehr langsam vor sich geht. Über die Drosselung 13 ist auch bereits während des Einschusses Luft in den Bremszylinder gelangt. Infolge der starken Drosselwirkung derselben ist jedoch die durchgeströmte Luftmenge klein. Bei der Wahl des Drosselquerschnittes 14 zwecks Erreichung eines bestimmten Druckabfalles im Hilfsbehälter wird auf die über Drosselung 13 strömende Luftmenge zwangsläufig Rücksicht genommen.
Damit die nach dem Einschluss im Raum 10 unter dem höheren Druck des Speicherbehälters Sb stehende Luft nicht in den unter niedrigerem Druck stehenden Hilfsbehälter Hb zurückströmt, ist ein Rückschlagventil 9 in der Ventilkammer vorgesehen.
Da der Hilfsbehälterdruck infolge der Wirkung der Drosselung 14 nicht rascher sinken kann als der Leitungsdruck, bleibt der Steuerkolben 1 in Bremsstellung und lässt das Abstufungsventil bei einer Vollbremsung dauernd offen, so dass keine Unterbrechung der Bremszylinderfüllung eintreten kann.
Trotzdem wird die erste Bremsstufe bei geringst möglicher Leitungsdruckabsenkung nicht hoch, da schon während des Einschusses eine genügende Luftmenge dem Hilfsbehälter entnommen wurde und nach dem Einschuss nur mehr wenig Luft aus dem Hilfsbehälter lIb in den Bremszylinder überströmen
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das Abstufungsventil 2 schliesst und die Bremszylinderfüllung unterbricht.
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