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Durchgehende Drueiduftbremse.
Es ist bekannt, dass man zur Betätigung der selbsttätigen, durchgehenden Drurkluftbremsen (Fig.]) gewöhnlich mittels des Führerbremsventils. 3 die Hauptbremsleitung 4, 4/, 4"... 4'""mit der Aussenluft in Verbindung setzt, um auf geeignete Weise den Druck in dieser Leitung zu verringern, indem man so eine Bremsstärke erhält, die proportional dem erzeugten Unterdruck ist.
Um dagegen die Bremsen zu lösen, setzt man mit Hilfe desselben Ventils. 3 den Hauptbehälter 2 für die unter Hochdruck stehende Druckluft, der sieh gewöhnlich auf der Lokomotive 1 befindet, mit der Hauptleitung in Verbindung.
Bei der Art von Bremsen, die man"einstellbar"nennt, wird der Grad des Naehlassens der Bremse bzw. Hervorrufens der Bremsung proportional der Erhöhung des in der Hauptleitung vorgesehenen Druckes.
In der Praxis kommt es bei einer solchen Bremse insbesondere bei langen Zügen vor, dass auf Grund der unvermeidlichen Reibung der Druckluft in den Rohren infolge des gewundenen Verlaufes der Rohre selbst und auch auf Grund der Trägheit der Luftmasse, die zur Betätigung der Bremse in Bewegung gesetzt werden muss, der Druck in der Hauptleitung bei den verschiedenen Fahrzeugen des Zuges wesentlich verschieden ist.
Da die Organe 13, 13'....13''''', die die Ausrüstung der Bremse der verschiedenen Fahrzeuge 5,
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dem oben Ausgeführten, dass während der Bremsbetätigung der Steuerdruck in den verschiedenen Organen 1. 3, 1. 31.... 1. 3/1111 bei den einzelnen Fahrzeugen verschieden ist.
Die Veränderungen des Steuerdruckes gehen nämlich viel stärker und schneller in den Stücken 4, 4' der Leitung der Wagen vor sich, die sich sehr nahe am Führerbremsventil 3 befinden, während die genannten Druckveränderungen viel schwächer und weniger schnell in den Stücken 4"", 4""'der Leitung der Wagen vor sich gehen, die entfernter sind.
Unter diesen Bedingungen ist es insbesondere bei langen Zügen nicht möglich, ein gleichzeitiges und gleichmässiges Funktionieren der Bremsen der verschiedenen Fahrzeuge zu erzielen.
Obwohl der Führer bei der Betätigung der Bremse sehr geschickt sein muss, verursachen die oben genannten Erscheinungen im allgemeinen schwere Unregelmässigkeiten beim Funktionieren der Bremse und ergeben Gefahrenquellen für Personen und Material.
Das oben Gesagte gilt natürlich für jede beliebige Art der Organe 13.... 13"", die die Bremse der Fahrzeuge bilden.
Die Erfindung hat den Zweck, die oben genannten Nachteile für alle Arten von Bremsen auszuschalten und die folgenden praktischen Vorteile, was das allgemeine Funktionieren der Bremse anbetrifft, zu erzielen.
A. Die gefährlichen Wirkungen auszuschalten, die durch die plötzlichen und starken Druckver- änderungen oder durch die Druckstösse in der Leitung verursacht werden (unzeitiges Wirken der Bremse, Überlastung in den Steuer- und Hilfsbehältern u. dgl. ), um normal ohne Nachteile die Bremsmanöver mit der grössten Geschwindigkeit ausführen zu können, auch in dem Fall, in dem man kleine Veränderungen der Bremskraft erzielen will, um praktisch in allen Fällen die günstigsten Bedingungen zur Er- l'eichung des besten Funktionierens der Hauptleitung erhalten zu können.
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B. Das Auffüllen der Bremse oder die Fortpflanzung der Druckveränderungen, die zur Steuerung der Bremse notwendig sind, längs der Hauptleitung zu beschleunigen.
C. Da3 Inkrafttreten der Bremsen im ganzen Zuge so gleichmässig und gleichzeitig wie möglich zu gestalten, um unter anderem ohne Nachteile die Dauer der Auffüll-und Entleerungsphase der Bremszylinder verkürzen zu können.
D. Bei Steuerventilen das Funktionieren der Beschleunigerorgane vollkommen unabhängig vom Funktionieren des eigentlichen Steuerventils zu machen, um zu erreichen, dass der Beschleuniger etwas früher in Tätigkeit tritt als das eigentliche Steuerventil.
Gemäss der Erfindung erzielt man die genannten Vorteile durch die Anwendung eines Druck- ausgleichers 12 (Fig. 3), der in den Verbindungskanal11, 74 eingeschaltet ist, der die Hauptbremsleitung mit den gewöhnlich zur Regelung der Bremskraft und zur Speisung der Hilfs- und Steuerbehälter angeordneten Organen des Steuerventils verbindet, und ferner dadurch, dass man die Verbindungskanäle zwischen den genannten Teilen des Steuerventils derart anordnet, dass man eine direkte und freie Verbindung 68, 69 zwischen der Hauptbremsleitung und dem bekannten Beschleuniger 10 erhält, während die Verbindung 68, 11, 74 zwischen der Hauptbremsleitung und den üblichen Teilen des eigentlichen Steuerventils über den Druckausgleicher 12 erfolgt.
Der Druekausgleicher 12 ist eine Vorrichtung, die im wesentlichen den Zweck hat, selbsttätig eine Drosselung des Durchganges für das Medium um so stärker zu verursachen, je grösser der augenblickliche Druckunterschied ist, der zwischen den Enden der genannten Leitung 68, 11, 74 herrscht.
Entsprechend wird dieser Durchgang um so grösser, je schwächer der genannte Druckunterschied ist.
Diese Wirkungen können mit einem beliebigen an sich bekannten Mittel erreicht werden, und es
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als Labyrinth oder mit einer Reihe aufeinanderfolgender Drosselungen und Erweiterungen, die in der Lage sind, aufeinanderfolgende plötzliche Änderungen der Weite des Durehtrittsquersehnittes für das Medium zu verursachen, oder dadurch, dass man in den Luftverlauf einen oder mehrere derart ausgebildete Durchtritte einschaltet, dass ihr Querschnitt sich selbsttätig gemäss den Veränderungen des zwischen den Enden des Druckausgleichers herrschenden Drucksprunges verändern kann usw.
In Fig. 2 und 4 sind beispielsweise zwei Ausführungsformen des Druckausgleichers dargestellt.
Bei der Ausführungsart nach Fig. 2 wird der Druckausgleicher von einem Behälter 12 gebildet, in dem sieh Scheidewände J4 befinden, die in Abstand voneinander parallel angeordnet sind. Jede Scheidewand 14 hat eine Öffnung 15, die exzentrisch und abwechselnd derart angeordnet ist, dass die Gesamtheit der mit Öffnungen versehenen Scheidewände für die durchströmende Luft einen Labyrinthdurch- gang bildet.
Beim Durchströmen der Scheidewände trifft die Druckluft auf einen Widerstand, dessen Stärke selbsttätig wächst, je nachdem die Geschwindigkeit der Luft selbst grösser wird, d. h. je nachdem der Druckunterschied zwischen den Leitungen 11 und 74 wächst.
Natürlich ist die Wirkung des beschriebenen Apparates gleichwertig der einer selbsttätigen Drosselung der Durehlässe15, welche um so grösser wird, je stärker der augenblickliche Drucksprung zwischen den Leitungen 11 und 74 ist.
Nimmt dagegen die Geschwindigkeit des Mediums ab, d. h. wird der Drucksprung zwischen den Leitungen 11 und 74 geringer, so vermindert sich der durch den Druckausgleicher 12 ausgeübte Widerstand selbsttätig, so dass die entsprechende Drosselwirkung auch selbsttätig ständig mit der Verringerung des Drueksprunges vermindert wird.
Für sehr geringe Druckunterschiede zwischen den Leitungen 11 und 74 wird die Wirkung des Druckausgleichers praktisch gleich Null, und infolgedessen geschieht der Durchgang des Mediums von der Leitung 11 nach der Leitung 74 oder umgekehrt auf dieselbe Weise, wie durch einen einfachen Kanal, dessen Querschnittsweite gleich der eines Loches 15 ist.
Man würde natürlich entsprechende Wirkungen erhalten, wenn die Löcher alle in der Mitte der Scheidewände 14 angeordnet wären.
In der Praxis wäre es günstig, dem Druckausgleicher derartige Abmessungen zu geben, dass er verhältnismässig weit, Durchlässe j ! 5 hat, indem man auf geeignete Weise die Anzahl der Scheidewände 14 vergrössert, u. zw. um die Endphase der Ausgleichung der Drücke zwischen den oberhalb und unterhalb des Druckausgleichers liegenden Abteilungen zu beschleunigen und gleichzeitig einen wirksamen Drosseleffekt der Durchlässe 15 zu erzielen, wenn der Druckunterschied zwischen den Leitungen 11 und 74 stark ist.
Ferner kann man, wenn die Durchlässe 15 weit sind, in der Praxis die Gefahr der Verstopfung dieser Durchlässe durch Staub und von der Luft mitgerissener Körperchen vermeiden.
Eine weitere Ausführungsform des Druckausgleichers 12 ist in Fig. 4 dargestellt. Der Apparat wird von einem zylindrischen Behälter 12 gebildet, in dem ein Kolben 14 gleitet, der die Kammer in zwei Abteilungen q und r scheidet.
Die Kammer q steht mittels einer Leitung 68, 11 mit der Hauptleitung in Verbindung, während die Kammer r mit dem eigentlichen Verteiler durch die Leitung 74 in Verbindung steht. Der Kolben 14
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gegeneinander gerichteten Einwirkung der beiden gleichen Federn 120, die so angeordnet sind, dass sie auf den Kolben 14 zwei gleiche, entgegengerichtete Stösse ausüben.
Auf der zylindrischen Gleitfläche des Kolbens 14 ist in Mittelstellung ein Durchlass X angeordnet, dessen Form derart ist, dass seine grösste Quersehnittsweite x in der Mitte und ein Querschnitt von nach dem rechten und linken Ende des Durchlasses K allmählich bis auf einen Mindestwert y abnehmender Weite geschaffen wird. Wenn der Druckunterschied zwischen 11 und 74 oder umgekehrt sehr stark ist, wird der Kolben 14 vollständig nach einem der Enden seines Hubes gestossen, so dass der Durchlass K bis zum Mindestwert y gedrosselt wird.
Wenn der genannte Druckunterschied geringer ist, begibt sieh der Kolben 14 in eine Zwischenstellung zwischen der Mittelstellung und der äussersten Stellung und gibt einen Durchlass frei, dessen Querschnitt eine Weite hat, die zwischen den Weiten ? ! und y liegt, in Abhängigkeit von der von den Federn 120 ausgeübten Wirkung. Wenn der Druckunterselhied sehr sehwach ist, verschiebt sich der Kolben 14 dank der Einwirkung der Federn 120 nicht, und in diesem Falle erhält der Durchgang K den Höchstwert x.
Gestaltet man die Abmessungen des Kolbens 14, die Abmessungen und die Form des Kanals K und die Kraft der Federn 120 günstig, so kann man in der Praxis ähnliche Wirkungen erzielen wie mit der Vorrichtung nach Fig. 2.
Man kann natürlich den Druckausgleieher 12 und die gezeigte Anordnung der Verbindungskanäle 68, 69 und 68, 11, 74 zwischen den genannten Teilen des Steuerventils mit gleichen Vorteilen bei jedem beliebigen Typ von Steuerventilen für durchgehende Druckmittelbremsen anwenden.
Vorzugsweise wird der Druckausgleicher 12 so ausgebildet und angeordnt, dass er auf das Medium für beide Bewegungsrichtungen einwirkt. Indessen kann es bei der praktischen Anwendung des Systems
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so ausgebildet und angeordnet wird, dass er seine Wirkung lediglich ausübt, wenn das Medium ihn in einem einzigen geeigneten und bestimmten Sinne durchströmt (beispielsweise von 11 nach 74).
In Fig. 1 ist schematisch und lediglich beispielsweise die Anwendung des Erfindungsgegenstandes auf die Bremse eines Zuges dargestellt, der sich aus einer Lokomotive oder sonstigen Antriebsmaschine 1 und fünf Wagen 5', J".... 5"'" zusammensetzt.
Auf der Lokomotive befindet sich gewöhnlich der Hochdruckhauptbehälter 2, der mit der Hauptbremsleitung 4,4'.... 4'"" verbunden ist.
Gemäss der Erfindung zweigt von dem StÜck 4, 4'",. 4"'" der Hauptleitung in jedem Wagen bei 6,6'.... 6"'" eine Leitung ab, welche über den Unterbrechungshahn 7, 7'.... 7"'" zur Gabelung 8, 8' 8""'führt.
Auf der einen Seite dieser Gabelung wird die Luft durch die Leitung 9, 9'.... 9"'" aus der Hauptleitung direkt und frei zu dem üblichen Beschleuniger 10, 10',... 70'"" geführt, während auf der andern Seite der Gabelung die Luft aus der Hauptleitung durch die Leitung 11, 11'....11''''' und durch den Druckausgleicher 12, 12'....12''''' zu den eigentlichen Verteilerorganen des Steuerventils und allen andern üblichen Organen 1. 3, 7. 3'.... 73""'der Bremse geht.
Wenn man den Hahn. 3 betätigt, um beispielsweise die Bremsung zu bewirken, und die Hauptleitung mit der Aussenluft in Verbindung setzt, verteilt sich der Druck längs der Hauptleitung notwendigerweise zunächst unregelmässig, d. h. in Übereinstimmung mit den Ansatzteilen 6, 6'.... 6"'"wird der Druckunterschied zwischen den Hilfs-und Steuerbehältern in den ersten Fahrzeugen 1, 5', die sich sehr nahe am Führerventil 3 befinden, sehr stark, während dieser Druckunterschied in den entfernteren Fahrzeugen 5"", 5'""sehr schwach wird.
Ebenso erhält man, wenn man mittels des Hahnes. 3 den Hochdruckhauptbehälter 2 mit der Hauptleitung in Verbindung setzt, um die Bremse zu lösen, zunächst in Übereinstimmung mit den Ansatzteilen 6, 6'.... 6'"" einen sehr starken Drucksprung zwischen der Hauptleitung und den Hilfs-und Steuerbehältern in den Fahrzeugen 1, 5', die sich sehr nahe dem Bremsventil 3 befinden, während dieser Drucksprung für die entfernteren Fahrzeuge J"", 5'""sehr schwach wird.
Aus dem oben Gesagten geht hervor, dass ohne Druekausgleicher 12, 12'.... 12"'" die Organe 13, 13'....13''''' der Bremse der verschiedenen Fahrzeuge während der Steuermanöver der Bremse wesentlich verschiedenen Drucksprüngen bei den verschiedenen Fahrzeugen ausgesetzt wären, und infolgedessen könnten die obengenannten Nachteile eintreten.
Dagegen werden dank der Einwirkung des Druckausgleiches 72, 72'.... 72'""die Organe 13, 7. 3'.... 73'"" der verschiedenen Fahrzeuge nicht durch die Verschiedenheiten des Drucksprunges und der plötzlichen starken Veränderungen des Druckes und der Druckstösse in der Leitung beeinflusst, so dass das Inkrafttreten der Apparate praktisch gleichzeitig und gleichmässig im ganzen Zuge vor sich geht und alle bereits genannten Nachteile ausgeschlossen sind.
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getrennt und unmittelbar mit der Hauptleitung verbunden sind, entwickeln sie ihre Beschleunigerwirkung während des Bremsens schneller und wirksamer auf die Steuermediumwelle, die die Hauptleitung durchströmt, u. zw. unabhängig vom Funktionieren der eigentlichen Verteilerorgane des Steuerventils.