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Bremskraftregeleinrichtung an mit druckluftbetätigten Scheibenbremsen ausgerüsteten Zugfahrzeugen für mit Klotzbremsen abgebremste Wagenzüge
Die Erfindung betrifft eine Bremskraftregeleinrichtung an mit druckluftbetätigten Scheibenbremsen ausgerüsteten Zugfahrzeugen für mit Klotzbremsen abgebremste Wagenzüge.
Sie besteht darin, dass für die Lokomotivbremse ein auf verschiedene Druckbereiche umschaltbare, an sich bekannter Druckübersetzer für die Bemessung des Bremszylinderdruckes vorgesehen ist, mit dessen Hilfe in mehreren Geschwindigkeitsbereichen eine etwa gleich starke Abbremsung der Lokomotive wie der Wagen angestrebt wird, derart, dass sich mit Abfallen des Reibwertes der Wagenklotzbremsen bei steigender Fahrgeschwindigkeit eine entsprechende Verminderung des Bremsdruckes der einen praktisch drehzahlunabhängigen Reibwert aufweisenden Lokomotiv-Scheibenbremsen einstellt. Dabei kann die Einrichtung so ausgebildet sein, dass die Umschaltung des Druckübersetzers üblicher Bauart an der Lokomotive auf Verminderung des Bremsdruckes der Lokomotiv-Scheibenbremsen in Abhängigkeit von der Raddrehzahl bei einem beliebig vorbestimmbaren, dann jedoch festgelegten Grenzwert erfolgt.
Hiezu kann ein in an sich bekannter Weise am Achslager angeordneter, ein Ventil in der Zuleitung vom Hauptluftbehälter zur Federkammer des Druckübersetzers betätigender Fliehkraftregler zur Umschaltung des Druckübersetzers vorgesehen sein.
In weiterer Ausbildung der Erfindung lässt sich auch eine Einrichtung schaffen, bei welcher durch eine
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für den oberen Fahrgeschwindigkeitsbereich eine dem Verlauf des bei der Klotzbremse herabgesetzten Reibwertes entsprechende Anpassung der Belüftung der Lokomotiv-Bremszylinder bewirkt.
In diesem Falle bleibt der Fliehkraftregler in der Stellun3 "Schnellzug" der Umstellvorrichtung abgeschaltet und ist damit ausserstande, steuernd auf den Lokomotiv-Druckübersetzer einzuwirken. Überdies sind bei dieser Ausführungsform in die vom Fliehkraftregler zum Druckübersetzer führende Leitung zwischen der Zugumstellvorrichtung und dem Druckübersetzer zwei selbsttätige, das Übersetzungsverhältnis des letzteren bestimmende und je nach der Stellung der Zugumstellvorrichtung vom Fliehkraftregler oder vom Vorratsluftbehälter gesteuerte Absperrventile eingeordnet, etwa derart, dass die beiden Absperrventile in Reihe geschaltet und als Kolbenventil ausgebildet sind, wobei das eine unabhängig von der Stellung des Umstellhahnes an seinem Ventilsitz immer unter dem Druck des Vorratsluftbehälters steht, während das andere als Entlüftungsventil dient.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt, wobei Fig. l die Ausführungsform ohne Umstellvorrichtung der Wagenbremse zeigt, während nach Fig. 2 die Wagenbremsen mit den Druckübersetzern und Umstellvorrichtungen üblicher Bauart für die Einstellung eines erhöhten Bremsdruckes für die Schnellzugsbremse ausgerüstet sein sollen.
Die Bremseinrichtung nach Fig. l lässt die Hauptluftleitung 1 mit einer Zweigleitung 3 zum Steuerventil 5 der Lokomotive erkennen, -ebenso die Hauptluftbehälterleitung 7, deren Leitungszweig 9 über ein Rückschlagventil 11 sowohl zum Vorratsluftbehälter 13 führt, als auch über eine Drossel 15 und einen Sicherheitsbehälter 17 die Ventilkammer 19 eines als Fliehkraftregler ausgebildeten Achslager-Bremsdruckreglers 21 druckbeaufschlagt. Der Achslager-Bremsdruckregler ist über eine Welle 23 und eine Kupplung 25 jeweils mit einem Laufrad 27 verbunden.
Fliehgewichte 29 sind über ein Gestänge an der Welle 23 angelenkt und scheren bei steigender Geschwindigkeit gegen die Wirkung von Zugfedern 31 zentrifugal
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aus, wobei Reglerhebel 33 gemeinsam eine Steuerhülse 35 verschieben und dabei das Teilventil 39 eines Doppelsitzventiles 38,39 öffnen, welches die Verbindung zwischen den beiden Ventilkammern 19 und 37 überwacht und gleichzeitig gestattet, die bei kleinen Fahrgeschwindigkeiten bewirkte Entlüftung der Kammer 37 über die Bohrung 36 der Steuerhülse 35 zu beenden und die Kammer nach der Atmosphäre hin zu schliessen.
Darüber hinaus ist an der Kammer 37 eine Leitung 41 angeschlossen, welche in die Federkammer 43 eines Druckübersetzers 45 üblicher Bauart einmündet, dessen Kammer 47 mit dem Lokomotiv-Bremszylinder 49 leitend verbunden ist, dessen vermittels eines Doppelsitzventiles 51 von der Kammer 47 getrennte Kammer 53 mit dem Vorratsluftbehälter 13 in leitender Verbindung steht und dessen Kammer 55 unter Zwischenschaltung eines Vorsteuerbehälters 57 über eine Leitung 59 mit dem Steuerventil 5 in Verbindung steht, dessen Kolbenschieber 6 entsprechend der Druckbeaufschlagung über die Leitung 3 entweder die Leitung 59 mit einer Leitung 61 des üblichen Hilfsluftbehälters 63 verbindet oder aber die Leitung 59 über eine Entlüftungsbohrung 65 zu entlüften gestattet.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende :
Bei vermittels eines üblichen Führerbremsventiles erfolgter Einsteuerung einer Betriebsbremsung infolge Entlüftung der Hauptluftleitung 1 und damit des Leitungszweiges 3 under Steuerventilkammer 4, bewegt die in der Steuerventilkammer 2 befindliche Druckluft vom Drucke des Hilfsluftbehälters den
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eine leitende Verbindung zwischen Hilfsluftbehälter 63 und Kammer 55 sich ziiistellt, was eie Belüftung der Kammer 55 zur Folge hat.
Die bei entleerter Federkammer 43 gemeinsam w kenden Membrankolben 66 und 67 (Hochabbremsung) öffDen nun das Ventil 51 durch Betätigung der Stenerhülse 69 des Druckübersetzers, so dass der Bremszylinder 49 aus dem Vorratsluftbehälter 13 über die Kammer 53 belüftet wird und die Lokomotiv-Scheibenbremse betätigt, die mit einem Bremsbelag versehen ist, welcher praktisch drehzahlunabhängig entsprechend dem eingesteuerten Bremsdruck bei praktisch gleichbleibendem Reibwert die jeweils gewünschte Bremskraft überträgt. Diese Lokomotiv-Bremseinrichtung ist mit einer KlotzZugbremseinrichtung üblicher Bauart kombiniert, welche ohne Druckiibersetzer arbeitet und nicht dargestellt ist.
Bei Überschreiten einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit steuert nun der Bremsdruckregler 21 in Abhängigkeit von der Drehzahl des Rades 27 infolge Axialverschiebung der Steuerhulse 35 nach Schliessen des Ventiles 38 ein Öffnen des Ventiles 39 ein, so dass die Federkammer 43 des Druckübersetzers aus der Hauptluftbehälterleitung 7 über die Leitung 9, das geöffnete Ventil 39 und die Leitung 41 belüftet wird, was eine Herabsetzung der auf die Steuerhülse 69 einwirkenden Steuerkräfte der Membrankolben 66 und 67 dadurch bewirkt, dass der Membrankolben 67 infolge des auf ihm lastenden Druckes der Federkammer 43 ausser Tätigkeit gesetzt wird (Niedrigabbremsung)
. Eine Abschwächung der Belüftung des Bremszylinders 49 infolge des bereits bei kleinerem Bremszylinderdruck erreichten Kraftgleichgewichts zwischen Membrankolben 66 und dem die Kammer 47 gegen die Atmosphäre abschliessenden Rückführkolben, also eine schwächere Abbremsung der Lokomotiv-Scheibenbremse ist damit die Folge. Diese Wirkung ist insofern erwünscht, als der Reibwert der Klotzbremse üblicher Bauart der angekuppelten Wagen mit steigender Fahrgeschwindigkeit des Zuges nachlässt, so dass die Klotzbremsen nicht mehr die theoretisch eingesteuerte Bremskraft übertragen.
Um zu verhüten. dass die Wagen bei einer Betriebsbremsung auf die Lokomotive auffahren, d. h. um bei jeder Bremsung die gestreckte Lage des gesamten Zuges zu gewährleisten, wird erfindungsgemäss die Lokomotiv-Scheibenbremse auch mit einer abgeschwächten Bremskraft, wie im einzelnen beschrieben, abgebremst.
In Fig. 2 ist eine ähnliche Bremseinrichtung für die Lokomotiv-Scheibenbremse gezeigt, welche wiederum mit einer nicht dargestellten Wagen-Klotzbremse üblicher Bauart zusammenarbeitet, mit dem Unterschied jedoch, dass die Wagen-Klotzbremse mit einer Umstellvorrichtung ausgerüstet ist, die es unter Mithilfe von an jedem Wagen angeordneten Druckübersetzer üblicher Bauart erlaubt, den Bremsdruck für den Fall zu erhöhen, dass die Wagen nicht als Personen-, sondern als Schnellzugswagen verwendet werden, wo die der Ausführungsform nach Fig. l zugrundegelegten Bremskräfte nicht mehr ausreichen.
Die. Einrichtung nach Fig. 2 weist demzufolge sämtliche Teile der Ausführungsform nach Fig. l auf, darüber hinaus aber zusätzlich den Umstellhahn 71, über welchen nunmehr die Leitung 59 in den Druck- übersetzer 45 geführt wird, was auch für die Leitung 41 vom Fliehkraftregler 21 zur Federkammer 43 des Druckübersetzers gilt, mit der Massgabe jedoch, dass zwischen Umstellhahn 71 und Druckübersetzer 45 zwei selbsttätige, mit Kolben 72 und 76 ausgerüstete Absperrventile 73 und 75 eingeschaltet sind, deren erstes über eine Leitung 77 direkt mit dem Vorratsluftbehälter 13 verbunden ist, während das andere Ventil 75 vom Vorratsbehälter bei Öffnung des Absperrventiles 73 über den Leitungszweig 79, oder aber bei entsprechender Einstellung des Umstellhahnes 71 über den Leitungszweig 81 und über den Leitungszweig 83 und 85 beaufschlagt werden kann.
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Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist folgende :
Bei wiederum vermittels eines üblichen Führerbremsventiles erfolgter Einsteuerung einer Betriebsbremsung, d. h. Entlüftung der Hauptluftleitung 1 und damit des Leitungszweiges 3 und der Steuerventilkammer 4, bewegt die in der Steuerventilkammer 2 gespeicherte Druckluft den Kolbenschieber 6 nach links, wobei die Verbindung der Kammer 55 des Druckübersetzers über die Leitung 59, den zwischengeschalteten Umstellhahn 71 und die Öffnung 65 mit der Atmosphäre unterbrochen wird, die Öffnung 65 geschlossen wird und sich eine leitende Verbindung zwischen Hilfsluftbehälter 63 und Kammer 55 ausbildet, was die Belüftung der Kammer 55 zur Folge hat.
In der Stellung"Schnellzug"des Umstellhahnes ist die Leitung 41 unterbrochen und damit der Fliehkraftregler 21 ausser Betrieb gesetzt und gleichzeitig der Vorratsluftbehälter 13 über Leitung 77, Leitungszweig 81, den Umstellhahn 71 mit dem Leitungszweig 83 und
85 verbunden, was bewirkt, dass der der Ventilfläche gegenüber grösserflächig ausgebildete Kolben 72 des Ventils 73 dasselbe gegen den aus Vorratsbehälterdruckkomponente und Federdruckkomponente zusammengesetzten Gesamtdruck schliesst und gleichzeitig das Ventil 75 öffnet und damit die Entlüftung der Federkammer des Druckübersetzers über Leitung 41 und Öffnung 78 ermöglicht.
Die gemeinsame Steuerkraft der Membrankolben 66 und 67 (Hochabbremsung) öffnet nun das Ventil 51 durch Betätigung der Steuerhülse 69, so dass der Bremszylinder 49 aus dem Vorratsluftbehälter 13 über die Kammer 53 belüftet wird und die Lokomotiv-Scheibenbremse betätigt. Entsprechend dem höheren Bremsdruck der auf "Schnellzug"eingestellten Wagen-Klotzbremsen muss auch die Lokomotiv-Scheibenbremse mit erhöhtem Bremsdruck, d. h. unter voller Wirkung der Membrankolben 66 und 67 des Lokomotiv-Druckübersetzers abgebremst werden.
In der Stellung"Personenzug"oder"Güterzug"ist der Umstellhahn 71 demgegenüber in eine Stellung zu drehen, in welcher der Fliehkraftregler 21 eingeschaltet ist und die Bremskraft der Lokomotiv-Scheibenbremsen entsprechend dem Bremskraftverlauf der Wagenklotzbremsen steuert. Die Kammer 55 ist wieder, wie bereits erläutert, über die Leitung 59 und den zwischengeschalteten Umstellhahn 71 mit dem Hilfsluftbehälter 63 verbunden und wird von dort belüftet. Die Verbindung der Leitung 81 mit der Leitung 83 ist unterbrochen, wohingegen letztere zum Anfangszweig der Leitung 41 hin geöffnet ist.
Bei Überschreiten einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit steuert nun der Bremsdruckregler 21 in Abhängigkeit von der Raddrehzahl durch Axialverschiebung der Steuerhülse 35 das Schliessen des unterhalb dieser Fahrgeschwindigkeit geöffneten Ventiles 39 und anschliessend das Entlüften der Leitungen 83 und 85 durch das Ventil 38 ein, so dass die Federkammer 43 des Druckübersetzers aus dem Vorratsluftbehälter 13 über die Leitung 77, das geöffnete Ventil 73 und den Endzweig der Leitung 41 belüftet wird, was eine Herabsetzung der auf die Steuerhülse 69 einwirkenden Steuerkräfte der Membrankolben 66 und 67 dadurch bewirkt, dass der Membrankolben 67 ausser Tätigkeit gesetzt wird. Eine Abschwächung der Belüftung des Bremszylinders 49 ist damit die in diesem Fall erwünschte Folge.
PATENT ANSPRÜCHE :
1. Bremskraftregeleinrichtung an mit druckluftbetätigten Scheibenbremsen ausgerüsteten Zugfahrzeugen für mit Klotzbremsen abgebremste Wagenzüge, dadurch gekennzeichnet, dass für die Lokomotivbremse ein auf verschiedene Druckbereiche umschaltbarer, an sich bekannter Druckübersetzer für die Bemessung des Bremszylinderdruckes vorgesehen ist, mit dessen Hilfe in mehreren Geschwindigkeitsbereichen eine etwa gleichstarke Abbremsung der Lokomotive wie der Wagen angestrebt wird, derart, dass sich mit Abfallen des Reibwertes der Wagenklotzbremsen bei steigender Fahrgeschwindigkeit eine entsprechende Verminderung des Bremsdruckes der einen praktisch drehzahlunabhängigen Reibwert aufweisenden Lokomotiv-Scheibenbremsen einstellt.