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Druckluftbremse für Eisenbahnfahrzeuge
Die Erfindung hat eine Druckluftbremse für Eisenbahnfahrzeuge, insbesondere für lange Eisenbahn- züge zum Gegenstand, in welcher der von einer Hauptluftleitung gespeiste Vorratsbehälter einer Fahr- zeugausrüstung zur Vornahme einer Bremsung wahlweise sowohl über ein indirekt wirkendes, unter dem
Einfluss des Druckunterschiedes zwischen der Hauptluftleitung und einem Steuerluftbehälter stehendes
Steuerorgan als auch über ein direkt wirkendes Steuerorgan mit dem zu speisenden Bremszylinder verbun- den ist.
Derartige Druckluftbremsen sind bekannt. Ihre Wirkungsweise ist kurz die folgende :
Zur Speisung der Vorratsluftbehälter von der Hauptluftleitung her sind beispielsweise zwischen letz- terer und den Behältern über Rückschlagventile führende Verbindungen vorgesehen, die den Zufluss von
Druckluft bewirken, sobald der Druck in den Behältern unter denjenigen der Hauptluftleitung fällt. Dies ist unter anderem dann der Fall, wenn eine Bremsung durch Betätigung des direkt wirkenden Steuerorga- nes vorgenommen wird, da sich dabei die Vorratsbehälter in die Bremszylinder entleeren. Der Druckab- fall in den Behältern hat wegen der genannten Verbindungen auch einen Druckabfall in der Hauptluftlei- tung zur Folge, der je nach dem Nachspeisevermögen der verwendeten Führerbremsventile stärker oder schwächer ausfällt.
Da, wie oben erwähnt, die indirekt wirkenden Steuerorgane unter dem Einfluss des
Druckunterschieds zwischen der Hauptluftleitung und einem Steuerluftbehälter stehen, werden diese Or- gane betätigt, insbesondere auch dann, wenn auf denselben auf Druckunterschied ansprechende Beschleuniger vorgesehen sind. Wird nun die direkt wirkende Bremsausrüstung kurze Zeit nach Ausführung einer stärkeren Bremsstufe rasch wieder vollständig gelöst, so ist in der Zwischenzeit Infolge der kurzen bei diesen Bremsausrüstungen angewendeten Lösezeiten der Druck in der durchgehenden Hauptluftleitung noch nicht auf den für das vollständige Lösen der indirekt wirkenden Bremsausrüstungen notwendigen Wert angestiegen.
Infolgedessen wird sofort nach dem Lösen der direkt wirkenden Ausrüstung der Bremszylinder durch das indirekt wirkende Steuerorgan mit dem Vorratsbehälter verbunden. Die Zeit für das vollständige Lösen ist somit nach wie vor bestimmt vom Verlauf des Druckanstieges in der durchgehenden Hauptluftleitung. Je nach der Zugslänge können somit am Zugschluss mittels der direkten Bremsausrüstung wohl sehr kurze Bremszylinder-Füllzeiten erzielt werden, während anderseits die Bremszylinder-Lösezeiten ähnlich sind wie beim Lösen einer normalen indirekt wirkenden Dreidruckbremse mit dem Führerventil in Fahrstellung.
Zur Vermeidung dieser Unzulänglichkeiten ist schon vorgeschlagen worden, an Stelle der genannten Beschleuniger solche zu verwenden, die unter dem Einfluss des Druckunterschiedes zwischen der Hauptluftleitung und dem Vorratsluftbehälter stehen, oder eine besondere Sperrvorrichtung für die Beschleuniger vorzusehen. Durch diese Massnahmen kann zwar der in der Hauptluftleitung entstehende, der Abzapfung von Druckluft durch die Beschleuniger entsprechende unerwünschte Druckabfall vermieden werden. Bei grossen Bremsstufe, insbesondere bei Ausführung einer Vollbremsung, würden jedoch die indirekt wirkenden Steuerorgane trotzdem ansprechen und damit ein rasches Lösen der Bremsen in der oben beschriebenen Weise verhindern.
Die Erfindung verbessert die eingangs. genannten bekannten Bremsvorrichtungen dadurch, dass eine Druckkammer eines die Verbindung des Vorratsluftbehälters mit dem Bremszylinder überwachenden
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Druckübersetzers mit dem Steuerluftbehälter über das direkt wirkende Steuerorgan verbunden ist, und dass letzteres bei seinem zwecks Einleitung einer Bremsung erfolgenden Ansprechens zur Erzeugung einer
Drucksenkung im Steuerluftbehälter eine Zufuhr von Druckluft aus diesem in die Druckkammer von sol- cher Grösse bewirkt, dass die Drucksenkung im Steuerluftbehälter entweder gleich wird der in der Haupt- luftleitung durch die Speisung des Vorratsluftbehälters bewirkten Drucksenkung, oder dass diese Drucksen- kung mindestens so gross wird,
dass sich bei mittels des direkt wirkenden Steuerorganes bewirkter Vollö- sung der Bremse auch das indirekt wirkende Steuerorgan in der Vollösestellung befindet.
Zweckmässigerweise wird das Verhältnis der Räume der Druckkammer und des Steuerluftbehälters, insbesondere in Abhängigkeit der Lösezeit der direkt wirkenden Bremsausrüstung und der Nachspeisefähig- keit der indirekt wirkenden Bremsausrüstung so gewählt, dass bei mittels der ersteren eingeleitetem Brems- vorgang und unmittelbar daran angeschlossenem Lösevorgang der Druck in der Hauptluftleitung im Zeit- punkt des vollständigen Lösens der direkt wirkenden Bremsausrüstung auf den Grenzwert für das vollstän- dige Lösen der indirekt wirkenden BremsausrUstung angestiegen ist.
Dies lässt sich beispielsweise in der
Weise erreichen, dass die bei Ausführung einer Bremsung mittels der direkt wirkenden Bremsausrüstung im Steuerluftbehälter stattfindende Druckerniedrigung ungefähr gleich gross gewählt wird wie die sich in der
Hauptluftleitung infolge der Nachspeisung der Vorratsbehälter einstellende Druckerniedrigung. Ein Anspre- chen der indirekt wirkenden Bremsausrüstung als Folge der Betätigung der direkt wirkenden Bremsausrü- stung ist in diesem Fall wirksam verhindert, da der Druck in der Hauptluftleitung nicht unter den Druck im Steuerluftbehälter fallen kann.
Es ist jedoch auch möglich, die Druckerniedrigung im Steuerluftbehälter kleiner zu halten als die- jenige in der Hauptluftleitung, in welchem Fall einAnsprechen der indirekt wirkenden Bremsausrüstung als
Folge der Betätigung der direkt wirkenden Bremsausrüstung nicht vollständig verhindert ist. Da jedoch die
Wiederauffüllung der Hauptluftleitung unmittelbar nach Beginn des Bremsvorganges einsetzt, kann auch in diesem Fall erreicht werden, dass bei vollständig gelöster, direkt wirkender Bremsausrüstung die Hauptluftleitung den für das vollständige Lösen der indirekt wirkenden Bremsausrüstung notwendigen Grenzwert erreicht hat.
Nachfolgend sind an Hand der Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes beschrieben : Die Fig. l und 2 zeigen die Gesamtanordnung einer Druckluftbremse für einen Eisenbahnzug in schematischer Darstellung, wobei in Fig. 1 zwei Führerventile mit dazugehörigen Behältern und einer elektrischen Stromquelle und in Fig. 2 die Bremsausrüstung eines Wagens gezeigt sind. Die Fig. 3 und 4 zeigen in gleicher Darstellung wie die Fig. l und 2 einen Teil einer direkt wirkenden Bremsausrustung mit pneumatischer Betätigung. Die Fig. 5 und 6 zeigen zwei Varianten der Wagenausrüstung nach dem Beispiel gemäss Fig. l und 2.
Bei dem Beispiel nach Fig. 1 und 2 durchlaufen eine normalerweise auf Betriebsdruck gehaltene Hauptluftleitung 6 und eine elektrische, zweidrähtige Leitung 7 den ganzen Zug. Der Bremszylinder 8 ist über einDoppelrückschlagventil 9 sowohl an ein direkt wirkendes Steuerorgan 10 als auch an ein indirekt wirkendes Steuerorgan 11 angeschlossen. Wie nachfolgend noch näher erläutert, kann der Bremszylinder 8 wahlweise über jedes der beiden Steuerorgane 10, 11 zur Vornahme einer Bremsung mit einem Vorratsluftbehälter 12 oder zum Lösen mit der Aussenluft verbunden werden.
Das Steuerorgan 10 besteht aus einem als Elektroventil ausgebildeten Vorsteuerventil 14 und einem von diesem gesteuerten, mit grösseren Durchlassquerschnitten versehenen Druckübersetzer 15. Eine Ma- gnetwicklungl6 des Elektroventils 14 ist an die Leitung 7 angeschlossen und istmiteinem axialverschieb- baren Anker 17 versehen. Gleichachsig mit diesem ist ein hohler Ventilkörper 18 verschiebbar, der von einer mit ihrem Aussenrand im Ventilgehäuse befestigten Membran 19 getragen wird. Der Ventilkörper 18 ragt mit seinem oberen, offenen Ende in einen festen Ventilsitz 20 hinein und steht unter der Wirkung einer Feder 23, die bestrebt ist, ihn gegen den Anker 17 zu drücken.
Ein Ventilkörper 21 wird von einer Feder 22 gegen den Ventilsitz 20 gedrückt und kann bei sich aufwärtsbewegendem Ventilkörper 18 durch diesen vom Sitz 20 abgehoben werden. Der oberhalb des Sitzes 20 befindliche Raum ist über eine Leitung 24 mit einem Steuerluftbehälter 13 verbunden, während die zwischen dem Sitz 20 und der Membran 19 gelegene Druckkammer 25 unmittelbar mit einer Druckkammer 26 des Druckübersetzers 15 verbunden ist. Das untere offene Ende des Ventilkörpers 18 steht aber eine Öffnung 27 im Gehäuse des Elektroventils 14 mit der Aussenluft in Verbindung.
Im Gehäuse des Druckübersetzers 15 ist ein fester Ventilsitz 28 vorgesehen, gegen den ein beweglicher Ventilkörper 29 durch eine Feder 30 gedrückt wird. Ein hohler Ventilkörper 31 ist durch zwei Membranen 32,33, deren äussere Ränder im Ventilgehäuse befestigt sind, in axialer Richtung geführt. Der oberhalb des Ventilsitzes 28 befindliche Raum steht über eine Leitung 34 mit dem Vorratsluftbehälter 12
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an eine zum Hauptluftbehälter 97 führende Verbindungsleitung 98 angeschlossen. An das Gehäuse des Vor- steuerventils 77 ist seitlich eine Druckkammer 101 angebaut, die über ein aus einem festen Ventilsitz 102 und einem beweglichen Ventilkörper 103 bestehendes Ventil mit der Hauptluftleitung 6 verbunden ist.
Ein den Ventilkörper 103 tragender Stössel 104 ist in einer Öffnung 105 in der Gehäusewandung verschiebbar und dichtend geführt und wird durch eine Feder 106 gegen einen Nocken 107 am Körper 79 gedrückt. Der'
Ventilkörper 103 ist mit einem in der dargestellten Fahrtstellung teilweise in den Ventilsitz 102 eintre- tendenAnsatz 108 versehen, der die durch das Ventil gebildete Öffnung einengt. Wird der Führerhebel 76 aus der dargestellten Fahrtstellung in der einenDrehrichtung herausgedreht, so bewegt sich der Nocken 86 längs der Fläche 87, bis er seine oberste, einer Vollbremsung entsprechende Stellung erreicht, in der die
Feder 88 am schwächsten gespannt ist.
Wird der Führerhebel 76 dagegen in der entgegengesetzten Dreh- richtung aus der dargestellten Fahrtstellung herausgedreht, so läuft eine erhöhte, aus Fig. 1 nicht ersicht- liche Stelle am Nocken 107 auf den Stössel 104 auf und verschiebt diesen so weit, bis der Ansatz 108 ganz aus dem Ventilsitz 102 heraustritt und dadurch die Druckkammer 101 ungedrosselt mit der Hauptluftlei- tung 6 verbindet. Diese Stellung des Fuhrerhebels dient zum erstmaligen Auffüllen der Behälter oder zum
Lösen der Bremse.
Das Übertragerventil 78 weist einen von einer Membran 110 getragenen, axial durchbohrten und mit einer Drosselstelle 111 versehenen Ventilkörper 112 auf, der im unteren Gehäuseboden dichtend geführt ist. Die Membran 110 trennt zwei Druckkammern 113 und 114 voneinander, von denen erstere über die Druckkammer 93 des Vorsteuerventils 77 unmittelbar mit dem Steuerluftbehälter 92, letztere dagegen mit der Druckkammer 101 verbunden ist. Eine Feder 115 belastet einen beweglichen Ventilkörper 116 in Richtung auf einen festen Ventilsitz 117. Der über letzterem gelegene Raum steht über die Leitung 98 unmittelbar mit dem Hauptluftbehälter 97 in Verbindung.
Zur Erläuterung der Arbeitsweise der beschriebenen Bremsvorrichtung sei angenommen, das Führerbremsventil 71 der indirekt wirkenden Bremsausrüstung befinde sich in der dargestellten Fahrtstellung, während das Führerbremsventil 70 der direkt wirkenden Bremsausrüstung die dargestellte Lösestellung einnimmt. Bei aufgefülltem Hauptluftbehälter 97 hält die Spannung der Feder 88 über den Ventilkörper 90 den Ventilkörper 95 so lange von seinem Sitz 94 entfernt, bis sich in der Druckkammer 93 der normale, durch die Spannung der Feder 88 gegebene Betriebsdruck aufgebaut hat. Sobald dieser erreicht ist, wird der Ventilkörper 90 in die dargestellte Abschlussstellung verschoben, in welcher der Ventilkörper 95 an seinem Sitz 94 anliegt und den weiteren Zustrom von Druckluft aus dem Hauptluftbehälter 97 unterbin- det.
Die Feder 88 drückt dabei den Ventilkörper 90 gegen den Ventilkörper 95, wodurch ein Abfliessen von Druckluft aus der Kammer 93 über die Bohrung 99 und die Öffnung 91 verhindert wird.
Der Druck in der Kammer 93 überträgt sich sowohl in den Steuerluftbehälter 92 als auch in die Druckkammer 113 des Übertragerventils 78. Solange der Druck in der Kammer 114 kleiner ist als der Druck in der Kammer 113, hebt der Druckunterschied zwischen beiden Kammern den Ventilkörper 112 an, wobei dieser seinerseits am Ventilkörper 116 zum Anliegen kommt und ihn von seinem Sitz 117 abhebt. Druckluft aus dem Hauptluftbehälter 97 strömt dabei über die Leitung 98 in die Kammer 114, von dieser in die Kammer 101 und über das durch den Ansatz 108 verengte Ventil 102,103 in die Hauptluftleitung 6.
Sobald in dieser der Druck dem in der Kammer 113 herrschenden Betriebsdruck gleich ist, senkt sich der Ventilkörper 112 in die dargestellte Stellung, ohne dabei eine über die Bohrung 111 führende Verbindung der Kammer 114 mit der Aussenluft herzustellen. Ein aus irgendeinem Grund in der Hauptluttleitung 6 eintretender Druckabfall bewirkt unmittelbar eine Betätigung des Übertragerventils 78 in der eben beschriebenen Weise und damit die Nachspeisung der Hauptluftleitung 6 : Dieses Nachspeisevermögen ist jedoch durch die durch den Ansatz 108 bewirkte Drosselung der Öffnung des Ventils 102,103 begrenzt, um bei vom Zug aus bewirkter Öffnung der Hauptluftleitung 6 den in dieser für die Einleitung einer Bremsung notwendigen Druckabfall zu. gewährleisten.
In dem indirekt wirkenden Steuerorgan 11 fliesst bei auf Betriebsdruck aufgefüllte Hauptluftleitung über das Rückschlagventil 66 so lange Druckluft in den Vorratsluftbehälter 12, bis sich dieser ebenfalls auf dem Betriebsdruck befindet. Ferner fliesst Druckluft über die Leitung 48 in die Kammer 47 des Beschleunigers 38 und in die Kammer 53 des Steuerventils 39. Von dieser letzteren ergiesst sich die Druckluft weiter über das offene Ventil 69 und die Drosselbohrung 67 in die beiden Kammern 52 und 42 und in den Steuerluftbehälter 13, so dass sich auch dieser auf den Betriebsdruck auffüllt. Bei Druckgleichheit in den Kammern 42 und 47 des Beschleunigers 38 hält die Feder 51 das Ventil 44 in der dargestellten Schliessstellung.
Ebenso wird der Ventilkörper 59 des Steuerventils 39 infolge der Druckgleichheit in den Kammern 52 und 53 durch die Feder 65 in der dargestellten Lösestellung gehalten, in der die Kammern 54,68 und 80 über den Ventilkörper 59 und die Öffnung 62 nach der Aussenluft entlüftet sind.
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In dem direkt wirkenden Steuerorgan 10 befindet sich das Elektroventil 14 infolge Stromlosigkeit der
Leitung 7 und der Wirkung der Feder 23 in der dargestellten Lösestellung, in der die Kammern 25 und 26 über den Ventilkörper 18 und die Öffnung 27 nach der Aussenluft entlüftet sind. Ein allfällig in der Kam- mer 35 noch vorhandener Druck hält daher den Ventilkörper 31 in der dargestellten Stellung, in der die
Leitung 36 über den hohlen Ventilkörper 31 und die Öffnung 37 mit der Aussenluft verbunden ist.
Wird zwecks Vornahme einer Betriebsbremsung mittels der indirekt wirkenden Bremsausrüstung der Führerhebel 76 aus der dargestelltenFahrtstellung in die Stellung für Betriebsbremsungen gedreht, so läuft der Nocken 86 unter teilweiser Entspannung der Feder 88 um einen der Drehung entsprechenden Betrag auf der Fläche 87 nach oben. Der in der Kammer 93 herrschende Betriebsdruck verschiebt den Ventilkörper 90 nach oben und verbindet dadurch die Kammern 93 und 113 über die Öffnungen 91 und 99 mit der Aussen- luft. Der dadurch in der Kammer 113 entstehende Druckabfall bewirkt seinerseits die Verschiebung des
Ventilkörpers 112 nach unten, wodurch die Kammern 101. 114 und infolge des unverändert offen geblie- benen Ventils 102,103 auch die Hauptluftleitung 6 über die Drosselbohrung 111 mit der Aussenluft ver- bunden werden.
Im indirekt wirkenden Steuerorgan 11 überträgtsich die Drucksenkung in der Hauptluftleitung 6 über die Leitung 48 unmittelbar in die Kammern 4'1 des Beschleunigers 38 und 53 des Steuerventils 39 ; dage- gen macht sich die Drucksenkung im Steuerluftbehälter 13 infolge der Drosselbohrung 67 nur verzögert geltend. Unter dem Einfluss des in dieser Weise in den Kammern 42 und 47 des Beschleunigers entstehen- den Druckunterschiedes wird das Ventil 44, 46 geöffnet, und es strömt Druckluft aus der Hauptluftleitung
6 über das offene Ventil 81,82 und die Öffnung 49 in die Aussenluft, womit eine Unterstützung der ursprünglichen Drucksenkung durch den ganzen Zug hindurch in der üblichen Weise erreicht wird.
Auch im
Steuerventil 39 hat der in den Kammern 52 und 53 zustandekommende Druckunterschied die Verschiebung des Stössels 57 nach oben zur Folge, wobei der Ventilkörper 59 am Ventilkörper 64 zum Anliegen kommt und ihn von seinem Sitz 60 abhebt. Die Verbindung der Kammer 54 mit der Aussenluft ist damit unterbrochen, und es fliesst Druckluft aus dem Vorratsluftbehälter 12 über diese Kammer und die Leitung 55 nach der Kammer 68 des Füllventils 40 und über das Doppelrückschlagventil 9 in den Bremszylinder 8 ; ebenso fliesst Druckluft aber die Leitung 84 in die Kammer 80. Durch den Druckanstieg in der Kammer 68 wird das Ventil 69 geschlossen und damit der Steuerluftbehälter 13 von der Hauptluftleitung 6 abgetrennt.
Ferner überwindet der Druck in der Kammer 80 die Feder 109 und unterbricht durch Schliessung des Ventils 81,82 die weitere Abzapfung von Druckluft aus der Hauptluftleitung 6.
Zum Lösen der Bremse wird der Fahrerhebel 76 in Richtung auf die Fahrtstellung gedreht, bis er in die genannte Füllstellung gelangt. Nun wird die Hauptluftleitung 6 in der bereits beschriebenen Weise aufgefüllt, wobei jedoch infolge des voll offenstehenden Ventils 102, 103 eine schnellere Auffüllung erhalten wird als in der Fahrtstellung. Im indirekt wirkenden Steuerorgan 11 wird tiber das Rückschlagventil 66 und die Drosselbohrung 66a der Vorratsluftbehälter 12 gefüllt. Das Ansteigen des Druckes in der Kammer 53 hat eine Verschiebung des Ventilkörpers 59 gegen die dargestellte Lösestellung zur Folge.
Die Druckluft im Bremszylinder 8 und in den Kammern 68 und 80 fliesst über die Lösebohrung 118 und die Öffnung 62 ungefähr in der für die Auffüllung des Vorratsluftbehälters 12 notwendigen Zeit nach der Aussenluft ab. Hiebei entleert sich vorerst die Kammer 80 ; das Ventil 81,82 öffnet sich unter dem Einfluss der Feder 109, während das Füllventil 40 durch den auf den Ventilkörper 69 wirkenden Druck des Steuerluftbehälters 13 geöffnet wird. Schliesslich befindet sich die Bremse, nachdem auch das Ventil 44 des Beschleunigers 38 durch die Feder 51 geschlossen worden ist, in der voll gelösten Stellung.
Eine Betriebsbremsung kann auch mittels der direkt wirkenden Bremsausrüstung durch Drehen des Fuhrerhebels 72 im Uhrzeigersinn bewirkt werden. Bei an die Leitung 7 angelegter Spannung fliesst in der Wicklung 16 ein den Anker 17 zusammen mit dem Ventilkörper 18 nach oben verschiebender Strom.
Durch Anliegen dieses Ventilkörpers am Ventilkörper 21 wird vorerst die über die Bohrung des ersteren und die Öffnung 27 verlaufende Verbindung der Kammern 25 und 26 mit der Aussenluft unterbrochen. Die weitere Verschiebung des Ventilkörpers 18 hat ein Abheben des Ventilkörpers 21 von seinem Sitz 20 zur Folge, womit den Kammern 25 und 26 Druckluft aus dem Steuerluftbehälter 13 zugeführt wird. Der Druck in der Kammer 25 steigt so lange, bis er genügt, um die Membran 19 nach unten in eine Abschlussstellung zu verschieben, in welcher der Ventilkörper 21 auf seinem Sitz 20 aufsitzt, der Ventilkörper 18 aber weiterhin am Ventilkörper 21 anliegt. Es findet daher weder eine Zufuhr von Druckluft aus dem Steuerluftbehälter 13 statt, noch fliesst Druckluft aus den Kammern 25,26 nach der Aussenluft ab.
In den Kammern 25,26 stellt sich ein von der Stellung des Führerhebels 72 abhängiger Druck ein, der umso grösser ist, je stärker der FUhrerhebe1 aus der Lösestellung heraus verstellt wird. Der Druck in der Kammer 26 hebt den Ventilkörper 31 an, der dadurch am Ventilkörper 29 zum Anliegen kommt. Die bis dahin vor-
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handen, über die Leitung 36, die Kammer 35, die Bohrung des Ventilkörpers 31 und die Öffnung 37 verlaufende Verbindung wird dadurch unterbrochen und durch Abheben des Ventilkörpers 29 von seinem
Sitz 28 die Verbindung der Kammer 35 mit dem Vorratsluftbehälter 12 hergestellt. Die in die Leitung 36 fliessende Druckluft hebt den verschiebbaren Ventilkörper 9a an, wodurch die Verbindung zwischen der
Leitung 36 und dem Bremszylinder 8 hergestellt ist.
Dieser wird so lange gefüllt, bis der sich in die Kam- mer 35 übertragende Bremszylinderdruck die Membran 32 entgegen dem Druck in der Kammer 26 nach unten in die Abschlussstellung zu drücken vermag, wie dies vorangehend im Zusammenhang mit dem
Elektroventil14 beschrieben wurde.
Zum Lösen der Bremse wird der Führerhebel 72 in die dargestellte Lösestellung gedreht, in der zufol- ge Stromlosigkeit der Leitung 7 der Anker 17 abfällt. Die Feder 23 drückt den Ventilkörper 18 aus der ge- nannten Abschlussstellung in die dargestellte Lösestellung, so dass sich die Kammern 25 und 26 über die
Bohrung des Ventilkörpers 18 und die Öffnung 27 in die Aussenluft entleeren. Der in der Kammer 35 vor- handene Bremszylinderdruck drückt nun über die Membran 32 auch den Ventilkörper 31 in die dargestell- te Lösestellung und öffnet damit die Verbindung des Bremszylinders 8 mit der Aussenluft, so dass sich die- ser entleert.
Da während einer Bremsung mittels der direkt wirkenden Bremsausrüstung Druckluft aus dem Vorrats- luftbehälter 12 in der beschriebenen Weise in den Bremszylinder 8 gelangt, sinkt der Druck in diesem
Behälter umso stärker, je grösser die eingestellte Bremsstufe ist. Dieser Druckabfall überträgt sich über das Rückschlagventil 66 und die Drosselstelle 66a verzögert in die Hauptluftleitung 6. Da aber das Führer- bremsventil 71 der indirekt wirkenden Bremsausrüstung bei Betätigung des Führerbremsventils 70 der direkt wirkenden Bremsausrüstung bei normaler Bedienung der Bremse in der dargestellten Fahrtstellung gelassen wird, so bewirken Druckverluste in der Hauptluftleitung 6 automatisch die Betätigung des Übertragerven- tils 78 und damit die Zufuhr von Druckluft aus dem Hauptluftbehälter 97 in die Hauptluftleitung, wie dies vorangehend beschrieben worden ist.
Der Druck in der Hauptluftleitung 6 fällt daher nicht bis auf den
Druck der Vorratsluftbehälter, sondern nur auf einen zwischen diesem Druck und dem Betriebsdruck lie- genden Wert. Da sich der Druck der Hauptluftleitung 6 über die Leitung 48 unmittelbar in die Kammer 53 des Steuerventils 39 und die Kammer 47 des Beschleunigers 38 überträgt, würde bei auf den Betriebsdruck aufgeladenem Steuerluftbehälter 13 der genannte, in der Hauptluftleitung 6 infolge der Verbindung derselben mit den Vorratsluftbehältern 12 entstehende Druckabfall genügen, um sowohl das Steuerventil 39 als auch den Beschleuniger 38 zu betätigen. Zufolge der Verbindung des Steuerluftbehälters 13 mit dem Elektroventil 14 entsteht jedoch bei Betätigung des letzteren auch in diesem Behälter ein Druckabfall, der mit der Grösse der eingestellten Bremsstufe ansteigt.
Durch geeignete Wahl der Grösse der Kammern 25 und 26 im Verhältnis zum Volumen des Steuerluftbehälters kann erreicht werden, dass bei jeder Bremsung mittels der direkt wirkenden Bremsausrüstung die im Steuerluftbehälter 13 entstehende Drucksenkung ungefähr gleich der in der Hauptluftleitung 6 auftretenden Drucksenkung ist, so dass ein Anspringen der indirekt wirkenden Bremsausrüstung verhindert ist.
Es ist jedoch auch möglich, die Volumen der Kammern 25 und 26 etwas kleiner als vorangehend genannt, auszuführen. In diesem Fall ergibt sich im Steuerluftbehälter 13 ein kleinerer Druckabfall als in der Hauptluftleitung 6, und es entsteht damit bei Betätigung der. direkt wirkenden Bremsausrüstung ein geringer Druckunterschied zu beiden Seiten der Membranen 41 und 56 des Beschleunigers 38 und des Steuerventils 39. Beide Organe sprechen an, wobei sich in der zum Bremszylinder 8 führenden Leitung 55 ein dem im Steuerventil wirksamen Druckunterschied entsprechender Druck aufbaut. Infolge der Kleinheit dieses Druckunterschiedes ist auch der in der Leitung 55 entstehende Druck klein und vermag nicht, den Körper 9a des Rückschlagventils 9 entgegen dem während der Bremsung in der Leitung 36 wirksamen Druck in die dargestellte Stellung zu drücken.
Die Verbindung der Leitung 55 mit dem Bremszylinder 8 bleibt damit mindestens solange unterbrochen, als das direkt. wirkende Steuerorgan 10 nicht in die Lösestellung übergeführt wird. Ist dies der Fall, so. findet infolge der kleinen, bei elektrobetätigten Bremsen üblicherweise verwendeten Lösezeiten eine rasche Entleerung des Bremszylinders 8 über die Öffnung 37 statt. Befindet sich in diesem Augenblick das indirekt wirkende Steuerorgan 11 noch in der Bremsstellung, so schiebt nun der in der Leitung 55 vorhandene Druck den Ventilkörper 9a in die dargestellte Stellung, womit eine Zufuhr von Druckluft aus der Leitung 55 nach dem Bremszylinder 8 einsetzt.
Da jedoch schon zu Beginn der durch das direkt wirkende Steuerorgan 10 eingeleiteten Bremsung die Nachspeisung des Vorratsluftbehälters 12 einsetzt, erreicht der Druck in der Hauptluftleitung 6 bald den Wert des Druckes im Steuerluftbehälter 13, und es geht das Steuerorgan 11 in die Lösestellung über, in der sich der Bremszyliader 8 über die Öffnung 62 entleert. Das durch die Betätigung des direkt wirkenden Steuerorgans 10 bewirkte Ansprechen des indirekt. wirkenden Steuerorgans 11 hat daher höchstens eine geringfügige Verlan-
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gerung der Lösezeit zur Folge.
Normalerweise, d. h. wenn nach Einstellung einer Bremsstufe des direkt wirkenden Steuerorgans 10 diese während einer gewissen Zeit aufrechterhalten wird, genügt diese Zeit, um infolge der Nachspeisung der Hauptluftleitung 6 den Druck in letzterer auf denjenigen im Steuerluftbehälter 13 zu erhöhen und damit die ÜberflL'1rung des indirekt wirkenden Steuerorgans in die gelöste Stellung schon vor der Rückstellung des Führerhebels 72 zu bewirken.
Bei der Variante nach den Fig. 3 und 4 wird die direkt wirkende Bremsausrüstung nicht elektrisch wie gemäss Fig. 1 und 2, sondern ebenfalls durch Druckluft betätigt. An die Stelle der elektrischen Leitung 7 tritt eine Druckluftleitung 5, die im Führerstand an ein pneumatisch wirkendes Führerbremsventil 120 und im Wagen an ein direkt wirkendes Vorsteuerventil 121 angeschlossen ist. Die zugehörige indirekt wirkende Bremsausrüstung ist in Fig. 3 und 4 nicht dargestellt, da sie genau gleich ausgebildet ist wie im Beispiel nach Fig. 1 und 2.
Im Führerbremsventil 120 ist die Leitung 5 an eine Druckkammer 122 angeschlossen, die einheit von einem Membrankolben 123 mit einem axial durchbohrten Ventilkörper 124 und anderseits von einem gehäusefesten Ventilsitz 125 begrenzt wird, durch den der Ventilkörper 124 hindurchzutreten vermag. Am Ventilkörper 124 liegt von oben eine Feder 128 an, die durch Drehen des Führerhebels 129 in der an Hand der Fig. l beschriebenen Weise verschieden stark spannbar ist. Eine Feder 126 ist bestrebt, einen beweglichen, vom Ventilkörper 124 getrennten Ventilkörper 127 gegen den Sitz 125 zu drücken. Der Raum unterhalb dieses Ventilkörpers ist an den nicht dargestellten Hauptluftbehälter angeschlossen.
Das Vorsteuerventil 121, das in Fig. 4 nur so weit dargestellt ist, als es vom Vorsteuerventil 14 nach Fig. 2 abweicht, ist an Stelle der Magnetwicklung 16 und des Ankers 17 mit einer an die Leitung 5 angeschlossenen Druckkammer 130 andeiner diesebegrenzenden Membran 131 versehen, welch letztere einen entsprechend dem in Fig. 2 gezeigten Ventilkörper 18 ausgebildeten Ventilkörper 132 trägt.
In der dargestellten Lösestellung ist die Leitung 5 über die Druckkammer 122, die Bohrung des Ventilkörpers 124 nach der Aussenluft entlüftet. Zur Vornahme einer Bremsung wird der Führerhebel 129 in einer die Spannung der Feder 128 bewirkenden Richtung gedreht, wobei der Ventilkörper 124 nach unten gegen den Ventilkörper 127 gedrückt wird. Dadurch wird die Kammer 122 von der Aussenluft abgeschlossen und der Ventilkörper 127 von seinem Sitz 125 abgehoben. Druckluft fliesst nun aus dem Hauptluftbehälter in die Kammer 122 und von hier in die Leitung 5. Der sich infolgedessen in der Kammer 130 des Vorsteuerventils 121 aufbauende Druck verschiebt den Ventilkörper 132 nach aufwärts und betätigt dadurch das Vorsteuerventil in der an Hand der Fig. 2 beschriebenen Weise.
Sobald der Druck in der Kammer 122 einen Wert erreicht, der die Membran 123 unter Überwindung der Feder 128 nach aufwärts zu verschieben vermag, wird der Ventilkörper 127 durch die Feder 126 auf seinen Sitz 125 gedrückt und damit die weitere Zufuhr von Druckluft zur Leitung 5 unterbrochen. Die durch die Stellung des Führerhebels 129 bestimmte Bremsstufe bleibt damit erhalten, bis durch Verstellen dieses Hebels eine andere Bremsstufe eingestellt oder die Bremse gelöst wird.
Bei der Ausführung nach Fig. 5 ist der Bremszylinder 8 nicht an ein Doppelrückschlagventil, sondern unmittelbar an einen Druckübersetzer 135 angeschlossen Das indirekt wirkende Steuerorgan 11 irtgenau gleich ausgebildet wie dasjenige nach Fig. 2 und setzt sich entsprechend aus einem Füllventil 40 für den Steuerluftbehälter 13, einem Steuerventil 39 und einem Beschleuniger 38 zusammen. Letzterer ist einerseits an die zum Steuerluftbehälter 13 führende Leitung 24 und anderseits an die unmittelbar mit der Hauptluftleitung 6 verbundene Leitung 48 angeschlossen. Zur Unterbrechung des Abzapfvorganges ist der Beschleuniger ferner in der in Fig. 2 dargestellten Weise über eine Leitung 84 mit dem Steuerventil 39 verbunden.
Von der Leitung 48 zweigt auch eine zum Steuerventil 39 und von diesem zum Füllventil 40 führende Verbindung ab, und weiter ist das Steuerventil über die Leitung 24 an den Steuerluftbehälter 13 angeschlossen. Die dem Steuerventil aus dem Hilfsluftbehälter 12. zugeführte Druckluft gelangt in der in Fig. 2 beschriebenen Weise einerseits in die Leitung 84 und anderseits über eine Leitung 55 zum Füllentil 40. Das Vorsteuerventil 14 ist ebenfalls genau gleich ausgebildet wie das Vorsteuerventil 14 nach Fig. 2. Seine Magnetwicklung ist an die elektrische Leitung 7 angeschlossen ; ferner ist es zwecks Zufuhr von Druckluft mit der vom Steuerluftbehälter 13 kommenden Leitung 24 verbunden.
Der Druckübersetzer 135 ist mit drei Druckkammern 136,137 und 138 versehen, deren erste an den Bremszylinder 8, deren zweite an die Leitung 55 und deren dritte über eine Leitung 146 an das Vorsteuer- ventill4 angeschlossen ist. Die Druckkammer 136 wird nach oben von einem gehäusefesten Ventilsitz 139 begrenzt, mit dem der bewegliche, von einer Feder 141 auf Schliessung belastete Ventilkörper 140 zu- tammenarbeitet. Der Raum oberhalb des Ventilsitzes 139 ist über die Leitung 34 mit dem Vorratsluftbelälter 12 verbunden, der im übrigen in der an Hand der Fig. 2 beschriebenen Weise über eine Ftlllboh- rung 66a und ein Rückschlagventil 66 mit der Hauptluftleitung 6 in Verbindung steht.
Durch den Ventil-
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sitz 139 vermag ein von den beiden Membranen 142 und 143 getragener, beweglicher Ventilkörper 144 hindurchzutreten, der axial durchbohrt und mit einer zwischen den beiden Membranen 142 und 143 ins
Freie führenden Öffnung 147 versehen ist. Eine dritte Membran 145 trennt die beiden Druckkammern 137 und 138 voneinander. Sie liegt in der dargestellten Lösestellung des Druckübersetzers an einem durch den
Gehäuseboden gebildeten Widerlager 148 an und kommt bei Verschiebung gegen die Membran 143 an einem mit letzterer verbundenen Stössel 149 zum Anliegen.
Bei einer Bremsung mit Hilfe des indirekt wirkenden Steuerorgans 11 gelangt Druckluft aus dem Vor- ratsluftbehälter 12 in der an Hand der Fig. 2 beschriebenen Weise über die Leitung 55 in die Druckkammer 137 und verschiebt den Ventilkörper 144 gegen den Ventilkörper 140. Hiebei wird die Verbindung der
Druckkammer 136 mit der Aussenluft unterbrochen und der Ventilkörper 140 von seinem Sitz 139 abgehoben, so dass Druckluft aus dem Vorratsluftbehälter 12 über die Leitung 34 nach Massgabe der im Steuer- ventil 39 eingestellten Druckstufe in den Bremszylinder 8 gelangt. Derselbe Vorgang spielt sich im Druck- übersetzer 135 ab, wenn durch Betätigung des Vorsteuerventils 14 Druckluft aus dem Steuerluftbehälter 13 über die Leitung 24 in die Druckkammer 138 gelangt.
Das Lösen der Bremse und das Nachspeisen der Behälter 12 und 13 erfolgen in der an Hand der Fig. 2 beschriebenen Weise.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 6 sind das indirekt wirkende Steuerorgan 11 und das direkt wirkende Vorsteuerventil 14 in genau gleicher Weise ausgebildet, wie vorangehend an Hand der Fig. 5 beschrieben wurde. Der Bremszylinder 8 ist an einen zweistufigen Druckübersetzet 147 über zwei Leitungen 148 und 149 angeschlossen, von denen die letztere einen Umstellhahn 150 enthält. Dieser kann mittels eines Handhebels 151 in zwei Stellungen gebracht werden, in deren einer die Leitung 149 eine Druckkammer 152 des Druckübersetzers 147 mit dem Bremszylinder, in deren anderer dagegen mit einer in die Aussenluft fahrenden Öffnung 153 verbindet. Eine Membran 162 trennt die Kammer 152 von einer weiteren, durch die Leitung 148 mit dem Bremszylinder 8 unmittelbar verbundenen Druckkammer 154.
Diese steht über ein durch einen Ventilkörper 155 und einen gehäusefesten Ventilsitz 156 gebildetes Ventil und die Leitung 34 mit dem Vorratsluftbehälter 12 in Verbindung. Zur Betätigung des durch eine Feder 157 belasteten Ventilkörpers 155 dient ein axial durchbohrter, von den drei Membranen 158,159 und 162 getragener Ventilkörper 160, der mit einer ins Freie führenden Öffnung 161 versehen ist. Die Membran 159 begrenzt eine Druckkammer 163, die über eine Verbindung 164 an ein Doppelrückschlagventil 165 angeschlossen ist.
Die Druckkammer 163, der über das Doppelrückschlagventil 165 entweder vom indirekt wirkenden Steuerventil 39 durchgelassene Druckluft aus dem Vorratsluftbehälter 12 oder vom direkt wirkenden Vorsteuerventil 14 durchgelassene, vom Steuerluftbehälter 13 stammende Druckluft zugeführt werden kann, dient als Steuerkammer für die Verschiebung des Ventilkörpers 160 gegen den Ventilkörper 155. Die Membranen 158 und 162 dienen dagegen zur Rückführung des Ventilkörpers 160, wobei die Fläche der Membran 162 grösser ist als diejenige der Membran 158.
Dementsprechend wirkt in der dargestellten'Stellung des Hebels 151, in der die Membran 162 beidseitig vom gleichen Druck belastet wird. der Bremszylinderdruck weniger stark auf den Ventilkörper 160 zurück als bei in die genannte andere Stellung gedrehtem Hebel, in der die Kammer 152 entlüftet und die kleinere Membran daher unwirksam ist. Der Druckübersetzer 147 ermöglicht daher, in Abhängigkeit der Stellung des Hebels 151 den Bremszylinderdruck innerhalb zweier verschiedener Bereiche zu verändern. Beispielsweise kann die in der dargestellten Stellung eintretende stärkere Bremsung bei hoher Zugsgeschwindigkeit oder starker Beladung des Fahrzeugs verwendet werden. Die Wirkungsweise der Bremse bei Brems- und Lösevorgängen ist im übrigen dieselbe wie bei dem Beispiel nach Fig. 1 und 2.