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Selbsttätige Luftsaugebremse für Eisenbahnfahrzeuge u. dgl.
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Luft in die Bremsanlago bei Betätigung der Bremsen zwecks Erzielung einer beschleunigten Bremswirkung zugelassen wird, zum Gegenstande. Bei den Beschleunigungsvorrichtungen wird das Ventil durch die Bewegung eines Diaphragmas oder eines Kolbens betätigt, dessen
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Die Zufuhr der Luft zu der Bremsanlage kann entweder von einem Behälter. der gewöhnlich mit unter atmosphärischem Druck stehender Luft geladen ist und der infolge
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Zwischonbehälter genannt sei, oder direkt von der Atmosphäre stattfinden.
Die Erfindung besteht ferner in der Anordnung einer von Hand betätigten Vorrichtung, durch welche eine beschränkte Luftmenge in die Zugleitung zwecks Betätigung der Bremsen im Falle, als nur eine teilweise Betätigung erwünscht ist, eingelassen wird, so dass jede Gefahr, dass eine unbeabsichtigte volle Bremmswirkung entstünde, vermieden ist.
Pie Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Fig. 1 zeigt die Anordnung einer Hrcrnsanlage (teilweise im Schnitt) an einem Fahrzeuge eines Zuges, bei welcher Zwischenbehälter zwecks Erzielung einer beschleunigten Bremswirkung verwendet sind ; Fig. : 2 und 3
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anstchten dar.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung, in welcher die Zugleituug ; ? einerseits mit dem Bn'mszylinder 2 und andererseits mit der Beschleunigungsvorrichtung 3 kommuniziert, cist die let/tere ein Gehäuse 4 auf, welches ein Ventil 5 einschliesst. Die Verbindung
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kleine Öffnung 9, so dass derselbe notwendigen falls durch diese Öffnung von der Atmosphäre geladen werden kann. Das Ventil 5 steht durch eine Ventilstange 10 mit einem Diaphragma 11 in Verbindung ; oberhalb des letzteren befindet sich die Arbeitskammer 12, die mit dem Bremszylinder durch die Rückleitung 18 kommuniziert.
Wurde ein Anwachsen des Druckes in der Zugleitung veranlasst, so ist momentan ein niedrigerer Druck im Bremszylinder als in der Zugleitung oder in der die Luft zum Bromszylinder führenden Zweigleitung vorhanden. Dieser momentane Druckunterschied erreicht einen viel grösseren Wert, wenn der Bremskolben durch ein plötzliches Einlassen von Luft zwecks Bremsbetätigung schnell bewegt wird, als wie, wenn derselbe durch eine verhältnismässig langsame Luftzufuhr zwecks Bremswirkung nur allmählich in Bewegung gerät.
Es folgt hieraus, dass, wenn ein plötzliches Ansteigen des Druckes m der Zugleitung veranlasst wird, das Ventil 5 gehoben wird und hiedurch die Luft aus dem Zwischenbehälter 8 in die Zugleitung einströmen kann ; das Ventil wird jedoch geschlossen, wenn nahezu ein Ausgleich des Druckes im Bremszylinder und in der Arbeitskammer 12 mit dem Druck in der Zugleitung beim Aufhören der Bremskolbenbewegung eingetreten ist. Ein Vorteil, den die Anordnung zur Folge hat, ist, dass die Rückleitung von dem Bremszylinder zur Arbeitskammer verhältnismässig gross sein kann und dass das Beschleunigungsventil 5 auch bei weniger sorgfältiger Behandlung in die Offenstellung gebracht werden oder in der Schliessstellung verharren kann.
In manchen Fällen kann der Zwischenbehälter entfallen und die Leitung 7 durch eine geeignete Öffnung in direkte Kommunikation mit der Atmosphäre gebracht werden.
Die in Fig. 2 dargestellte Beschleunigungsvorrichtung weist ein Gehäuse auf, dessen
Inneres durch eine horizontale Scheidewand in zwei Teile geteilt ist. Der eine Teil ist # bei 16 mit dem (nicht dargestellten) Zwischenbehälter 8 und der andere Teil bei 1 mit dem Hauptrohr und durch eine Mündung 17 mit dem (ebenfalls nicht dargestellten) Brems- zylinder verbunden. Das Gehäuse ist durch ein Diaphragma 11 abgeschlossen, auf dessen anderer Seite sich die sogenannte Arbeitskammer befindet.
Das Diaphragma 11 ist an einer Stange 15 angeordnet, welche vermittelst eines Stiftes in Verbindung mit einem Schieberventil 14 stellt, welches mit einer in der vorgenannten Scheidewand vorgesehenen Ausnehmung 60 und mit einer von dem Inneren des Gehäuses zu der Atmosphäre führenden Öffnung zusammenarbeitet. Zwischen dem Schieberventil und der mit der Öffnung 18 versehenen Gehäusewandung ist, wie aus der Zeichnung ersichtlich, ein kleines Spiel vorhanden. Das Diaphragma 11 und die mit demselben zusammenwirkenden Öffnungen werden normal in der in der Zeichnung veranschaulichten Lage durch eine Feder 61 gehalten.
Ein an der Diaphragmastange 15 vorgesehener Bund 62 arbeitet mit einem unter der Wirkung einer Feder 64 stehenden Gleitstück 63 in einer nachher beschriebenen Weise zusammen, um die Stellungen, welche das Diaphragma und die mit demselben zusammenwirkenden Teile bei sich ändernden, auf den beiden Seiten des Diaphragmas tätigen Druck- kräften einnehmen, zu bestimmen.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende : Erfolgt ein plötzliches geringes
Steigern des Druckes im Hauptrohr, so wird das Diaphragma 11 entgegen dem Druck der
Feder ( ; l bewegt, bis der Bund 62 in Berührung mit dem Gleitstück 65 gelangt, worauf sich der Druck der Feder 64 zu jenem der Feder 61 hinzufügt, so dass eine weitere Be- wegung des Diaphragmas verhindert wird. Durch diese Betätigung des Diaphragmas wird das Schieberventil 14 so bewegt, dass es die Ausnehmung 60 freigibt, wodurch der Zwischen- behätter 8 mit dom Hauptrohr 1 verbunden wird.
Es erfolgt hierauf ein plötzliches Ein- "strömen der Luft aus dem Zwischenbehälter in das Hauptrohr und in die Bremsanlage. weiches genügt, um eine rasche teilweise Betätigung der Bremsen an dem einen Fahrzeug zu erhalten und an dem nächsten Fahrzeug zu beschleunigen. Die Menge der einströmenden
Luft wird durch die Bemessung des Zwischenbehälters beschränkt, denn obgleich das Ventil j ? eine Leitung von grossem Querschnitt durch die Ausnehmung 60 zwischen dem
Zwischenbehälter und dem Hauptrohr herstellt, so kann nichtsdestoweniger Luft von der
Atmosphäre in das Gehäuse nur durch eine verengte Leitung aus der Öffnung 18, welche infolge der Bewegung des Schieberventiles 14 gedeckt ist, eintreten.
Erfolgt kein weiteres
Steigern des Druckes im Hauptrohr, als jenes, welches durch Eintritt der Luft aus dem
Zwischenbehälter in das Hauptrohr bewirkt wurde, so wird das Ventil in der mit ug auf Fig. 1 beschriebenen Art und Weise geschlossen. Erfolgt ein plötzliches grosses
Steigern des Druckes im Hauptrohr ;
so wird sowohl die Feder 64, als auch die Feder 61
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Die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung ist der in Fig. 2 versnschnu1ichton sehr ähnlich, jedoch mit dem Unterschiede, dass die Arbeitskammer 12 vermittelst einer Leitung 20 mit einer in der Gehäusewandung 22 vorgesehenen Öffnung 21 verbunden ist, mit welch
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Die Rückleitung 13 stellt die Verbindung des Bremszylinders mit der Kammer 12 durch eine Öffnung 25 im Gehäuse her, die durch einen am Ende der Stange 15 vorgesehenen Kolben 26 absperrbar ist. In diesem Kolben ist eine Öffnung 27 von geeignetem Querschnitt vorgesehen, durch welche Luft in die Leitung 13 bei nicht abgesperrter Öffnung 2. 5 gelangen kann.
Die anderen Teile der Vorrichtung sind dieselben wie. bei den vorher be- schriebenen Ausführnngsformen.
Bei dieser Anordnung bewirkt bei einem plötzlichen kleinen Anwachsen des Druckes in der Zugleitung die Bewegung des Diaphragmas eine Verschiebung des. Ventilschiebers 14 in der Weise, dass die Arbeitskammer 12 mit der Atmosphäre durch die Leitung 20, Öffnungen 21, 23, eine Aussparung 28 oberhalb des Schiebers 14 und die Öffnung 18 ver- bunden wird. Der Kolben 26 sperrt zu gleicher Zeit die Öffnung 25 ab und schliesst hiedurch die Verbindung zwischen dem Bremszylinder und der Arbeitskammer 12. Der Druck in der letzteren steigt ungefähr bis zur Grösse des Druckes in der Zugleitung infolge der von der Atmosphäre durch die Leitung 20 eindringenden Luft an, worauf die Feder das Diaphragma in seine normale Lage zurtickbewegt.
Wird ein grosses Anwachsen des
Druckes in der Zugleitung plötzlich veranlasst, so wird der Ventilschieber 14 bis an das
Ende seiner Bahn bewegt und verbindet hiedurch die Zugleitung und den Zwischenbehälter mit der Atmosphäre durch die Öffnung 18 ; gleichzeitig wird die Luft von der Atmosphäre zur Arbeitskammer 12 durch die Öffnung 23, die Ausnehmung 24, die Öffnung 2J ! und die
Leitung 20 zugelassen. Sobald nun der Druck in der Arbeitskammer 12 sich hinreichend dem in der Zugleitung herrschenden Druck nähert, gelangen die Federn 29 und 30 zur
Wirkung und bewirken eine Rückbewegung des Diaphragmas 11 und des Ventilschiebers 14 in ihre normalen Lagen.
Es kann jedoch ersehen werden, dass infolge der kleinen Ab- messungen der Ausnehmung 24 im Ventilschieber die Stärke des Luftstromes, der in die
Arbeitskammer 12 fliesst, eingeschränkt und das Anwachsen des Druckes in genannter
Kammer verzögert ist. wodurch eine Rückbewegung des Diaphragmas und des Ventil- schiebers 14 in ihre normalen Lagen so lange verzögert wird, dass die gewünschte Be- schleunigung der Vollwirkung der Bremsen gesichert wird.
Ist das Diaphragma 11 in seine
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Bei der in Fig. 4 veranschaulichten Ausführungsform ist der nicht dargestellte Zwischenbehälter durch die Leitung 7 und ein Dreiwegventil 81 mit der Zweigleitung C der Zugleitung verbunden ; das Ventil 81 weist einerseits einen Kanal 32 und andererseits einen Kanal 33 auf und steht in Verbindung mit einem Hebel 34, der durch Zapfen und Schlitz mit der Kolbenstange 35 des Bremszylinders verbunden ist. Der Kanal 33 im Gentil 31 ist so angeordnet, dass er mit einer Auslassöffnung 3fi im Ventilgehäuse, die zur Atmosphäre fuhrt, zusammenwirken kann.
Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist sehr einfach : werden die Bremsen freigegeben und ist der Bremszylinderkolben in seiner niedrigsten Stellung, so nimmt das Ventil die in der Zeichnung dargestellte Lage ein, in welcher der Zwischenbehälter mit der Atmosphäre durch den Kanal 33 und die Öffnung 36' kommuniziert und die Zweigleitung 6, die zur Zngleitung führt, abgesperrt ist. Wird ein Anwachsen des Druckes in der Zugleitung veranlasst, so bewegt sich der Kolben nach auf-
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weiches zuerst die zur Atmosphäre führende Öffnung 36 absperrt und hiedurch die Verbindung des Zwischenbehälters mit der Atmosphäre unterbricht, andererseits aber diesen Behälter durch den Wane mit der Zugleitung in Kommunikation setzt.
Durch eine derartige Anordnung gelangt eine beschränkte, unter Druck stehende Luftmenge aus dem Zwischenbehälter in die Zugleitung, u. zw. jedesmal, wenn die Bremsen betätigt werden, wodurch eine beschleunigte Bremswirkung erzielt wird. Es kann fermer ersehen werden, dass, wenn die Luft aus der Zugleitung zwecks Freigabe der Bremsen abgesaugt wurde, der Zwischenbehälter ebenfalls teilweise von Luft entleert wird, u. zw. gleichzeitig, da er mit der Zugleitung durch den Kanal 32 so lange in Verbindung steht, bis der Bremszylinderkolben in die Freigabestellung gelangt, wodurch der Kanal 32 geschlossen und die Öffnung 36'mit dem Kanal 33 in Kommunikation gebracht wird.
Das veranschaulichte Dreiwegventil ist auch durch anders Vorrichtungen, die die gleiche Wirkung zur Folge haben, ersetzbar ; es kann beispielsweise ein Schieberventil, welches durch den Bremskolben oder durch irgendeinen Teil des Bremsgestänges betätigt wird, zur Verwendung gelangen.
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Behufs Zulassens einer beschränkten Luftmenge in die Zugleitung, zum Zwecke, mit Sicherheit nur eine Teilwirkung der Bremswirkung zu erzielen, kann das Führerbremsventil, sei es nun ein Ejektor oder ein besonderes Bremsventil, mit einem Zwischenbehälter ausgestattet werden, welcher normal Luft untor atmosphärischem Druck enthält, die im gewünschen Falle in die Zugleitung geleitet werden kann. In Fig. 5 ist eine Ausführungsform veranschaulicht, bei welcher ein Bremsventil 40 mit einem derartigen Zwischenbehälter zusammenarbeitet. Dieses Ventil weist ein Gehäuse 41 (in Fig. 6 in Draufsicht dargestellt), dessen Öffnungen zwecks grösserer Klarheit in vollen Linien gezeichnet sind, ein Scheibenventil 42 (eine Draufsicht desselben zeigt Fig. 7, während Fig. 8 einen Querschnitt desselben darstellt) und einen Gehäusedeckel 43 auf.
Das Ventil 42 wird von einer Spindel 44, die mit einem Handgriff 4. 5 ausgestattet ist, getragen. Die Innenfläche des Gehäuses 41 ist mit drei Öffnungen 46,47, 48 versehen, von denen die Öffnung 46 mit einem Kanal 49, der zur Zugleitung führt, verbunden ist. Die Öffnung 47 steht vermittelst eines Kanals 50 mit dem Zwischenbehälter 5J in Verbindung und die Öffnung 48 kommuniziert durch einen Kanal 52 mit der Atmosphäre. Die Oberfläche des Ventiles 42 (Fig. 7) ist mit zwei Paaren von Ausnehmungen M, 54,55, 56 versehen, die untereinander durch die Kanäle 57. 58 (Fig. 7 und 8) verbunden sind.
Die Wirkungsweise ist folgende : Angenommen, dass der Handgriff 45 mit Bezug auf die Öffnungen des Ventiles 42 die Stellung nach der Linie A-A der Fig. 7 einnimmt, so ist es ersichtlich, dass vier hauptsächliche Arbeitsstellungen, in welche das Ventil bewegt werden kann, in Frage kommen. Diese Stellungen sind in Fig. 6 durch die strichpunktierten Linien, die mit B, C, D und E bezeichnet sind, angedeutet. Die sich ergebenden Verbindungen sind die folgenden : In der Ste11ung B (LadesteUung) ist der Zwischenbehälter 51 durch Kanal 50, Öffnungen 47, 55, Kanal 58, Öffnungen 56, 48 und Kanal 52 mit der Atmosphäre verbunden und die Öffnung 46, die zur Zugleitung führt, ist abgesperrt. In der Stellung D ist der Zwischenbehälter 5J durch Kanal 50, Öffnungen 47,54, Kanal 57.
Öffnungen 53, 46 und Kanal 49 mit der zugleitung verbunden. Der Behälter weist einen derartigen Fassungsraum auf, dass mit Hilfe desselben nur eine teilweise Bremswirkung möglich ist.
Es ist klar, dass die Grösse der Freigabe der Öffnungen entsprechend der Lage, in welche der Handgriff bewegt wurde, sich ändert und dass in der bei D dargestellten Lage die Druckkräfte in der Zugleitung und in dem Zwischenbehälter sich sehr rasch
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und Kanal 49 zu der Zugleitung führt. Es kann daher in dieser Lage eine volle Brems- wirkung erzielt werden.
Es ist ersichtlich, dass mit der vorbeschriebenen Bauart des Bremsventiles die Möglich- lit it gebot (D ist, eine Teilwirkullg der Bremsen dadurch zu erzielen, dass das Bremsventil in die \bsperrstellung C'gebracht wird, wodurch wünschenswerten Falles der Zutritt der Luft zu der Zngleitung und zum Zwischenbehälter von der Atmosphäre aufhört. Ist eine nachträgliche stärkere Bremswirkung erwünscht, so wird der Hebel entsprechend eingestellt
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geregelt, da der atmosphärische Druck in dem Behälter in der Zwischenzeit nicht wieder hergestellt wurde.
Nachdem sich der Druck in dem Zwischenbehälter mit dem in der Zugleitung ausgeglichen hat, kann eine weitere Bremsbetätigung mit Hilfe dieses Ventiles dadurch bewirkt werden, dass der Handgriff in die Stellung der Vollwirkung oder zuerst in die Ladestellung, so dass der Vorbehälter wieder geladen wird, bewegt wird. In manchen Fällen entfällt die Absperrstellung C und der Handgriff 45 wird in die Ladestellung 7 nach jeder Teil-oder Vollwirkung der Bremsen zurückgeführt.
In anderen Fällen kann an Stelle der Regelung des Lufteinlasses von der Atmosphäre ?, U dem Zwischenbehälter mit Hilfe des Ventiles eine kleine Öffnung in der Behälterwand vorgesehen werden, die es er- möglichst, dans der Behälter mit unter atmosphärischem Druck stehender Luft wieder geladen wird, in welchem Falle die Öffnungen 55, 56 und der Verbindungskanal 58 entfallen.. An Stelle der Verwendung eines Zwischenbehälters im Anschlüsse an ein besonderes Führer- bremsvcntil kann derselbe für den gleichen Zweck und in ähnlicher Weise in den Fällen verwendet werden, in denen der Einlass der Luft in die Zugleitung durch Betätigung eines Ejektorsgeregeltwird.