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Verteiler für Luftdruckbremsen.
Don Gegenstand vorliegender Erfindung bildet ein Verteiler für Luftdruckbrolmsen, lurch welchen eine vollkommene Abstufung der Bremswirkung sowohl beim Anziehen als beim Lösen der Bremse gesichert wird; überdies wird durch den Verteiler eine gleichmässige Bremswirkung hergestellt, d. h. der Luftdruck auf die Kolben der Bremszylinder der verschiedene Wagen des Zuges ist derselbe und vollständig unabhängig von der Hublängo dieser Kolben, also auch von der mehr oder weniger grossen Abnutzung der Bremsschuhe.
Die Vorrichtung ist auf der Zeichnung dargestellt. Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch die Gesamtanordnung eines Verteilers mit einfacher Wirkung, Fig. 2 ist ein zu dem in Fig. 1 dargestellten, senkrechter Längsschnitt. liier sind alle im Inneren angeordneten Feile weggelassen. Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie. 4-B der Fig. 1, Fig. 4 ist ein Querschnitt nach der Linie C-D der Fig. 2. Die Fig. 5, 6, 7 und 8 stellen die Arbeitsweise des Schiebers dar und entsprechen folgenden Stellungen : Stellung, wenn der
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beim Bremsen. Auf den Fig. 9, 10 und 11 sind Einzelheiten des Schiebers dargestellt.
Die Fig. 12, 13, 14, 15 und lli stellen in verschiedenen Ansichten die Stellungen des Schiebers dar. Die Fig. 17 stellt einen Längsschnitt durch einen sehne) ! wirkenden Ver- teiler dar.
Der einfach wirkende Luftvertiler (Fig. 1, 2, 3 und 4) hat zum Zweck, ein genaues und konstantes Verhältnis zwischen der Druckverminderung, welche der Lokomotivführer in der Hauptleitung erzeugt und dem Druck der in den Bromszylindcr eingelassenen Luft u. zw. unabhängig vom Zylindervolumen herzustellen, welches von einer Bremse zur anderen wechseln kann, je nachdem der Kolbenhub infolge mehr oder weniger grosser Ab- nutzung der Bremmsschuhe verschieden gross ist.
Zu diesem Zweck ist die Arbeitsweise des Verteilers vollständig unabhängig von dorn Luftdruck, welcher in dem Behälter der Bremse herrscht, und dieser Druck, welcher beständig wechselt je nach dem Hub des Kolbens der Bremse, ist durch den konstanten Luftdruck in einem kleinen Behälter, dem sogenannten Luftbehälter des Verteilers, ersetzt.
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des Behälters der Bremse kann nur in den Dromszylinder dringen, wenn sie in dem gegebenen Augenblick durch die seitliche Wandung des Schiebers dringt. Dieselbe hat also
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(Fig. 2) mit der Aussenluft in Verbindung.
Die Arbeitsweise des Verteilers ist folgende : Während der Fahrt stehen die verschiedenen Organe des Verteilers in der in Fig. 1 dargestellten Stellung und dringt die Druckluft ans der Hauptleitung unmittelbar durch a und al in den Raum unter dem Kolben und halt diesen hoch, indem die beiden Fodern 7 < *1 und R2 zusammengedriickt worden. Dann lässt der Schieber mit seiner unteren Fläche die Öffnung p frei und die Luft der Hauptleitung dringt in den Raum zwischen den Membranen Dl und D2 und in den Behälter dos Verteilers durch die Kanäle dl und d. Zu gleicher Zeit dringt diese
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von hier durch die Kanäle ba, b2, b1, sowie durch b (Fig. 2 und 3) zum Behälter der Bremse und füllt denselben mit auf normalen Druck komprimierter Luft.
Der Behälter der Bremse sowie derjenige des Verteilers stehen also in direkter Verbindung mit der Hauptleitung, während der Bremszylinder mit dem Auslass durch den mittleren Kanal k des
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Auslassöffnung e (Fig. 1 und 5).
Um die Bremse anzuziehen und dieses Anziehen regeln zu können, nimmt der Kolben des Verteilers der Reihe nach drei Stellungen ein, von welchen die erste die Vorbereitungsstellung, die zweite die neutrale Stellung oder die Stellung vollständiger Isolierung und die dritte die Bromsstellung ist. Diese drei Perioden folgen so rasch aufeinander als die beiden Perioden der Westinghouse-Bremse und entsprechen der nachfolgend angegebenen Arbeit : Wenn der Lokomotivführer die Luftdruckverminderung in der Hauptleitung bis zu einem bestimmten Grade erzielt hat, so ist das Gleichgewicht des Kolbens P aufgehoben und derselbe geht mit dem Schieber nach unten, bis die Feder Rl durch die Stützplatte) F, welche gegen den oberen Deckel des Verteilers anschlägt, an einem Weitergehen verhindert wird.
Die Bewegung des Kolbens hört dann ebenfalls auf, denn die Feder R1 drückt denselben nicht mehr nach unten. Diese Stellung des Schiebers ist in der Fig. 6 dargestellt.
Der Behälter der Bremse und der des Verteilers stehen dann nicht mehr mit der Hauptleitung und miteinander in Verbindung, denn der untere Teil des Schiebers verschliesst den Kanal p der Hauptleitung, während der seitliche Kanal des Schiehers von den Rinnen t des Schieberspiegels absteht. Zu gleicher Zeit steht der Bremszylinder durch den Kanal k noch mit dem Auslass in Verbindung. Aus den weiter unten folgenden Erklärungen geht hervor, dass diese Stellung dem allmählichen Lösen der Bremse entspricht.
Wenn die Druckverminderung in der Hauptleitung grösser wird, so geht der Kolben P
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vorigen Stellung der Fall war. Doch steht der Bremszylinder nicht mehr mit dem Auslass in Verbindung, denn die volle Wandung des Schiebers verschliesst die Öffnung n des Bremszylinders vollständig. Es ist dies die sogenannte neutrale Stellung. In dieser erfolgt weder ein Lösen noch ein Anziehen der Bremse. Findet eine neue Drllckvormindorung in der Hauptleitung statt, so geht der Kolben P des Verteilers noch weiter nach unten, und zwar bis zum Ende des Hubes, oder mit anderen Worten, bis die obere Schraubenmutter der Kolbonstango gegen die Platte Y, welche vorher festgehalten worden ist, anschlägt. Der Schieber steht dann in der in Fig. 8 dargestellten Stellung.
Die Behälter der Bremse und des Verteilers sind noch immer von der Hauptleitung und voneinander getrennt, doch der Bremszylinder steht in Verbindung mit dem Behälter der Bremse, denn der
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Räder dos Fahrzeuges erfolgt. Die in den Zylinder eingelassene Druckluft dringt jedoch zu gleicher Zeit in den Raum zwischen den beiden Membranen D2 und D3.
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unten nach oben statt, welcher den Kolben P zu heben sucht, und in einem gewissen Augenblick wird der Druck im Zylinder so gross geworden sein, dass dieser Druck von unten nach oben genügend sein wird, um den Kolben P und Schieber T bis zu der neutralen Stellung (Fig. 7) zu heben, in welcher der Kolben durch die Feder R2 festgehalten wird und der Schieber ausser Verbindung mit dem Behälter der Bremse steht.
Der Druck im Zylinder kann also nicht mehr grösser werden oder es müsste der Lokomotivführer eine neue Druckverminderung in der Hauptleitung vornehmen. Das Aufhören des Anziehens der Bremse oder, was das gleiche ist, das Aufhören des Eintrittes der Luft aus dem Behälter in den Zylinder wird, wie erwähnt, durch den Druck, welchen die Luft im Zylinder von unten nach oben auf die Membranen D2 und D3 ausübt, bestimmt. Dieser Druck ist dem Produkt aus der Spannung der in den Zylindern geführten Luft multipliziert mit der Fläche - gleich, wobei 83 die nutzbare Fläche der Membrane D3 und S2 diejenige der Membrane D2 ist.
Dieser Druck hat den Druck, we) chor durch die Luft des Behälters des Verteilers auf die Membrane D'mit der nutzbaren Fläche 81 ausgeübt wird, zu überwinden. Dieser letztere Druck ist seinerseits gleich der auf die Unterseite der Membrane D1 wirkenden Druckverminderung, welche der Lokomotivführer in der Hauptleitung hergestellt hat, multipliziert mit S1.
Es ist also klar, dass das Gleichgewicht erst wieder hergestellt wird, oder mit anderen Worten, dass das Anziehen der Bremse erst aufhören wird, bis der Druck der Luft, die
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hergestellte Drackverminderung, als wie die Fläche S3-S2 kleiner ist als die Fläche 81.
Das Verhältnis zwischen dem Luftdruck in dem Zylinder und der Druckverminderung, welche der Lokomotivführer in der Hauptleitung hergestellt hat, ist also durch das um- gekehrte Verhältnis der entsprechenden Fitchon, demnach durch # SÚ # bestimmt.
S -Sê Diese Flächen sind so gewählt, dass das Flächenverhältnis 4#4 ist, also, dass für jede 100 ! J Druckverminderung, welche in der Hauptleitung hergestellt wird, sich der Luftdruck in dem
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ändert, so kann natürlich dieses Verhältnis nach Belieben geändert worden. Die Bremse kann also mehr oder weniger schnell wirkend vorgesehen werden, doch entspricht das angenommene Verhältnis genau der Wirkungsweise der heutigen vollkommensten Bremsen für einen mittleren Hub der Kolben derselben. Die Bremsung ist also vollkommen abstufungsfähig, denn jeder Druckverminderung, welche in der Hauptleitung hergestellt wird, entspricht ein bestimmter Druck in dem Bremszylinder.
Ausserdem ist die Bremskraft identisch für alle Wagen des Zuges, denn diese Kraft ist genau proportional dem Druck, welcher in
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wird erzielt, weil die Arbeitsweise des Verteilers und das Anziehen der Bremse nicht von dem Druck der in dem Behälter der Bremse verbleibenden Luft abhängt, welcher Druck
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Abnützung der Bremsklötze verschieden grossen Volumen der Zylinder.
Um das allmähliche Lösen der Bremse zu erzielen, lässt der Lokomotivführer eine
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dann aus seiner neutralen Stellung (Fig. 7) heraus und nach oben hin, indem er die Feder R2 komprimiert, bis er in der in Fig. ti dargestellten Stellung durch die Feder R1
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mählich aus dem Zylinder und der Bremsdruck vermindert sich. zu gleicher Zeit vorminder t sich aber auch der Druck, welchen die Luft im Zylinder von unten nach oben auf die Fläche S3-S2 der oberen Membranen ausübte, und in einem gegebenen Augen-
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das Anziehen der Bremse geregelt wurde.
Wird von neuem Druckluft in die Hauptleitung eingeführt, so entsteht wieder eine Verminderung dos Bremsdruckes, doch ist sie immer genau proportional zu dem Luftdruck in der Hauptleitung. Dies geht so weiter, bis die
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Behälters des Verteilers und darauf mit der aus der Hauptleitung, durch weiche in den beiden Behältern der Betriebsdruck wieder hergestellt wird.
Das Lösen geht also abstufungsweiso vor sich und kann genau in dem gleichen Verhältnis wie das Anziehen der Bremse geregelt worden. Ausserdem ist es nicht notwendig, um das Lösen der Bremse zu erzielen, die Hauptleitung vollständig zu füllen, wie das für die bekannten Bremsen der Fall ist, denn das Lösen folgt dem Füllen der Leitung und ist identisch für alle Wagen, denn es ist dem Luftdruck in der Hauptleitung ebenso proportional wie das Anziehen. Um den gewünschten Lösungsgrad der Bremse zu erzielen, genügt es, in die Hauptleitung eine entsprechende Menge Luft einzulassen, welche leicht durch Gewohnheit und Ablesen des Manometers, welcher neben dem Steuerhahn des Lokomotivführers angeordnet ist, bestimmt werden kann.
Das Lösen der Bremse hört im gewünschten Augenblicke selbsttätig auf, ohne dass es für den Lokomotivführer erforderlich wäre, eine kleine, jedoch schnelle Druckverminderung in der Leitung herzustellen, wie es bei anderen Bremsen erforderlich ist, um die Verminderung der Bromswirkung zu ver. hindern.
Eine andere Ausführungsform ist in der Fig. 17 dargestellt. Ilier ist der Verteiler wie bei Bremsen mit einfacher Wirkung ausgebildet, jedoch ist eine Hoschicunigungs-
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Bremszylinder oder der Rohrleitung vorzunehmen. Wie bei der Vorrichtung mit einfacher Wirkung ist auch der Verteiler einer Schnellbremse mit einem besonderen, kleinen Luftbehälter versehen, welcher als Behälter des Verteilers bezeichnet wird und die Wirkungsweise desselben regel.t Bei allmählichem Anziehen oder Lösen der Bremse arbeitet die Hoschtounigungsvorrichtung nicht, sondern in diesem Fall tritt nur der eigentliche Verteiler genau wie ein einfach wirkender Verteiler'in Tätigkeit, denn er besteht aus demselben Organ von derselben Grösse und ist ebenfalls vollständig regulierbar, sowohl beim Anziehen als beim Lösen der Bremse.
Soll der Zug plötzlich zum Stehen gebracht worden, so wird eine schnelle Druckverminderung in der Hauptleitung hergestellt, wodurch die Beschleunigungsvorrichtung der Bremse des ersten Wagens betätigt wird. Diese litsst dann die Druckluft schnell aus der Hauptleitung in den Bremszylinder entweichen und dio plötzliche Druckverminderung, die hiedurch in der Hauptleitung entsteht, verursacht das Intätigkeittreten der darauffolgenden Bremse und so geht es weiter den ganzen Zug entlang.
Alle Verteiler werden also augenblicklich in Bewegung gesetzt und das Anziehen der Bremse vollzieht sich sehr schnell und ist sehr energisch, da die Luft in der Hauptleitung in die Bremszylinder eindringt und dadurch die-Bremswirkung erhöht. a) Wenn der Zug fährt, kommt die Luft aus der Hauptleitung durch M (Fig. 17),
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um eine Kammer H (den Behälter der Beschleunigungsvorrichtung) zu füllen ;
andererseits geht die Luft durch a in den eigentlichen Verteiler, wo sie zwischen den verschiedenen Organen der Bremse verteilt wird, wie das vorhin für die langsam wirkenden Bremsen
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Die kleine Feder R3 hält das Ventil geschlossen. auch wenn in keinem Teil der Brenner Druckluft vorhanden ist. b) Zum stufenweisen oder allmählichen Anziehen der Bremse stellt der Lokomotiv-
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Druckverminderung in der Hauptleitung verursacht die Inbetriebsetzung der Boschleunigungs- vorrichtung bzw. des Verteilers der darauffolgenden Bremse usw. Wenn der Druck im Zylinder annähernd demjenigen in der Leitung gleich ist, so schliesst sich das Ventil J {2 wieder.
Zu gleicher Zeit wird durch den Verteiler die Luft des Hilfsbehältera der Bremse schnell in den Bremszylinder eingeführt, wodurch ein sehr schnelles und sehr starkes Anziehen der Bremse erzielt wird. d) Zum Lösen der Bremse lässt der Lokomotivführer wieder Druckluft in die Hauptleitung eintreten und diese Luft füllt von neuem den Verteiler und verursacht das gewollte mehr oder weniger vollständige Lösen der Bremse, so wie es bei dem einfach wirkenden Verteiler beschrieben wurde. Die Beschleunigungsvorrichtung kann noch stärker wirkend vorgesehen werden, indem der Deckel Z weggelassen wird. Durch diese Umänderung wird erzielt, dass die Luft der Leitung nur mehr teilweise in den Bremszylinder eintritt und hauptsächlich unmittelbar in die Aussenluft entweicht.
Die Expansion wird also viel energischer sein und die Bremse viel schneller wirken.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verteiler für Luftdruckbremsen, dadurch gekennzeichnet, dass der den Schieber T tragende und unter Federwirkung stehende Kolben P mit, drei verschieden grossen Mem-
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unter der Membrane D'gelegene Raum mit der Hauptleitung n, der zwischen den Membranen DI, D2 gelegene Raum mit einem Verteilerbehälter und je nach Stellung des Schiebers mit der Hauptleitung, dem Bremszylinder, der Aussenluft und dem Hilfsbehälter
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letzterer atmosphärischer Druck herrscht, der Bremszylinder angeschlossen ist, so dass die in den letzteren Raum (zwischen D2 und D3) eintretende, in bekannter Weise zum Füllen des Bremszy1indors verwendete Luft des IIilfsbchättors den Kolben nach oben drückt,
wenn der Druck in diesem Raume so gross geworden ist, wie der sich aus dem Druck der Luft des Vertoilorbohälters und der Druckminderung ergebende Druck auf die Membrane D1, wodurch das Anziehen der Bremse aufhört, zum Zwecke, letzteres von dem im Hilfsbehälter jeweils herrschenden Druck unabhängig zu machen.