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Steuerkolben mit zwei entgegengesetzt gerichteten Stulpen für Übertragungsventile von
Luftdruckbremsen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Kolben zum Verstellen der Steuerungsorgane der Luftdruckbremse mit Hilfsreservoir, welche den Gegenstand des Patentes Nr. 81657 bildet und deren vollkommene Regulierbarkeit beim Anziehen und Nachlassen der Bremse mittels eines Wiederfüllreservoirs erzielt wird. Für die Tätigkeit der Steuerung muss das Umstellorgan des Schiebers nach beiden Richtungen hin sehr empfindlich sein, wozu vollkommenes Dichtsein der Vorrichtung erforderlich ist.
Das vollkommene Dichtsein der Vorrichtung wird in an sich bekannter Weise durch zwei entgegengesetzt gerichtete Lederstulpen erzielt, welche so angeordnet sind, dass während des ganzen Hubes in der Ringkammer zwischen den zwei Stulpen und der Wand des Zylinders, in welchem sie sich bewegen, beständig solche Spannung aufrechterhalten wird, dass der Widerstand des Kolbens mit zwei Stulpen nicht grösser ist als der Widerstand eines Kolbens mit nur einem Stulpen, während die Undurchlässigkeit doppelt so gross ist, als jene eines Kolbens mit nur einem Stulpen.
-In der Zeichnung ist Fig. i ein Längsschnitt eines Steuerkolbens P gemäss der Erfindung. der auf nicht starre Weise mit seiner Kolbenstange T verbunden und in dem Augenblick dar-
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bundenen Kammer I erzeugten Druckabfalles mitzunehmen beginnt. Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie A-A in Fig. I, Fig. 3 ist eine Abänderung eines Steuerkolbens gemäss der Erfindung. wobei der Kolben starr mit seiner Kolbenstange verbunden ist.
Das Hauptmerkmal des gemäss der Erfindung ausgebildeten und in den Fig. I und 2 dargestellten Steuerkolbens besteht in der Beseitigung der starren Vereinigung dieses Kolbens mit seiner Kolbenstange T und in der auf alle geeignete Arten möglichen Benutzung eines Mitnehmersystems für die Kolbenstange, welches derart angeordnet ist, dass in dem Augenblick, wo die Stange T nach einer schwachen Verschiebung des Kolbens P mitgenommen wird, diejenige der beiden auf den Kolben wirkenden Luftkammern, in welcher der höhere Druck herrscht, automatisch gegen den inneren Kolbenkörper isoliert wird, während diejenige, deren schwächer gewordener Druck die Bewegung des Kolbens hervorgerufen hat, im Gegenteil mit dem Innern des Kolbens und mit der Ringkammer zwischen den beiden Stulpen und dem Zylinder,
in dem
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Kammern die Bewegung des Kolbens P im entgegengesetzten Sinne hervorruft, wobei der Kolben dann die vorher mit dem Kolbeninnern verbundene Kammer isoliert, während er eine Verbindung zwischen dem Kolbeninnern und derjenigen Kammer herstellt, die früher davon isoliert war.
In Fig. i ist S die obere, mit dem Hilfsbehälter verbundene Kammer ; bei der gezeichneten Stellung des Kolbens hat sich die untere Fläche der oberen Kolbenscheibe nach einer geringen Verschiebung soeben auf das Doppelventil C gestützt, das mit der Kolbenstange T aus einem Stück besteht. Auf dem Ventil dichtet die genannte Fläche der oberen Kolbenscheibe ab und schliesst auf diese Weise die Verbindung der Kammer S mit dem Innern 0 des Kolbenkörpers ab. Dagegen ist die Verbindung des Raumes 0 mit der unteren Kammer I durch die feine Nut 1-2 und das Doppelventil C hergestellt, welches von der inneren Fläche der unteren Kolbenscheibe entfernt ist.
Hierdurch wird die Ringkammer 3 zwischen den beiden Stulpen 6 und 7 in gleicher Weise durch die Bohrung 4-5 mit der an die Hauptleitung angeschlossenen Kammer I in Verbindung gesetzt. Hieraus ergibt sich, dass während des ganzen Niederganges des Kolbens P der Druck auf die beiden Flächen des unteren Stulpes 6 gleich demjenigen der unteren Kammer I ist, während der Druck, welcher den oberen Lederstulp gegen den Zylinderkörper presst, in dem der Kolben sich verschiebt, in jedem Augenblick gleich dem Unterschiede der Drücke in den Kammern S und I ist.
Der Widerstand bei der Verschiebung dieses Kolbens mit zwei Stulpen ist also unter diesen Bedingungen und während des ganzen : Hubes gleich demjenigen eines Kolbens mit einem einzigen Stulp und dies wird solange der Fall sein, bis eine Änderung im umgekehrten Sinne der Relativdrücke der Luft in den beiden Kammern die Bewegung des Kolbens im entgegengesetzten Sinne hervorruft. Der Kolben isoliert alsdann die untere Kammer I, die vorher mit dem Innern 0 des Kolbenkörpers verbunden war, während er eine Verbindung der früher *) Erstes Zusatzpatent Nr. 83452.
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isolierten Kammer S mit dem Kolbeninnern und der Ringkammer zwischen den beiden Stulpen herstellt.
Der Widerstand des Kolbens mit doppeltem Stulp ist also während des ganzen Hubes und bei jeder Hubrichtung gleich demjenigen eines Kolbens mit einem einzigen Stulp.
Bei der in Fig. 3 dargestellten abgeänderten Ausführungsform ist die starre Verbindung zwischen dem Kolben und seiner Kolbenstange aufrecht erhalten, aber die Versorgung der Ringluftkammer 3 zwischen den beiden Stulpen 6 und 7 erfolgt durch die Hauptleitung G allein. Zu diesem Zwecke sind die beiden Stulpen in einem genügenden Abstand zusammengesetzt, damit die kleine Durchtrittsöffnung 8 für die Luft von der Hauptleitung in die Ringkammer 3 stets zwischen den beiden Stulpen liegt, welches auch die Stellung des Kolbens sei.
In der Zweigleitung, welche diese kleine Öffnung 8 mit der Hauptleitung G verbindet, ist ein Rückschlagventil 9 angeordnet ; dieses ist mit einer Feder 10 belastet, welches so bemessen. ist, dass sie einem auf das Ventil wirkenden Druck von etwa o-i kg pro cm2 das Gleichgewicht erhalten kann.
Wenn man die Hauptleitung auffüllt, werden die obere Kammer S und die untere Kammer 1 unmittelbar und mit demselben Druck versehen wie die Hauptleitung, aber mit einer geringen Verzögerung für die obere Kammer. Diese Verzögerung bewirkt, dass der Kolben von seinem unteren Hubende nach oben hin verschoben wird, während die Ringkammer 3 zwischen den beiden Stulpen gleichzeitig, aber mit einem um o-i Ag pro cm2 kleineren Druck gefüllt wird.
Wenn eine Verminderung des Druckes in der Hauptleitung und infolgedessen in der Kammer 1 ein Abwärtsgehen des Kolbens zwecks Anziehung der Bremsen hervorruft, so bleibt das Rückschlagventil 9 geschlossen und die Ringkammer 3 bleibt isoliert, solange der Druckabfall in der Hauptleitung G geringer als o-i Ag-pro eM ist. Sobald aber dieser Druckabfall diesen Wert überschreitet, gleicht sich der Druck in der Ringkammer 3 augenblicklich mit demjenigen der Hauptleitung aus, denn es entsteht ein ständiges Überfliessen der Luft aus dieser Kammer in die Kammer 1 um den Umfang des Lederstulpes herum.
Der von dem Kolben der Abwärtsbewegung entgegengesetzte Widerstand wird dadurch auf denjenigen des oberen Stulpes 7 vermindert, der gegen den Zylinderkörper, in dem er sich verschiebt, durch einen Druck gepresst wird, welcher gleich dem Unterschiede der Drücke in den Kammern S und 1, d. h. gleich dem Druckabfall in der Hauptleitung ist. Dieser Widerstand ist also derselbe, wie derjenige eines Kolbens mit einem einzigen Stulp.
Wenn andrerseits durch das Spiel des Verteilung'sschiebers der Luftdruck der oberen Kammer S, welche alsdann mit dem Bremszylinder in Verbindung steht, etwas schwächer geworden ist, als derjenige der unteren Kammer 1 und der Ringkammer 3, so entsteht augenblicklich ein Ausgleich der Luftdrücke in den Kammern S und 1 durch den
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steigt, bis zu dem Augenblick, wo der obere Rand des Schiebers den Lufteinlass zu dem Bremszylinder abschneidet.
Während dieses Aufwärtsganges ist also der Widerstand des Stulpes 7 gleich Null und der Widerstand des Kolbens ist auf den Widerstand des Stulpes 6 vermindert, der gegen den Körper des Zylinders, in dem er sich verschiebt, durch einen Druck gepresst wird, welcher gleich ist dem Unterschied der Drücke in den Kammern 1 und 3, d. h. in den Kammern 1 und S.
Während der stufenweisen Steigerung des Anziehens der Bremsen ist also der Widerstand des Kolbens mit zwei Stulpen, dessen Ringkammer durch die Hauptleitung unter den oben angegebenen Bedingungen gefüllt wird, bei Bewegung in beiden Richtungen auf den Widerstand eines Kolbens mit einem einzigen Stulp vermindert.
Wenn man nach ein-oder mehrmaligem Anziehen die Hauptleitung wieder auffüllt, um eine teilweise oder völlige Lösung der Bremsen zu erreichen, bleibt die obere Kammer S, welche unter mein geringeren Druck geblieben ist als die Kammer 1, von der Hauptleitung durch den Verteiler isoliert, während die Ringkammer 3, die unter demselben Druck wie die Kammer S steht, zunächst durch das Rückschlagventil 9 isoliert wird, welches durch die einen Druck von 0'1 kg pro c ausübende Feder belastet ist.
Es tritt also eine Aufwärtsbewegung bis zum Hubende des Kolbens P und infolgedessen durch den Verteilerschieber des Auslasskanals ein Ausströmen der Luft aus dem Bremszylinder und dem Verbindungskanal des Vorratsbehälters mit der oberen Kammer S ein, deren Druck wächst, bis er etwas grösser als derjenige in der Kammer 1 geworden ist, welche mit der Hauptleitung G in Verbindung steht. Der Kolben P bewegt sich alsdann wieder abwärts, bis der untere Schieberrand die Verbindung des Vorratsbehälters mit der oberen Kammer S abschliesst, deren Enddruck bei jedem teilweisen Lösen etwas höher als derjenige der Kammer I ist.
Dasselbe findet bei jedem teilweisen Wiederauffüllen statt, bis zum endgültigen Lösen, wo der Druckausgleich der Kammern S und I durch den Verteilungsschieber bewirkt wird ; der Kolben wird alsdann bis zu seinem Hubende infolge des rascheren Wiederfüllens der unteren Kammer I zurückgetrieben.
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