Hilfseinrichtung <B>zur</B> Beschleunigung des Füllens und Lösens der Bruckluftbremsen an Eisenbahnzügen. Gegenstand der Erfindung ist eine Hilfs- einrichtung, die das Füllen der Druckluft bremsleitung und somit das Lösen der Brem sen beschleunigt und gleichzeitig die Folgen unsachgemässer Bedienung des Führerbrems- ventils beim Füllen der Bremsleitung ver hütet.
. Beim Lösen der Druckluftbremse wird bekanntlich der Hebel des Führerbremsventils zunächst in die Füllstellung gelegt, in der eine unmittelbare, reichlichen Druckluft- durchtritt zulassende Verbindung zwischen dem Hauptluftbehälter der Lokomotive und der Bremsleitung besteht.
Glaubt der Lokomotivführer, da.ss durch diesen Füllstoss die Steuerventile in,die Löse stellung umgesteuert sind, und in der Brems leitung der vorgeschriebene Lösedruck (5 atü) nahezu erreicht ist, so verlegt er den Hebel des Führerbremsventils in die Fahrstellung, bei der die erwähnte unmittelbare Verbin- dung zwischen dem Hauptluftbehälter und der Bremsleitung gesperrt ist und eine ge drosselte, durch den Leitungsdruck im Be darfsfalle selbsttätig vermittelte Verbindung zwischen den genannten Räumen geschaffen wird.
Das Verlegen des Führerbremsventils aus der Füllstellung in die Fahrstellung erfor dert eine gewisse Geschicklichkeit. Plötz liches Verlegen verursacht unter Umständen, besonders bei langen Zügen, ein .Sinken des Druckes hinter der die Bremsleitung durch eilenden Druckerhöhungswelle, das Anlass zum Rückgang oder Steuerventile des vordern Zugteils in die Bremsstellung geben kann.
Bei zu langsamem Verlegen strömt unter Umständen noch immer Hauptbehälterluft in reichlichen Mengen in die Bremsleitung, wenn in .dieser der vorgeschriebene Höchstdruck bereits erreicht ist, wodurch gelegentlich ein Überladen der Steuerbehälter herbeigeführt werden kann.
Zweck der Erfindung ist es, die erwähn ten möglichen Missstände zu verhüten, den, Lokomotivführer also von .der besonderen Sorgfalt bei der Bedienung des Führerbrems- ventils und insbesondere von der ihn von der Beobachtung der Signale abhaltenden Beob achtung des Bremsleitungsmanometers zu be freien.
Die Hilfseinrichtung soll dafür Sorge tragen, dass bei der Verlegung des Führer bremsventils aus der Füllstellung in die Fahrstellung dann noch ein reichliches Nach strömen von Hauptbehälterluft in die Brems leitung über einen genügend grossen .Strö mungsquerschnitt erfolgt, wenn in der Bremsleitung der volle Lösedruck noch nicht erreicht war. Diese reichliche Zufuhr von Hauptbehälterluft zur Bremsleitung wird durch die Einrichtung selbsttätig unterbun den, sobald die Füllung der Leitung voll endet ist.
Das ist nötig, damit bei einer Notbrem sung vom Zuge aus oder einer Zugzerreissung das Anziehen der Bremsen im vordern Zugteil nicht durch zu grüsse, vom Führerventil her nachströmende Luftmengen verhindert wird.
Zu diesem Zweck ist gemäss vorliegender Erfindung die Hilfseinrichtung derart aus gebildet, dass das Füllventil beim Verlegen des Führerventils aus der Füllstellung in die Fahrstellung die Verbindung von grossem Durchgangsquerschnitt öffnet und die Brems leitung unter Umgehung des Druckreglers mit Luft aus dem Hauptbehälter speist und nach Vollendung -der Füllung des Brems systems auf normalen Leitungsdruck selbst tätig schliesst und beim Sinken, des Leitungs druckes nicht wieder öffnet.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel der Hilfseinrichtung als Teil einer Lokomotivausrüstung schematisch ; veran schaulicht.
Mit 1 ist das Führerbremsventil bezeich net, dessen Schieberspiegel in der bekannten schematischen Art und Weise dargestellt ist, um zu zeigen, welche Verbindungen in den verschiedenen Stellungen des Schiebers ver mittelt werden.
Die Ziffern I, II, III, IV, V und VI bezeichnen .die bekannten Stellungen: Füll stellung, Fahrstellung, Mittelstellung, Ab schlussstellung, Betriebsbremsstellung und Schnellbremsstellung.
2 ist der bekannte, selbsttätige Leitungs- druckregler, der den Lösedruck in der Bremsleitung selbsttätig aufrecht erhält. 4 ist ein Bremsleitungsfüllventil, 5 ein Steuerbehälter, 6 ein die Füllung und Ent leerung des letzteren regelndes Hilfsventil. 3 ist ein,die genannten Teile überwachendes Steuerventil.
Die beweglichen Teile der Verbindung sind in ihrer Normallage veranschaulicht, die sie bei in Fahrstellung befindlichem Führer bremsventil und völlig aufgeladener Brems leitung einnehmen. In besonderen Neben abbildungen, sind die :Stellungen der Steuer schieber des Steuerventils in der Betriebs brems- und 8chnellbremsstellung veranschau licht.
In der dargestellten Normallage wird der Kolben g im Steuerventil 3 auf :beiden Seiten von dem .durch den Leitungsdruckregler 2 auf der vorgeschriebenen Höhe gehaltenen Lösedruck belastet.
Der Raum D oberhalb des Kolbenschiebers im Füllventil 4 ist über .den Kanal d, den. Kanal 7 im Grundschieber S - dessen Normalstellung zugleich seine äusserste Rechtsstellung bedeutet - die Muschel des Abstufungsschiebers Sa, den Kanal 8, den Grundschieber S und die Frei luftbohrung o1 entlüftet.
Der auf die untere Stirnseite des Kolbenschiebers im Ventil 4 wirksame Bremsleitungsdruck hält das Ven til in .der gezeichneten Hochlage, beider die Leitung B, die bei in Fahrstellung befind lichem Führerventil mit dem Hauptluitbe- hälter <I>H B</I> verbunden ist, von der Brems leitung L getrennt ist.
Der Raum oberhalb desVentilkörpers im Hilfsventil 6 steht durch den, Kanal c, die :Schieberbohrung 10 und die Bohrung 11 des Abstufungsschiebers S" mit dem Schieberraum des,Steuerventils 3 in Ver bindung, der durch die Leitung 12 mit der Bremsleitung L verbunden ist. Das Hilfs ventil 6 wird also durch den Bremsleitungs- ,druck und die Feder 13 auf seinem Sitz ge halten. Die Bohrung o2 ist durch den Grund schieber S geschlossen.
Der Behälter 5 und der Raum G rechts vom Steuerkolben K ist mit Bremsleitungsdruck gefüllt. Der Kanal sowie die mit ihm sich deckende Grund schieberbohrung 1.4 ist durch den Abstufungs schieber S., geschlossen. Druckverluste durch Undichtigkeiten der Bremsleitung L werden vom Hauptbehälter her durch den Druck regler 2 über 15, c, 10, 11 und 12 ausge glichen. Diese Durchlässe sind so eng, dass sie eine vom Zuge aus vorgenommene Brem sung nicht beeinträchtigen.
Wird eine Betriebsbremsung vorgenom men, so vermindert sich der auf die linke Seite des Kolbens K wirkende Bremsleitungs druck und die im Raum G und im Behälter 5 befindliche Druckluft verschiebt den Kol ben K so weit nach links, bis der den Grund schieber S mit Spiel umschliessende Rahmen an der federnden Stossstange z anliegt.
(Schieberstellung II von Grund- und Ab stufungsschieber und Stellung V des Führer bremsventils.) In dieser Stellung werden die Räume G und 5 über f, die Grun.dschieber- bohrung 16, die Muschel des Abstufungs schiebers 8x, den Grundschieberkanal 8 und die Freiluftbohrung o1 entlüftet, bis beider seits -des Kolbens K Druckgleichheit herrscht.
Sobald der Druck im Raum G und im Be hälter 5 unter den verminderten Brems leitungsdruck herabgeht, wird der Kolben K nach rechts verschoben und der Ab stufungsschieber 8" gelangt in die Abschluss- stellung, in der er die Bohrungen 8 und 16 verschliesst. Die Entlüftung der Räume G und 5 ist damit unterbrochen.
Um die Bremse zu lösen, wird der Füh rerbremshebel zunächst in .die Füllstellung I und sodann in die Fahrstellung II verlegt. Durch den Füllstoss, der in die Bremsleitnug eindringt,
wird der Steuerkolben K in seine rechte Endstellung verschoben. Der Grund- schieber S kehrt in die in der untern Dar- stellung gezeichnete Normallage zurück.
Er kann beispielsweise an einer weiteren Rechts verschiebung durch einen in .dieser Lage sich vor seine rechte Stirnkante legenden, festen Anschlag festgehalten werden. Der Abstu fungsschieber Se, verschiebt sich derart nach rechts, dass die iSchiebermuschel die Boh rungen. 7 und 10 miteinander verbindet, und dass der zur Freiluftbohrung o1 führende Kanal 8 gesperrt wird.
Der Raum D ober halb des Kolbenschiebers im Füllventil 4 steht dann über d, den Kanal 7, die Muschel des Abstufungsschiebers, die Grundschie- berbohrung 10 und den Kanal c mit dem vom Leitungsdruckregler 2 kommenden Kanal 15 in Verbindung.
Ausserdem sind die Kanäle .f, 14, 7 und d miteinander ver bunden. Da, der Leitungsdruck zu Beginn des Lösens unter dem vom Druckregler 2 ein gestellten Normaldruck von 5 atü steht, so wird der Kolbenschieber im Füllventil 4 abwärts bewegt und verbindet die Leitung B über die reichlich bemessene, Bohrung 17 mit der Bremsleitung L, so dass auf diesem Wege beim Verlegen des Führerbremsventils aus der Füllstellung I in die Fahrstellung II der Bremsleitung L Hauptbehälterluft zuflit;sst, was sich über die Müschel 9 im Führer bremsventil 1 vollzieht.
Bei der Rechtsverschiebung des Steuer kolbens K infolge .des in die Bremsleitung hineingesandten Füllstosses und der oben er läuterten! Rechtsverschiebung des Abstu fungsschiebers S" wird der Steuerbehälter 5 und der rechts vom Kolben K befindliche Raum G mit Druckluft von der vom Lei- tungsdruckregler 2 eingestellten Spannung gefüllt, und zwar erfolgt dies über c, 10, die Muschel im Abstufungsschieber S", 14, f und g. Sobald die Füllung der genannten Räume vollendet ist, also beiderseits des Kolbens Druckgleichheit herrscht, wird der Kolben durch die Feder nach links verschoben,
bis er am Grundschieber S anliegt, wobei der Abstufungsschieber die gezeichnete Normal lage einnimmt. Der Raum D oberhalb des Kolbenschiebers im Füllventil 4 wird dabei über d, 7, die Muschel im Abstufungsschieber S a, den, Grundsehieberkanal 8 und die Frei- luftbohrung o1 entlüftet.
Die Bremsleitungs- luft verschiebt den Kolbenschieber im Füll ventil 4 nach oben, unterbricht .dadurch also die direkte Verbindung zwischen der mit dem Hauptluftbehälter über die Muschel 9 des Führerventils verbundenen Leitung B und der Bremsleitung L.
Die Zeit, innerhalb derer das Füllventil 4 die Bremsleitung L füllt, entspricht dem bei der Bremsung erreichten Druckabfall im Raume G bezw. im Behälter 5, ist also direkt proportional dem Druckabfall in der Brems leitung.
Bei einer Notbremsung vom Zuge aus und bei einer von .der Lokomotive aus einge leiteten Schnellbremsung sinkt der Druck auf der linken Seite des Kolbens K rasch bis zur völligen Entleerung der Bremsleitung. Der .Steuerkolben g wird dadurch in seine äusserste linke Stellung gebracht, Stellung III. In dieser Stellung wird die obere Seite des Hilfsventils 6 über den Kanal 19, die Bohrung o", die Grundschieberbohrung 8, die Muschel des Abstufungsschiebers, die Grund schieberbohrung 7 und die Freiluftbohrung o,- entlüftet.
Das Hilfsventil 6 wird durch den Druck im Behälter gegen die Wirkung der Feder 13 nach oben bewegt. Dadurch wird die Verbindung zwischen g und f unter brochen. Da. auch die Bohrung H durch den Grundschieber gesperrt ist, so wird der Be hälter 5 auch dann nicht entlüftet, wenn der Ventilkörper im Hilfsventil 6 angehoben ist.
Erst wenn ein Füllstoss in die Bremsleitung gegeben wird und die Schieber und der Steuerkolben K des Steuerventils 3, wie oben beim Lösen der Bremse beschrieben, in die rechte Endlage gehen, wird :die Bohrung H mit der Freiluftbohrung o3 verbunden, und der Steuerbehälter 5 und der mit ihm ver bundene Raum G werden entlüftet, bis die Feder 1$ das Hilfsventil 6 wieder nach unten drückt. Ist dies geschehen, so besteht wieder die Verbindung zwischen f und g, der Be hälter 5 wird also wieder gefüllt, indem c mit 10, der Muschel im Abstufungsschieber S, 14 und f in Verbindung tritt.
Das Zeit mass der Füllung der Räume 5 und G be- stimmt das Zeitmass der Füllurig cIvr Bruiii-- leitung L über den grossen Querschnitt. Die zeitliche Zurückstellung der Entleerung düs Behälters 5 bei Notbremsungen, Zugtrennun gen und dergleichen geschieht aus folgendem Grunde: Bei einem solchen Vorkommnis wird die Bremsleitung völlig entleert, während der Druck in den Hilfsbehältern nur auf .den Ausgleichdruck von 3,5 atü sinkt.
Infolge dessen würde bei entleertem Behälter 5 die Füllung der Leitung über den grossen Quer schnitt des Füllventils 4 solange dauern, als ob auch die Hilfsbehälter völlig entlüftet wären. Das würde ein übermässig langes Offenstehen des grossen Füllquerschnittes im Füllventil zur Folge haben, wodurch eine unter Umständen beim Anfahren vorgenom mene Notbremsung wirkungslos bleiben würde.
Auxiliary device <B> for </B> accelerating the filling and releasing of the compressed air brakes on railway trains. The subject of the invention is an auxiliary device that accelerates the filling of the compressed air brake line and thus the releasing of the brake and at the same time prevents the consequences of improper operation of the driver's brake valve when filling the brake line.
. When releasing the compressed air brake, as is well known, the driver's brake valve lever is first placed in the filling position, in which there is a direct connection between the main air reservoir of the locomotive and the brake line that allows for a large amount of compressed air to pass through.
If the locomotive driver believes that the control valves are reversed into the release position as a result of this filling, and the prescribed release pressure (5 atmospheres) has almost been reached in the brake line, he moves the lever of the driver's brake valve to the driving position in which the The mentioned direct connection between the main air reservoir and the brake line is blocked and a throttled connection, automatically mediated by the line pressure if necessary, is created between the named spaces.
Relocating the driver's brake valve from the filling position to the driving position requires a certain amount of skill. Sudden misplacing may cause, especially with long trains, a drop in the pressure behind the brake line due to a hurrying pressure increase wave, which can cause the control valves of the front part of the train to move to the braking position.
If it is laid too slowly, the main reservoir air may still flow in abundant quantities into the brake line if the prescribed maximum pressure has already been reached in this line, which can occasionally cause the control reservoir to become overloaded.
The purpose of the invention is to prevent the mentioned possible grievances, so to free the locomotive driver from taking special care when operating the driver's brake valve and especially from observing the brake line manometer, which prevents him from observing the signals.
The auxiliary device is intended to ensure that when the driver's brake valve is moved from the filling position to the driving position, there is still an ample flow of main reservoir air into the brake line over a sufficiently large flow cross-section if the full release pressure is not yet in the brake line was achieved. This ample supply of main reservoir air to the brake line is automatically stopped by the device as soon as the line is completely filled.
This is necessary so that in the event of an emergency braking from the train or a tear in the train, the application of the brakes in the front part of the train is not prevented by amounts of air flowing in from the driver's valve.
For this purpose, according to the present invention, the auxiliary device is designed in such a way that the filling valve opens the connection of a large passage cross-section when the driver valve is moved from the filling position to the driving position and feeds the brake line with air from the main container, bypassing the pressure regulator, and after completion - the filling of the brake system closes itself actively to normal line pressure and does not open again when the line pressure drops.
In the drawing, an embodiment example of the auxiliary device as part of a locomotive equipment is schematically; illustrates.
With 1 the driver brake valve is designated net, the slide mirror is shown in the known schematic manner to show which compounds are mediated in the various positions of the slide.
The numbers I, II, III, IV, V and VI designate the known positions: filling position, driving position, middle position, final position, service brake position and quick brake position.
2 is the well-known, automatic line pressure regulator, which automatically maintains the release pressure in the brake line. 4 is a brake line filling valve, 5 is a control tank, 6 is an auxiliary valve which regulates the filling and emptying of the latter. 3 is a control valve that monitors the named parts.
The moving parts of the connection are illustrated in their normal position, which they occupy brake valve and fully charged brake line when the driver is in the driving position. The following special illustrations show the positions of the control spool of the control valve in the service brake and emergency brake positions.
In the normal position shown, the piston g in the control valve 3 is loaded on both sides by the release pressure maintained at the prescribed level by the line pressure regulator 2.
The space D above the spool in the filling valve 4 is about .den channel d, the. Channel 7 in the basic slide S - whose normal position also means its extreme right position - the shell of the graduated slide Sa, the channel 8, the basic slide S and the open air hole o1 are vented.
The brake line pressure acting on the lower end face of the piston slide in valve 4 keeps the valve in the drawn high position, both line B, which is connected to the main air tank <I> HB </I> when the driver valve is in the driving position, is separated from the brake line L.
The space above the valve body in the auxiliary valve 6 is connected through the, channel c, the: slide bore 10 and the bore 11 of the graduated slide S ″ with the slide chamber of the control valve 3, which is connected to the brake line L through the line 12 Auxiliary valve 6 is therefore kept on its seat by the brake line pressure and the spring 13. The hole O2 is closed by the base slide S.
The container 5 and the space G to the right of the control piston K are filled with brake line pressure. The channel as well as the base slide bore 1.4, which is coincident with it, is closed by the graduation slide S. Pressure losses due to leaks in the brake line L are compensated from the main tank by the pressure regulator 2 via 15, c, 10, 11 and 12. These passages are so narrow that they do not interfere with braking carried out by the train.
If service braking is performed, the brake line pressure acting on the left side of the piston K is reduced and the compressed air in space G and in the container 5 moves the piston K so far to the left until the slide S encloses the base with play Frame rests against the resilient bumper z.
(Slide position II of the basic and graduated slide and position V of the driver's brake valve.) In this position, spaces G and 5 are via f, the basic slide bore 16, the shell of the graduated slide 8x, the basic slide channel 8 and the open-air bore o1 vented until the pressure on both sides of the piston K is equal.
As soon as the pressure in space G and in container 5 falls below the reduced brake line pressure, piston K is shifted to the right and graduated slide 8 ″ reaches the closing position, in which it closes bores 8 and 16. The vent the rooms G and 5 is interrupted.
To release the brake, the driver brake lever is first moved to the filling position I and then to the driving position II. Due to the fill level that penetrates the brake line,
the control piston K is moved to its right end position. The basic slide S returns to the normal position shown in the illustration below.
He can, for example, be held in a further shift to the right by a fixed stop lying in front of his right front edge in this position. The graduation slide Se shifts to the right in such a way that the slider clam stakes the holes. 7 and 10 connects to one another, and that the channel 8 leading to the open-air bore o1 is blocked.
The space D above the piston slide in the filling valve 4 is then connected to the channel 15 coming from the line pressure regulator 2 via d, the channel 7, the shell of the graduated slide, the base slide bore 10 and the channel c.
In addition, the channels .f, 14, 7 and d are connected to each other. Since the line pressure at the beginning of the release is below the normal pressure of 5 atmospheres set by the pressure regulator 2, the piston slide in the filling valve 4 is moved downwards and connects the line B via the amply dimensioned bore 17 with the brake line L, so that on This way when the driver's brake valve is moved from the filling position I to the driving position II of the brake line L main reservoir air flows in, which takes place via the Müschel 9 in the driver's brake valve 1.
When the control piston K is shifted to the right as a result of the filling pressure sent into the brake line and the one he explained above! Shifting the graduation slide S "to the right, the control container 5 and the space G located to the right of the piston K are filled with compressed air from the voltage set by the line pressure regulator 2, and this is done via c, 10, the shell in the graduation slide S", 14, f and g. As soon as the mentioned spaces have been filled, i.e. the pressure on both sides of the piston is equal, the piston is moved to the left by the spring,
until it rests on the basic slide S, the graduated slide occupying the normal position drawn. The space D above the piston slide in the filling valve 4 is vented via d, 7, the mussel in the graduated slide S a, the, basic slide channel 8 and the open air bore o1.
The brake line air moves the piston slide in the filling valve 4 upwards, thus interrupting the direct connection between the line B connected to the main air reservoir via the shell 9 of the pilot valve and the brake line L.
The time within which the filling valve 4 fills the brake line L corresponds to the pressure drop achieved in the space G respectively during braking. in the container 5, is therefore directly proportional to the pressure drop in the brake line.
In the event of an emergency braking from the train and an emergency braking initiated by the locomotive, the pressure on the left side of the piston K drops rapidly until the brake line is completely emptied. The control piston g is thereby brought into its extreme left position, position III. In this position, the upper side of the auxiliary valve 6 via the channel 19, the bore o ", the base slide bore 8, the shell of the graduated slide, the base slide bore 7 and the open air bore o, - vented.
The auxiliary valve 6 is moved upwards against the action of the spring 13 by the pressure in the container. This breaks the connection between g and f. There. the hole H is also blocked by the base slide, so the loading container 5 is not vented even when the valve body in the auxiliary valve 6 is raised.
Only when a filling surge is put into the brake line and the slide and the control piston K of the control valve 3, as described above when releasing the brake, go into the right end position, is the bore H connected to the open-air bore o3, and the control container 5 and the space G connected to it is vented until the spring 1 $ pushes the auxiliary valve 6 back down. Once this has happened, there is again the connection between f and g, the loading container 5 is filled again by c with 10, the mussel in the graduation slide S, 14 and f in connection.
The time it takes for spaces 5 and G to be filled determines the time it takes for the filling pipe L over the large cross-section. The delay in emptying the nozzle container 5 in the event of emergency braking, Zugtrennun conditions and the like happens for the following reason: In such an event, the brake line is completely emptied, while the pressure in the auxiliary containers only drops to .den equalization pressure of 3.5 atmospheres.
As a result, the filling of the line over the large cross section of the filling valve 4 would take as long as if the auxiliary container were completely vented when the container 5 is empty. This would result in the large filling cross-section in the filling valve being left open for an excessively long period of time, so that an emergency braking which may have been carried out when starting up would remain ineffective.