Druckmittelbremse, insbesondere für Eisenbahnen. Die Erfindung betrifft eine Druckmittel bremse, insbesondere für Eisenbahnen, bei welcher der Brems- und Lösevorgang durch eine Veränderung des Druckes in der Brems leitung geregelt wird.
Die Erfindung bezweckt, die Bremse un erschöpflich zu machen, das heisst eine Ent leerung der Bremsbehälter in die Bremslei tung beim Bremsen zu vermeiden.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs gegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt. Fig. 1 zeigt schematisch eine Bremse. Fig. 2 stellt ein weiteres Organ der Bremse dar.
Fig. 3. zeigt eine andere Ausführungsform eines Teils der Bremse nach Fig. 1.
Fig. 4 stellt schematisch ein weiteres Organ ,der Bremse ,dar.
Fig. 5 zeigt dieses Organ ebenfalls sche matisch in anderer Ausführungsform.
Aus den Fig. 1 bis 5 ist ersichtlich, dass die Bremse die folgenden Bestandteile um fasst: Einen. Bremszylinder 1, .einen Hilfsluft behälter 2, einen Steuerbehälter 8, eine Über ladungsschutzvorrichtung 79 und ein Steuer- ventil, bestehend aus einem Beschleuniger 7, dem zugehörigen Abschlussorgan 5, einem Einschussorgan 4, dem zugehörigen Abschluss organ 13 (Mindestdruckventil), einem Ab schlussorgan 8 zwischen dem Steuerbehälter 8 und der Empfindlichkeitsbohrung 19, einem Füllorgan 45, bestehend aus einem Füllrück schlagventil 40 und einem Füllregulierventil 41, und einem Hauptsteuerorgan 6.
Die verschiedenen Bestandteile sind mit der Bremsleitung (nicht dargestellt) durch eine Leitung 9 über einen Absperrhahn 10 verbunden.
Die allgemeine Anordnung und Bauart der verschiedenen Bestandteile wird nachfol gend eingehend beschrieben.
Der Beschleuniger 7 besitzt nach Fig. 1 ein Gehäuse mit einem darin befindlichen ver stellbaren Abschlussteil 64 und einem Ventil 66. Die untere Seite des Abschlussteils ist durch eine Leitung 65 mit der Steuerkam mer 17 des Einschussorganes 4 verbunden. Die obere Seite des Abschlussteils 64 ist in Ver bindung mit der Leitung 9. Der Abschlussteil 64 betätigt das Ventil 66, das normalerweise durch eine Feder 67 geschlossen gehalten wird. Durch die Öffnung des Sitzes 68 dieses Ventils wird eine Verbindung hergestellt zwi schen der Leitung 9 und dem Kanal 69. Dieser Kanal führt zum Ventil 35 des Ab- schlussorga,nes 5.
Das Abschlussventil 35 des Abschluss- organes 5 wird durch eine abgeschlossene Röhrenfeder 36 betätigt, deren Inneres durch die Kanäle 37, 49 und 22 mit dem Steuer behälter 3 in Verbindung steht. Die Röhren feder befindet sich in einer Kammer 38, die durch den Kanal 39 mit der Leitung 9 ver bunden ist.
Das Einschussorgan 4 weist ein Gehäuse mit- einer Leitungskammer 14 auf, die mit der Leitung 9 durch eine Leitung 15 in Ver bindung steht; der Boden der Kammer 14 wird durch einen verschiebbaren Abschluss teil 16 gebildet, unter welchem sich eine Steuerkammer 17 befindet, die durch die Kanäle 18 und 22 mit dem Steuerbehälter 3 verbunden ist. Die Verbindung zwischen den Kammern 14 und 17 wird nach Fig. 1 durch die Empfindlichkeitsbohrung 19 in dem Ab schlussteil 16 ermöglicht, wobei die obere Öff nung der Bohrung 19 mit dem Gehäusedeckel ein Ventil bildet. Die Verbindung zwischen der Kammer 17 und dem Raum 28 wird durch das Ventil 25 mit Sitz 26 gesteuert.
Die Kammer 17 steht durch eine Leitung 29 in Verbindung mit dem Hilfsluftbehälter 2.
Das Abschlussorgan 13 (Mindestdruckven til) besteht aus einem verschiebbaren Ab schlussteil 30; dessen untere Seite unter atmosphärischem Druck und dem Druck einer Feder 31 steht. Die obere Seite steht unter dem Druck einer Kammer 32, die durch die Leitung 3.3 mit dem Bremszylinder 1 ver bunden ist. Der Abschlussteil 30 dient zur Betätigung des Ventils 34, welches die Ver bindung zwischen dem Raum 28 und der Kammer 32 steuert.
Das Abschlussorgan 8 zwischen dem Steuer behälter 3 und der Empfindlichkeitsbohrung 19 besteht nach Fig. 3 aus einem Abschluss ventil 20, das durch eine abgeschlossene Röh- renfeder 21 betätigt wird, deren Inneres einer seits durch den Kanal 2 3 mit dem Abschluss organ 5 und anderseits durch die Leitungen 24 und 33 mit dem Bremszylinder 1 verbun den ist.
Das Füllorgan 45 besteht aus einem ein seitigen Füllrückschlagventil 40 und even tuell einem Füllregulierventil 41 (Fig. 4 und 5), das durch eine Röhrenfeder 42 betätigt wird, deren Inneres durch den Kanal 2 2 mit dem Steuerbehälter 3 verbunden ist. Der Raum ausserhalb der Röhrenfeder 42 steht in Verbindung mit dem Hilfsluftbehälter durch die Leitung 44 und einen Regulier hahn 46. Es ist ausserdem eine Umgehungs leitung 43 vorgesehen, welche ein langsames Umfliessen des Ventils 41 gestattet.
Das Hauptsteuerorgan 6 hat ein Gehäuse, in welchem ein verstellbarer Abschlussteil 47 eingebaut ist. dessen untere Seite unter dem Druck einer Kammer 18 steht, die mit dem Steuerbehälter 3 durch einen Kanal 49 ver bunden ist. Die obere Seite des Abschlussteils 47 steht mit der Leitung 9 durch eine Leitung 50 in Verbindung. Der Abschlussteil 47 ist mittels einer Stange 51 mit einem verstell baren Abschlussteil 52 starr verbunden, des sen obere Seite durch den Kanal 53 und den Steuerhahn 54 mit dem Bremszylinder 1 in Verbindung stellt. Die untere Seite des Ab sehlussteils 52 stellt unter atmosphärischem Druck.
Die Stange 51 ist mit einem röhren förmigen Kolben 5.5 starr verbunden, der im Gehäuse des Hauptsteuerorganes 6 verschieb bar ist. Das Innere dieses Kolbens steht in ständiger Verbindung mit der Atmosphäre durch einen Kanal 56 und einen Steuerhahn 57. Der obere Teil des Kolbens 55 bildet den Sitz eines Auslassventils 58, das mit einem Einlassventil 59 starr verbunden ist.
Letzteres uird normalerweise von einer Feder 60 auf seinen festen Sitz 61 angedi:.-iicl#.t. Das Ventil 59 steuert die Druckluft, die von der Leitung 11 mit Hahn 12 aus zu einer Kammer 62 ge- lan-,t, die durch die Leitung 63 mit dem Bremszylinder 1. in Verbindung steht.
Es ist noch zu bemerken, dass die in der Fig.l eingezeichneten Ventile der besseren Verständlichkeit halber alle in der offenen Stellung angegeben sind, dass aber während des Arbeitens der Bremse sich zum Teil andere Stellungen ergeben.
In Abänderung von Fig. 1 können die Hahnen 12 und 57 und eventuell auch der Hahn 46 durch einen einzigen Hahn mit einem entsprechenden Satz von Bohrungen und Kanälen ersetzt sein.
Die Überladungsschutzvorrichtung 79 hat drei Stellungen für einen Betriebsdruck von über 5 kg/cm2, 5 kg/cm2 und 0 kg/cm2. Sie weist gemäss Fig. 2; einen verschiebbaren Ab schlussteil 70 auf, dessen untere .Seite unter atmosphärischem Druck und dem Druck einer Feder 71 steht, die durch die Verstell nocke 72 zusammengedrückt oder entspannt wird. Die obere Seite steht unter dem Druck einer Kammer 73-, die einerseits durch das Ventil 74 mit dem Hilfsluftbehälter 2 und anderseits durch die Leitung 75 mit der Kammer 76 und dem Steuerbehälter 3 ver bunden ist. Der Abschlussteil 70 dient zur Betätigung des Ventils 74, welches die Ver bindung zwischen der Kammer 73 und dem Hilfsluftbehälter 2 steuert.
Die Kammer 76 ist durch das Ventil 77, das auch durch die Nocke 72 gesteuert wird, mit der Atmosphäre verbunden.
Die Arbeitsweise der vorstehend beschrie benen Bremse ist die folgende: Beim erstmaligen Auffüllen der Bremse gelangt die Druckluft aus der Bremsleitung durch den offenen Hahn 10 zum Hilfsluft behälter 2 über die Leitung 9, das schwach belastete Füllrückschlagventil 40 und das Füllregulierventil 41 (Fig. 4 und 5), welches mit verhältnismässig grosser Durchgangsöff nung das Zuströmen der Luft zum Hilfsluft behälter 2 selbsttätig in Abhängigkeit vom Druckunterschied zwischen dem Hilfsluft behälter 2 und dem .Steuerbehälter 3 regelt, und zwar in der Weise, dass der Durchgang durch das Ventil 41 geschlossen wird, sobald der Druckunterschied unter einen vorbestimm ten Wert, zum Beispiel von 0,2 kg/cm, fällt.
Der Steuerbehälter 3 wird noch rascher auf geladen als der Hilfsluftbehälter 2, und zwar über die bei gelöster Bremse offene Empfind lichkeitsbohrung 19 (Fig. 3) und den Kanal 18. t Gemäss Fig. 5 ist eventuell eine Um gehungsleitung 43 mit Drosselbohrung zur weiteren ununterbrochenen, aber sehr lang samen Füllung vorhanden.
Der Steuerbehälter 3, wird also über die ; Empfindlichkeitsbohrung 19, das Abschluss ventil 2'1? und den Kanal 22 und unter Um ständen auch vom Hilfsluftbehälter 2 aus über den Kanal 18 (Fig. 3) aufgeladen.
Druckluft gelangt auch von der Leitung 9 an die Oberseite der Abschlussteile 64, 16 und 47 und aussen an die Röhrenfeder 36.
In der Fahr- bezw. Bremslösestellung, bei welcher in der Bremsleitung der normale oder Betriebsdruck vorhanden ist, befindet sich der Abschlussteil 64 des Beschleunigers 7 in seiner untern Stellung, so dass das Ven til 66 durch die Feder 67 geschlossen ist. Der Abschlussteil 16 des Einschussorganes 4 ist ebenfalls in seiner untern Stellung, so dass das Ventil 25 sich in der geschlossenen Stel lung befindet. Die in diesem Fall offene Empfindlichkeitsbohrung 19, die nach Fig. 1 im Abschlussteil 16 vorgesehen ist, wird nor malerweise gemäss Fig. 3 angeordnet. Der Bremszylinder 1 ist mit der Atmosphäre durch die Leitung 63, das offene Ventil 58, das Innere des Kolbens 55, den Kanal 56 und eine Bohrung des Hahnes 57 verbunden.
Das Ventil 3-5 des Abschlussorganes 5 wird durch die Feder 78 in der offenen Stel lung gehalten und ebenso das Abschlussorgan 8 durch die Feder 80 (Fig. 3).
Das Ventil 34- des Mindestdruckventils 13 wird, wie angegeben, durch die Feder 31 in der offenen Stellung gehalten, da der Druck auf beiden Seiten des Abschlussteils 30 gleich dem atmosphärischen Druck ist.
Die Kammer, die unter dem Abschlussteil 52 im Hauptsteuerorgan 6 vorgesehen ist, hat Atmosphärendruck; der Raum über dem Ab schlussteil 47 steht unter Bremsleitungsdruck und der Raum unter diesem Abschlussteil unter Steuerbehälterdruck, das heisst dem nor malen Bremsleitungsdruck. Das-Ventil 74 der Überladungsschutzvorrich tung 79 ist sowohl in der Stellung "5" als " > 5" der Nocke 72 geschlossen.
Zur Ausführung einer Betriebsbremsung -wird der Druck in der Bremsleitung wie üblich erniedrigt, und diese Druckminderung überträgt sieh in den Raum über dem Ab schlussteil 64 des Beschleunigers 7. Der Ab schlussteil 64 verschiebt sich nach oben unter dem Einfluss des nun höheren Hilfsluftbehäl terdruckes in dem unter ihm befindlichen Raum. Dadurch wird das Ventil 66 entgegen dem Druck der Feder 67 geöffnet. Die Druck luft strömt nun von der Bremsleitung zum Bremszylinder durch die Leitung 9, die offenen Ventile 66 und 35, den Kanal 23, den Raum oberhalb der Röhrenfeder 21 und die Leitungen 24 und 3<B>3</B>.
Diese lokale Druck luftabzapfung unterstützt die Übertragung der Druckerniedrigung in der Bremsleitung über deren ganze Länge auf bekannte Weise.
Sobald eine bestimmte Erniedrigung des Bremsleitungsdruckes in der Leitung 9 ein getreten ist, wird das Abschlussventil 35 durch den auf die abgeschlossene Röhrenfeder 36 wirkenden Steuerbehälterdruck geschlos sen, der grösser ist als der erniedrigte Brems leitungsdruek, der in der Kammer 38 wirkt. Ein weiteres Abströmen von Druckluft aus der Bremsleitung zum Bremszylinder wird so durch das Ventil 35 verhindert. Die lokale Abzapfung von Druckluft aus der Brems leitung -wird somit durch das Abschlussventil 35 begrenzt. Das Abschlussventil 35 wird vor teilhaft so eingestellt, dass der Abschluss bei einer Erniedrigung des Druckes in der Bremsleitung um ungefähr 0,.1 kg/cm2 er folgt.
Sobald der Druck innerhalb der Röh renfeder 21, gegebenenfalls mit Hilfe einer Drosselung in der Leitung 24, einen vorbestimmten Druck von zum Beispiel 0,3 kg/cm2 erreicht hat, wird das Ventil 20 geschlossen und damit nach Fig. 3 einerseits die Verbindung zwischen der Empfindlich keitsbohrung 19 und dem Hilfsluft- und dem Steuerbehälter und anderseits zwischen diesen beiden Behältern unterbrochen. Dadurch wird der Druck im Steuerbehälter 3 erhalten, wenn der Druck im Hilfsluftbehälter 2 erniedrigt wird, wie nachstehend beschrieben ist.
Die Druckerniedrigung in der Brems leitung wirkt auf das Einschussorgan 4 wie folgt: Die durch die Leitung 15 auf die Kam mer 14 übertragene Druckerniedrigung der Bremsleitung bewirkt eine Verschiebung des Abschlussteils 16 nach oben zufolge des den Anschlag gebenden Hilfsluftbehälterdruckes in der Kammer 1.7. Dadurch wird bei Vorhan densein der Empfindlichkeitsbohrung 19 im Abschlussteil 16 (Fig. 1) diese geschlossen und das Ventil 25 von seinem Sitz 26 gehoben. Durch das Offnen des Ventils 25 wird ein rascher Einschuss von Druckluft aus dem Hilfsluftbehälter 2 in den Bremszylinder 1 ermöglicht.
Die Druckluft strömt dabei vom Hilsluftbehälter 2 durch die Leitung 29, den offenen Sitz ?6, das offene Ventil 34 und die Leitungen 33 und 63 in den Bremszylinder 1.
Sobald der Druck im Bremszylinder 1 durch den raschen Einschuss von Druckluft, wie dies vorstehend beschrieben wurde, auf einen bestimmten Wert gestiegen ist, wird das Mindestdruckventil 34 durch den ,"ich nach unten bewegenden Abschlussteil 30 -e- schlossen, weil der Bremszylinderdruck in der Kammer 32 des Organes 13 den entgegen gesetzten Druck der Feder 31 übersteigt. Die weitere Füllung des Bremszylinders mit Druckluft wird auf diese Weise vom Ventil ; 3'i verunmöglicht.
Natürlich wird vor und eventuell gleich zeitig mit dem raschen Einschuss von Druck luft vom Hilfsluftbehälter 2 in den Brems zylinder 1, wie dies vorstehend beschrieben ist, durch den erniedrigten Bremsleitungs- druck, der von der Leitani;
9 aus durch die Leitung 50 auf den obern Teil des Abschluss teils 47 des Hauptsteurorganes 6 übertragen wird, diesem Abschlussteil unter dem über- , wiegenden Einfluss des Steuerbehiilterdruk- kes\in der Kammer 48 leicht nach oben ver schoben, wodurch das obere Ende des Kolbens 55 ain Auslassventil 58 zum Anliegen kommt und so die Verbindung zwischen dem Brems zylinder 1 und der Atmosphäre unterbrochen wird.
Bei weiterer Erniedrigung des Druckes in der Bremsleitung, der auf die obere Seite des Abschlussteils 47 des Hauptsteuerorganes wirkt, bewegt sich dieser Abschlussteil durch die Wirkung des überwiegenden Steuerbehäl terdruckes in der Kammer 48 noch mehr nach oben, wodurch der Kolben 55 weiter gehoben wird und das Einlassventil 59 öffnet. Es wird dadurch Druckluft vom Hilfsluftbehälter 2 dem Bremszylinder 1 durch die Leitung 29, den Hahn 12, die Leitung 11, den offenen Ventilsitz 61 und die Leitung 68 zugeführt.
Der Hahn 12, ist mit einer kalibrierten Bohrung versehen, die die Füllzeit des Brems zylinders 1 mit Druckluft regelt. Er ist zweckmässig mit Bohrungen verschiedener Grösse versehen, die verschiedene Füllzeiten des Bremszylinders ergeben entsprechend wechselnden Betriebsverhältnissen (zum Bei spiel für Güter-, Personen- und Schnellzüge), so dass die Füllzeit für den Bremszylinder wie gewünscht verändert werden kann.
Der so im Bremszylinder 1 erzeugte Druck überträgt sich auf die Oberseite des Abschlussteils 52 durch den Kanal 53 und den Steuerhahn 54. Sobald der Bremszylin derdruck einen Wert erreicht hat, welcher der Druckerniedrigung in der Bremsleitung entspricht, wird der Abschlussteil 52 mit der Stange 5.1 und dem Kolben 55 nach unten ver schoben unter Überwindung des entgegen gesetzt wirkenden Druckes :des Steuerbehälters. in der Kammer 48. Das Einlassventil 59 wird dann durch die Feder 60 geschlossen und da mit die weitere Füllung des Bremszylinders 1 vom Hilfsluftbehälter 2 aus unterbrochen.
Der zwischen denn. Bremszylinder 1 und dem Abschlussteil 52 vorgesehene Steuerhahn 54 ermöglicht, den einer bestimmten Druck erniedrigung in der Bremsleitung entsprechen den Bremszylinderdruck zu ändern.
Nachdem das Einlassventil 59, wie vor stehend beschrieben, geschlossen worden ist, bleibt bei ebenfalls in der Abschlussstellung befindlichem Auslassventil 58 im Bremszylin der 1 die Luftmenge eingeschlossen, bis eine neue Druckveränderung in der Bremsleitung vorgenommen wird. Wenn sich dagegen der Druck im Bremszylinder unbeabsichtigt ver ringert, zum Beispiel durch Verluste, wird durch die Druckerniedrigung der Abschluss teil 52 mit der Stange 51 und dem Kolben 55 wieder nach oben verschoben, wodurch das Einlassventil 59 wieder geöffnet wird und eine neue Füllung mit Druckluft vom Hilfs luftbehälter 2 aus erfolgt, bis die Druck erniedrigung wieder ausgeglichen ist.
Will man das Mass der Abbremsung erhöhen, so wird der Druck in der Bremsleitung weiter erniedrigt, -wodurch die Stange 51 des Haupt- steuerorganes 6 sich von neuem nach oben ver schiebt, um das Einlassventil 59 zu öffnen und den Bremszylinder 1 vom Hilfsluftbehälter 2 aus auf die bereits beschriebene Weise weiter zu füllen. Das Einlassventil 59 wird wieder geschlossen, sobald eine entsprechende Er höhung des Zylinderdruckes hergestellt ist.
Der Zylinderdruck kann auf diese Weise durch Erniedrigung des Druckes in der Brems leitung erhöht werden bis zum Druckaus gleich zwischen Hilfsluftbehälter und Brems zylinder oder bis zu einem bestimmten Höchstdruck im Bremszylinder, wenn ein Höchstdruckbegrenzungsorgan vorgesehen ist.
Um nach dem vorstehend beschriebenen, stufenweisen Bremsen ein stufenweises Lösen der Bremse vorzunehmen, wird der Druck in der Bremsleitung wie üblich nach und nach erhöht. Dadurch wird der Abschlussteil 47 verschoben, und zwar unter Überwindung der Wirkung des Steuerbehälterdruckes in der Kammer 48. Die Stange 51 und der Kol ben 55 werden so verschoben, dass das Aus lassventil 58 sich öffnet, so dass die Druck luft aus dem Bremszylinder 1 durch die Leitung 63, das offene Auslassventil 58, das Innere des Kolbens 55, den Kanal 56 und den Hahn 5 7 ins Freie strömt.
Die Menge per Zeiteinheit der aus dem Bremszylinder 1 aus strömenden Druckluft ist bestimmt durch die kalibrierte Bohrung des Hahnes 57, welcher vorteilhaft mit Bohrungen von verschiedener Grösse, die den einzelnen Betriebsverhältnis sen entsprechen, versehen wird. Sobald der Druck im Bremszylinder 1 durch das Aus strömen der in demselben enthaltenen Druck- Luft, wie vorstehend beschrieben, erniedrigt worden ist, überwiegt der Steuerbehälter druck in der Kammer 48 die Drücke, herrüh rend von der Bremsleitung über dem Ab schlussteil 47 und von dem Bremszylinder über dem Abschlussteil 52, so dass sich der Abschlussteil 47 nach oben bewegt, das Aus lassventil 58 schliesst und jedes weitere Aus strömen von Druckluft aus dem Bremszylin der 1 unterbricht.
Dieser Vorgang wieder holt sich bei jeder weiteren Druckerhöhung in der Bremsleitung, bis der normale Wert dieses Druckes erreicht worden ist. Der Bremszylinderdruck erniedrigt sich schliess lich auf den Atmosphärendruck, so dass die Bremsklötze vollständig gelöst sind.
Wird im Verlaufe der Wiederherstellung des normalen oder Betriebsdruckes in der Bremsleitung der Druck in der Leitung 9 gleich oder grösser als der Hilfsluftbehälter druck in den Leitungen 29 und 65, so senkt sich der Abschlussteil 64 des Beschleunigers 7 und das Ventil 66 kann sich unter der Wir kung der Feder 67 schliessen.
Sobald der in der Bremsleitung wieder hergestellte Druck sich dem normalen Wert nähert, wirkt dieser Druck in der Kammer 38 und öffnet mit Hilfe der Feder 78 das Ab schlussventil 35.
Bei der Druckerhöhung in der Brems leitung senkt sich auch der Abschlussteil 16 des Einschussorganes 4 und das Ventil 25 wird geschlossen.
Ferner wird das Mindestdruckventil 34 durch die Wirkung der Feder 31, die den ab nehmenden Zylinderdruck in der Kammer 32 überwiegt, geöffnet.
Ebenso wird bei Erreichung eines be stimmten Mindestdruckes im Bremszylinder das Ventil 20 des Abschlussorganes 8 wieder geöffnet.
Schliesslich wird beim Ansteigen des Druckes in der Bremsleitung der Hilfsluft behälter 2 über das Füllrückschlagventil 40 aufgeladen. Ist das Füllregulierventil 41 (Fig. 3) vorhanden, so unterbricht dieses den Füllvorgang, sobald der Druckunterschied zwischen dem Hilfsluftbehälter 2 und dem Steuerbehälter 3 einen vorbestimmten Wert von zum Beispiel 0,2 kg/cm2 erreicht hat, also zum Beispiel bei einem Druck von 4,8 kg/cm2 bei einem Betriebsdruck von 5 kg/cm2, und verhindert dadurch die Überladung.
Die in Fig. ? dargestellte Überladungs schutzvorrichtung 79 dient zur Vermeidung von Überladungen bei Fahrten mit gleich bleibendem Betriebsdruck von zum Beispiel 5 kg/cm2.
Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist zusammengefasst die folgende: In der Stellung " > 5" (für variablen Be triebsdruck) ist der Hilfsluftbehälter 2 durch das Ventil 74 und der Steuerbehälter 3 durch das Ventil 7 7 abgeschlossen. Die Feder 71 wird durch die Nocke 72 entsprechend einem Druck von zum Beispiel 6,5 kg/cm2 zusam mengedrückt. Sowohl die Druckluft des Hilfs luftbehälters 2 als auch diejenige des Steuer behälters 3 kann nicht entweichen.
In der Stellung "5" (für 5 kg/cm2 Be triebsdruck) wird die Feder 71 durch die Nocke nur noch entsprechend einem Druck von 5 kg/cm2 zusammengedrückt. Bei Über druck über 5 kg/cm2 im Steuerbehälter 3 wird in gelöstem oder gebremstem Zustand das Ventil 74 geöffnet und es findet ein Ab strömen von Druckluft aus dem Steuerbehäl ter 3- in den Hilfsluftbehälter 2 statt, bis der Druck im Steuerbehälter 3 auf den Betriebs druck von 5 kg/cm2 gefallen ist und das Ven til 74 sieh wieder schliesst. Es werden somit in der Stellung "5\' aus irgendwelchen Grün den eingetretene Überladungen selbsttätig entfernt.
In der Stellung "0" (vollständige Ent leerung) wird die Feder des Druckreglers durch die Nocke entlastet und das Ventil 74 öffnet sich. Gleichzeitig drückt die Nocke das Ventil 7 7 auf. Der Hilfsluftbehälter 2 und der Steuerbehälter 3 können in dieser Stellung teilweise bezw.ganz entleertwerden.
Bei der im Beispiel beschriebenen Bremse werden drei Reguliervorgänge, nämlich die Beschleunigniig der Übertragung der Druck- erniedrigung in der Bremsleitung über die ganze Länge des Zuges durch lokale Abzap- fung aus der Bremsleitung, der rasche Ein schuss von Druckluft in den Bremszylinder zum Anlegen der Bremsklötze an die Räder und die darauffolgenden Abstufungen des Bremsdruckes durch getrennte Organe aus geführt.
Das Organ 8 schliesst die Verbindung der Bremsleitung über die Empfindlichkeitsboh rung 19 mit dem Steuerbehälter 3 (Fig. 1 und 3) und eventuell auch mit dem Hilfsluft behälter 2: (Fig. 3) unabhängig vom Haupt steuerorgan und Mindestdruckventil ab.
Bei bekannten Bremsen wird diese Funk tion durch das Hauptsteuerorgan selber aus geführt, mit dem Nachteil, dass die Wirkung verhältnismässig viel später eintritt und da her eine gewisse grössere Druckluftmenge aus den Behältern in die Bremsleitung zurück fliessen kann und bei Druckerhöhungen in der Bremsleitung für Lösestufen unter Um ständen die Verbindung der Bremsleitung mit dem Steuerbehälter wieder hergestellt wird und somit die Bremse sich mehr oder weniger erschöpft.
Bei gleichzeitigem Vorhandensein des Füllregulierventils 41 wird auch der Hilfs luftbehälter 2, nachdem er sich zum Beispiel bis zu einem vorbestimmten Druck aufgefüllt hat, ganz, eventuell fast ganz abgeschlossen, so dass sehr lange Füllstösse ausgeführt wer den können, ohne dass die Bremsbehälter und damit die Bremsen überladen werden.
Bei Vorhandensein der in Fig. 2 dar gestellten Überladungsschutzvorrichtung wird in der Stellung "5" (5 kg/cm' Betriebsdruck) die bei fehlerhafter Bedienung des Führer bremsventils eintretende Überladung der Bremse vermieden, da ein Druckausgleich bei jeder Bremsung stattfindet.
Die Arbeitsweise einzelner Organe kann, wenn gewünscht, entsprechend der Fahr geschwindigkeit oder der Beladung des Fahr zeugen gesteuert werden.
Bei dem beschriebenen Beispiel wird das Organ 8 bei Einleitung einer Bremsung durch die vom Beschleuniger 7 aus der Bremsleitung abgezapfte Druckluft gesteuert. Die Steue rung kann aber auch durch die vom Ein- schussorgan 4 oder dem Mindestdruckventil 13 oder dem Hauptsteuerorgan 6 durchgelas sene Druckluft erfolgen, wenn auch letztere Lösungen weniger günstig sind. Ferner kann der Abschluss des Organes 8 auch in Abhän gigkeit von der Differenz des Druckes im Steuerbehälter 3 und im Hilfsluftbehälter 2 stattfinden.
Statt einer für alle Behälter gemeinsamen Empfindlichkeitsbohrung 19 könnte jedem einzelnen Behälter eine Empfindlichkeits bohrung zugeordnet sein, wie solche zum Bei spiel in Fig. 3 im Kanal 18 und im Kanal 22 angedeutet sind.
In allen Fällen gewährleistet die beschrie bene Bremse eine hinsichtlich lokaler Ab zapfung von Druckluft aus der Bremsleitung, raschen Einschuss von Druckluft in den Bremszylinder und dessen weiterer Füllung mit Druckluft gute Wirkungsweise und Re gulierbarkeit. Das Laden und Nachfüllen der verschiedenen Behälter wird dabei zweckent sprechend geregelt und die Störungen durch Überladungen vermieden. Die Bremse ist un- erschöpfbar. UNTERANSPRüCHE 1.
Bremse gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Organ (8) bei - Einleitung einer Bremsung durch die vom Beschleuniger (7) aus der Bremsleitung abgezapfte Druckluft gesteuert wird.
z. Bremse gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Organ (8)
Pressure medium brake, in particular for railways. The invention relates to a pressure medium brake, in particular for railways, in which the braking and release process is controlled by changing the pressure in the brake line.
The invention aims to make the brake inexhaustible, that is, to avoid emptying the brake reservoir into the Bremslei device when braking.
An embodiment of the subject invention is shown in the drawing. Fig. 1 shows schematically a brake. Fig. 2 shows another part of the brake.
FIG. 3 shows another embodiment of part of the brake according to FIG. 1.
Fig. 4 shows schematically another element, the brake.
Fig. 5 shows this organ also cal cally in another embodiment.
From Figs. 1 to 5 it can be seen that the brake comprises the following components: One. Brake cylinder 1, .an auxiliary air container 2, a control container 8, an overcharge protection device 79 and a control valve, consisting of an accelerator 7, the associated closing element 5, an injection element 4, the associated closing element 13 (minimum pressure valve), a closing element 8 between the control container 8 and the sensitivity bore 19, a filling element 45, consisting of a filling check valve 40 and a filling regulating valve 41, and a main control element 6.
The various components are connected to the brake line (not shown) by a line 9 via a shut-off valve 10.
The general arrangement and design of the various components is described in detail below.
According to FIG. 1, the accelerator 7 has a housing with an adjustable end part 64 and a valve 66 located therein. The lower side of the end part is connected by a line 65 to the control chamber 17 of the insertion element 4. The upper side of the closure part 64 is in connection with the line 9. The closure part 64 actuates the valve 66, which is normally kept closed by a spring 67. The opening of the seat 68 of this valve establishes a connection between the line 9 and the channel 69. This channel leads to the valve 35 of the closure organ 5.
The shut-off valve 35 of the shut-off member 5 is actuated by a closed tubular spring 36, the interior of which is connected to the control container 3 through the channels 37, 49 and 22. The tube spring is located in a chamber 38 which is ver through the channel 39 with the line 9 connected.
The bullet organ 4 has a housing with a line chamber 14 which is in connection with the line 9 through a line 15; the bottom of the chamber 14 is formed by a slidable closure part 16, under which there is a control chamber 17 which is connected to the control container 3 through the channels 18 and 22. The connection between the chambers 14 and 17 is made possible according to FIG. 1 through the sensitivity bore 19 in the end part 16, the upper opening of the bore 19 forming a valve with the housing cover. The connection between the chamber 17 and the space 28 is controlled by the valve 25 with seat 26.
The chamber 17 is in communication with the auxiliary air tank 2 through a line 29.
The closing element 13 (Minimum Druckven valve) consists of a slidable end part 30; the lower side of which is under atmospheric pressure and the pressure of a spring 31. The upper side is under the pressure of a chamber 32 which is ver through the line 3.3 with the brake cylinder 1 connected. The closing part 30 is used to actuate the valve 34 which controls the connection between the space 28 and the chamber 32.
The closing element 8 between the control container 3 and the sensitivity bore 19 consists of a closing valve 20 according to FIG. 3, which is actuated by a closed tubular spring 21, the interior of which is on the one hand through the channel 2 3 with the closing organ 5 and on the other hand verbun through the lines 24 and 33 with the brake cylinder 1 is the.
The filling element 45 consists of a one-sided filling check valve 40 and possibly a filling regulating valve 41 (FIGS. 4 and 5) which is actuated by a tubular spring 42, the interior of which is connected to the control container 3 through the channel 2 2. The space outside the tubular spring 42 is in connection with the auxiliary air tank through the line 44 and a regulating valve 46. A bypass line 43 is also provided, which allows the valve 41 to flow slowly around it.
The main control element 6 has a housing in which an adjustable closing part 47 is installed. the lower side of which is under the pressure of a chamber 18 which is ver with the control container 3 through a channel 49 connected. The upper side of the terminating part 47 is connected to the line 9 through a line 50. The closing part 47 is rigidly connected by means of a rod 51 to an adjustable ble closing part 52, the upper side of which connects to the brake cylinder 1 through the channel 53 and the control valve 54. The lower side of the ab sehlussteils 52 is under atmospheric pressure.
The rod 51 is rigidly connected to a tubular piston 5.5, which is displaceable in the housing of the main control element 6 bar. The interior of this piston is in constant communication with the atmosphere through a channel 56 and a control valve 57. The upper part of the piston 55 forms the seat of an outlet valve 58 which is rigidly connected to an inlet valve 59.
The latter is normally attached to its tight seat 61 by a spring 60: - iicl # .t. The valve 59 controls the compressed air that comes from the line 11 with the cock 12 to a chamber 62, which is connected to the brake cylinder 1 through the line 63.
It should also be noted that the valves shown in FIG. 1 are all indicated in the open position for the sake of better understanding, but that in some cases other positions arise while the brake is working.
In a modification of FIG. 1, the taps 12 and 57 and possibly also the tap 46 can be replaced by a single tap with a corresponding set of bores and channels.
The overcharge protection device 79 has three positions for an operating pressure of over 5 kg / cm2, 5 kg / cm2 and 0 kg / cm2. It has according to FIG. 2; a slidable end part 70, the lower .Seite is under atmospheric pressure and the pressure of a spring 71, which is compressed or relaxed by the adjusting cam 72. The upper side is under the pressure of a chamber 73- which is connected on the one hand through the valve 74 with the auxiliary air tank 2 and on the other hand through the line 75 to the chamber 76 and the control tank 3 a related party. The closing part 70 is used to actuate the valve 74, which controls the connection between the chamber 73 and the auxiliary air tank 2.
Chamber 76 is connected to atmosphere through valve 77, which is also controlled by cam 72.
The operation of the above-described enclosed brake is as follows: When the brake is filled for the first time, the compressed air from the brake line passes through the open valve 10 to the auxiliary air container 2 via line 9, the lightly loaded filling check valve 40 and the filling regulating valve 41 (Fig. 4 and 5), which regulates the flow of air to the auxiliary air container 2 automatically as a function of the pressure difference between the auxiliary air container 2 and the control container 3 with a relatively large passage opening in such a way that the passage through the valve 41 is closed, as soon as the pressure difference falls below a predetermined value, for example 0.2 kg / cm.
The control tank 3 is charged even faster than the auxiliary air tank 2, namely via the open sensitivity bore 19 (Fig. 3) and the channel 18 when the brake is released. T According to Fig. 5 is possibly a bypass line 43 with a throttle hole for further uninterrupted , but very long seed filling present.
The control container 3 is so on the; Sensitivity bore 19, the shut-off valve 2'1? and the channel 22 and under order also charged from the auxiliary air tank 2 via the channel 18 (Fig. 3).
Compressed air also passes from the line 9 to the upper side of the closure parts 64, 16 and 47 and to the outside of the tubular spring 36.
In the driving resp. Brake release position, in which the normal or operating pressure is present in the brake line, the end part 64 of the accelerator 7 is in its lower position, so that the valve 66 is closed by the spring 67. The closure part 16 of the injection member 4 is also in its lower position, so that the valve 25 is in the closed position. The sensitivity bore 19, which is open in this case and which is provided in the end part 16 according to FIG. 1, is normally arranged according to FIG. The brake cylinder 1 is connected to the atmosphere through the line 63, the open valve 58, the interior of the piston 55, the channel 56 and a bore of the cock 57.
The valve 3-5 of the closing member 5 is held in the open position by the spring 78 and also the closing member 8 by the spring 80 (Fig. 3).
The valve 34- of the minimum pressure valve 13 is, as indicated, held in the open position by the spring 31, since the pressure on both sides of the closure part 30 is equal to the atmospheric pressure.
The chamber, which is provided under the closing part 52 in the main control element 6, has atmospheric pressure; the space above the end part 47 is under brake line pressure and the space under this end part under control tank pressure, that is, the normal brake line pressure. The valve 74 of the Überladungsschutzvorrich device 79 is closed in both the "5" and "> 5" positions of the cam 72.
To perform a service brake, the pressure in the brake line is lowered as usual, and this pressure reduction is transferred to the space above the end part 64 of the accelerator 7. The end part 64 moves upwards under the influence of the now higher auxiliary air container pressure in the space below it. As a result, the valve 66 is opened against the pressure of the spring 67. The compressed air now flows from the brake line to the brake cylinder through the line 9, the open valves 66 and 35, the channel 23, the space above the tubular spring 21 and the lines 24 and 3 <B> 3 </B>.
This local pressure air extraction supports the transfer of the pressure drop in the brake line over its entire length in a known manner.
As soon as a certain reduction in the brake line pressure has occurred in line 9, the shut-off valve 35 is closed by the control tank pressure acting on the closed tubular spring 36, which is greater than the reduced brake line pressure that acts in chamber 38. A further outflow of compressed air from the brake line to the brake cylinder is prevented by the valve 35. The local tapping of compressed air from the brake line is thus limited by the shutoff valve 35. The shut-off valve 35 is set before geous so that the conclusion when the pressure in the brake line is reduced by about 0.1 kg / cm2 it follows.
As soon as the pressure within the Röh renfeder 21, possibly with the help of a throttle in the line 24, has reached a predetermined pressure of, for example, 0.3 kg / cm2, the valve 20 is closed and thus according to FIG. 3 on the one hand the connection between the Sensitive keitsbohrung 19 and the auxiliary air and the control container and on the other hand interrupted between these two containers. Thereby, the pressure in the control tank 3 is maintained when the pressure in the auxiliary air tank 2 is decreased, as will be described below.
The decrease in pressure in the brake line acts on the injection element 4 as follows: The pressure decrease in the brake line transmitted through line 15 to chamber 14 causes the end part 16 to be shifted upwards due to the auxiliary air reservoir pressure in chamber 1.7 which sets the stop. As a result, if the sensitivity bore 19 in the end part 16 (FIG. 1) is present, it is closed and the valve 25 is lifted from its seat 26. By opening the valve 25, a rapid injection of compressed air from the auxiliary air tank 2 into the brake cylinder 1 is made possible.
The compressed air flows from the auxiliary air reservoir 2 through the line 29, the open seat 6, the open valve 34 and the lines 33 and 63 into the brake cylinder 1.
As soon as the pressure in the brake cylinder 1 has risen to a certain value as a result of the rapid injection of compressed air, as described above, the minimum pressure valve 34 is closed by the closing part 30 moving downwards, because the brake cylinder pressure in the Chamber 32 of organ 13 exceeds the opposite pressure of spring 31. In this way, further filling of the brake cylinder with compressed air is made impossible by the valve 3'i.
Of course, before and possibly at the same time as the rapid injection of compressed air from the auxiliary air reservoir 2 into the brake cylinder 1, as described above, by the reduced brake line pressure generated by the Leitani;
9 is transmitted from through the line 50 to the upper part of the closing part 47 of the main control element 6, this closing part is pushed slightly upwards under the predominant influence of the control valve pressure in the chamber 48, whereby the upper end of the piston 55 ain outlet valve 58 comes to rest and so the connection between the brake cylinder 1 and the atmosphere is interrupted.
If the pressure in the brake line, which acts on the upper side of the end part 47 of the main control member, is further reduced, this end part moves even more upwards due to the effect of the predominant Steuerbehäl pressure in the chamber 48, whereby the piston 55 is raised further and that Inlet valve 59 opens. Compressed air is thereby supplied from the auxiliary air reservoir 2 to the brake cylinder 1 through the line 29, the cock 12, the line 11, the open valve seat 61 and the line 68.
The cock 12 is provided with a calibrated bore that regulates the filling time of the brake cylinder 1 with compressed air. It is expediently provided with bores of different sizes, which result in different filling times of the brake cylinder according to changing operating conditions (for example for goods, passenger and express trains) so that the filling time for the brake cylinder can be changed as desired.
The pressure generated in this way in the brake cylinder 1 is transferred to the top of the end part 52 through the channel 53 and the control valve 54. As soon as the brake cylinder pressure has reached a value that corresponds to the pressure drop in the brake line, the end part 52 with the rod 5.1 and the piston 55 pushed down ver while overcoming the opposing pressure: the control tank. in the chamber 48. The inlet valve 59 is then closed by the spring 60 and therewith the further filling of the brake cylinder 1 from the auxiliary air tank 2 is interrupted.
The one between then. Brake cylinder 1 and the end part 52 provided control valve 54 enables the brake cylinder pressure to be changed to correspond to a specific pressure reduction in the brake line.
After the inlet valve 59, as described above, has been closed, the amount of air is also included in the exhaust valve 58 in the brake cylinder 1, which is also in the final position, until a new pressure change is made in the brake line. If, on the other hand, the pressure in the brake cylinder is unintentionally reduced, for example through losses, the lowering of the pressure of the closing part 52 with the rod 51 and the piston 55 is shifted upwards again, whereby the inlet valve 59 is opened again and a new filling with compressed air takes place from the auxiliary air tank 2 until the pressure reduction is compensated again.
If you want to increase the amount of braking, the pressure in the brake line is further reduced, -which means that the rod 51 of the main control element 6 is pushed up again to open the inlet valve 59 and the brake cylinder 1 from the auxiliary air reservoir 2 to fill further in the manner already described. The inlet valve 59 is closed again as soon as a corresponding increase in the cylinder pressure is established.
The cylinder pressure can be increased in this way by lowering the pressure in the brake line up to the Druckaus equal between the auxiliary air tank and the brake cylinder or up to a certain maximum pressure in the brake cylinder, if a maximum pressure limiter is provided.
In order to carry out a gradual release of the brake after the gradual braking described above, the pressure in the brake line is gradually increased as usual. As a result, the closing part 47 is displaced, while overcoming the effect of the control tank pressure in the chamber 48. The rod 51 and the piston 55 are displaced so that the outlet valve 58 opens so that the compressed air from the brake cylinder 1 through the line 63, the open outlet valve 58, the interior of the piston 55, the channel 56 and the tap 5 7 flows into the open.
The amount per unit of time of the compressed air flowing out of the brake cylinder 1 is determined by the calibrated bore of the cock 57, which is advantageously provided with bores of different sizes that correspond to the individual operating ratios. As soon as the pressure in the brake cylinder 1 has been lowered by the flow of the compressed air contained in the same, as described above, the control tank pressure in the chamber 48 outweighs the pressures, originating from the brake line via the end part 47 and from the Brake cylinder above the closure part 52, so that the closure part 47 moves upwards, the outlet valve 58 closes and any further outflow of compressed air from the brake cylinder 1 interrupts.
This process is repeated with every further pressure increase in the brake line until the normal value of this pressure has been reached. The brake cylinder pressure is finally lowered to atmospheric pressure so that the brake pads are completely released.
If, in the course of restoring the normal or operating pressure in the brake line, the pressure in line 9 is equal to or greater than the auxiliary air reservoir pressure in lines 29 and 65, the end part 64 of the accelerator 7 lowers and the valve 66 can move under the we Close the action of spring 67.
As soon as the pressure restored in the brake line approaches the normal value, this pressure acts in the chamber 38 and opens the shut-off valve 35 with the aid of the spring 78.
When the pressure increases in the brake line, the end part 16 of the injection element 4 also lowers and the valve 25 is closed.
Furthermore, the minimum pressure valve 34 is opened by the action of the spring 31, which predominates from the decreasing cylinder pressure in the chamber 32.
Likewise, when a certain minimum pressure is reached in the brake cylinder, the valve 20 of the closing element 8 is opened again.
Finally, when the pressure in the brake line rises, the auxiliary air container 2 is charged via the filling check valve 40. If the filling regulating valve 41 (FIG. 3) is present, it interrupts the filling process as soon as the pressure difference between the auxiliary air container 2 and the control container 3 has reached a predetermined value of, for example, 0.2 kg / cm2, for example at a pressure of 4.8 kg / cm2 at an operating pressure of 5 kg / cm2, thus preventing overcharging.
The one in Fig. Overload protection device 79 shown is used to avoid overloading when driving with constant operating pressure of, for example, 5 kg / cm2.
The mode of operation of this device is summarized as follows: In the "> 5" position (for variable operating pressure) the auxiliary air tank 2 is closed by the valve 74 and the control tank 3 by the valve 7 7. The spring 71 is pressed together by the cam 72 according to a pressure of, for example, 6.5 kg / cm2. Both the compressed air of the auxiliary air tank 2 and that of the control container 3 can not escape.
In the "5" position (for 5 kg / cm2 operating pressure), the spring 71 is only compressed by the cam at a pressure of 5 kg / cm2. If the pressure exceeds 5 kg / cm2 in the control tank 3, the valve 74 is opened in a released or braked state and there is a flow of compressed air from the Steuerbehäl ter 3- into the auxiliary air tank 2 until the pressure in the control tank 3 is on pressure of 5 kg / cm2 has fallen and the valve 74 closes again. The overloads that have occurred are automatically removed in the "5" position for whatever reason.
In the "0" position (complete emptying) the spring of the pressure regulator is relieved by the cam and the valve 74 opens. At the same time, the cam presses the valve 7 7 open. The auxiliary air tank 2 and the control tank 3 can be partially or completely emptied in this position.
With the brake described in the example, there are three regulating processes, namely the acceleration of the transmission of the pressure reduction in the brake line over the entire length of the train by local tapping from the brake line, the rapid injection of compressed air into the brake cylinder to apply the brake pads to the wheels and the subsequent graduations of the brake pressure through separate organs.
The organ 8 closes the connection of the brake line via thesensitivity hole 19 with the control container 3 (Fig. 1 and 3) and possibly also with the auxiliary air container 2: (Fig. 3) regardless of the main control element and minimum pressure valve.
In known brakes, this function is carried out by the main control element itself, with the disadvantage that the effect occurs relatively much later and therefore a certain larger amount of compressed air can flow back from the containers into the brake line and under pressure increases in the brake line for release stages The connection between the brake line and the control tank would be restored and the brake would be more or less exhausted.
With the simultaneous presence of the Füllregulierventils 41, the auxiliary air reservoir 2, after it has been filled to a predetermined pressure, for example, completely, possibly almost completely, so that very long puffs can be carried out without the brake reservoir and thus the Brakes are overloaded.
In the presence of the overload protection device provided in Fig. 2 is in the position "5" (5 kg / cm 'operating pressure), the brake valve overloading which occurs when the driver is incorrectly operated is avoided, since pressure equalization takes place with every braking.
The mode of operation of individual organs can, if desired, be controlled according to the driving speed or the load on the vehicle.
In the example described, when braking is initiated, the element 8 is controlled by the compressed air drawn off from the brake line by the accelerator 7. The control can, however, also take place through the compressed air let through by the injection element 4 or the minimum pressure valve 13 or the main control element 6, even if the latter solutions are less favorable. Furthermore, the closure of the organ 8 can also take place as a function of the difference in pressure in the control container 3 and in the auxiliary air container 2.
Instead of a sensitivity bore 19 common to all containers, a sensitivity bore could be assigned to each individual container, such as those for example in FIG. 3 in the channel 18 and in the channel 22 are indicated.
In all cases, the described brake ensures good operation and controllability with regard to local tapping of compressed air from the brake line, rapid injection of compressed air into the brake cylinder and its further filling with compressed air. The loading and refilling of the various containers is appropriately regulated and interference from overloading is avoided. The brake is inexhaustible. SUBCLAIMS 1.
Brake according to patent claim, characterized in that said element (8) is controlled by the compressed air drawn from the brake line by the accelerator (7) when braking is initiated.
z. Brake according to claim, characterized in that said member (8)