Zweileitungs-Druckluftbremse für Schienenfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Zweileitungs-Druck- luftbremse für Schienenfahrzeuge, die mit einer ver mittels ihres Druckverhaltens die Bremse indirekt steuernden Steuerleitung und einer sie mit Druckluft versorgenden Fülleitung versehen ist.
Es its bereits bei einlösigen, indirekt wirkenden Einleitungs-Druckluftbremsen bekannt, Ventileinrich tungen vorzusehen, die während des Lösens der Bremse zwecks Löseerleichterung Druckluft in die Hauptluftleitung einsteuern.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaf fung einer Druckluftbremse der eingangs angegebe nen Art, welche auch bei langen Zügen ein leichtes und rasches Lösen der Bremse ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass Mittel vorgesehen sind, welche in an sich bekannter Weise während des Lösens aus der Füllei tung stammende Druckluft in die Steuerleitung ein speisen. Die Heranziehung von Druckluft aus der Fülleitung gewährleistet dabei eine echte Entlastung der Steuerleitung.
Eine weitere, vorteilhafte Ausgestaltung der Erfin dung ist in der Beschreibung und den Zeichnungen ausführlich dargelegt.
In den Zeichnungen sind drei Ausführungsbei spiele der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 eine Bremse mit Einrichtung, welche nur während des Lösens aus einer einen festlegbaren Bremszylinderdruck zumindest erreichenden Brem sung und Fig. 2 eine Bremse mit Einrichtung, welche wäh rend des Lösens proportional zur eingesteuerten Lö sestufe wirksam wird, Fig. 3 gibt eine weitere Ausbildungsmöglichkeit der Erfindung an. Einander entsprechende Teile sind in sämtlichen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Gemäss Fig. 1 führt an jedem Wagen eines Zuges von einer durchgehenden Steuerleitung 1 eine Zweig leitung 3 zu einem Bremssteuerventil 5, das über Rohrleitungen 7 und 9 mit einem Bremsluftbehäl- ter 11 und über ein Relaisventil 13 mit einem Brems zylinder 15 verbunden ist. Der Druck in der Steuer leitung 1 ist vermittels einer nicht dargestellten Füh- rerbremseinrichtung einstellbar. Eine Leitung 16 ver bindet das Relaisventil 13 mit dem Bremsluftbehäl- ter 11.
Von einer durchgehenden, ständig mit Druck luft aufgeladenen Fülleitung 17 führt eine Zweiglei tung 19 über ein Rückschlagventil 21 zum Brems luftbehälter 11. Von der Rohrleitung 9 führt eine Leitung 23 in einen Zylinderraum 25 einer überwa- chungseinrichtung 27, der von einem andererseits von einer Feder 29 belasteten Kolben 31 begrenzt ist. Zu beiden Seiten trägt der Kolben 31 je eine Dichtplatte 33 bzw. 35, denen am Gehäuse befestigte Ventil sitze 37 bzw. 39 zugeordnet sind.
Das von einem Rückschlagventil 41 überbrückte Ventil 35, 39 weist einen grossen Druckmesser auf und überwacht den Luftdurchtritt aus dem Zylinderraum 25 in eine Lei tung 43, die in einen Zylinderraum 45 sowie über ein Rückschlagventil 47 in den Zylinderraum 49 eines Löseventiles 51 führt. Die beiden Zylinderräume 45 und 49 sind vermittels eines von einer Feder 52 belasteten Kolbens 53 voneinander getrennt.
Vom in seinem Volumen vermittels eines Luftbehälters 55 vergrösserten Zylinderraum 49 führt eine Leitung 57 zum Ventil 33, 37, das eine Verbindung zum die Feder 29 enthaltenden Raum 59 der Überwachungs- einrichtung 27 überwacht. Der Raum 59 steht über eine Entlüftungsdüse 61 ständig mit der Atmosphäre in Verbindung. Vom Kolben 53 führt eine Kolben stange 63 abgedichtet durch einen Raum 65 und endigt in einem Raum 67 mit einem eine Axialboh- rung 69 umgebenden Ventilsitz 71.
Die Axialbohrung 69 steht über Querbohrungen ständig mit dem über ein Rückschlagventil 73 aus der Fülleitung aufgela denen Raum 65 in Verbindung. Dem Ventilsitz 71 ist eine Doppeldichtplatte 75 zugeordnet, die zusam men mit einem am Gehäuse befestigten Ventilsitz 77 ein den Luftdurchtritt aus dem in seinem Volumen durch einen Behälter 79 vergrösserten Raum 67 in einen über ein Rückschlagventil 81 mit der Steuerlei tung 1 verbundenen Raum 83 überwachendes Ven til 75, 77 bildet.
Bei betriebsbereiter, gelöster Bremse herrscht in der Steuerleitung 1 Regeldruckhöhe. Die Fülleitung 17 lädt über die Zweigleitung 19 und die Rückschlag- ventile 21 und 73 den Bremsluftbehälter 11 und den Raum 65 auf. Das Bremssteuerventil 5 steht in Löse stellung und entlüftet die Leitung 9 und vermittels des Relaisventils 13 den Bremszylinder 15. Der Kolben 31 befindet sich unter der Kraft der Feder 29 in seiner dargestellten Endlage, in welcher das Ventil 35, 39 geschlossen und das Ventil 33, 37 geöffnet ist. Die Zylinderräume 45 und 49 sind drucklos ; unter der Kraft der Feder 52 ist das Ventil 71, 75 geöffnet und das Ventil 75, 77 geschlossen.
Der Luftbehälter 7 9 ist aus der Fülleitung mit Druckluft aufgeladen.
Während Betriebsbremsungen wird der Druck in der Steuerleitung entsprechend der gewünschten Bremsstufe erniedrigt und das Bremssteuerventil 5 steuert in die Leitung 9 und über das Relaisventil 13 in den Bremszylinder 15 aus dem Bremsluftbehäl- ter 11 eine entsprechende Druckhöhe ein. Der bei üblichen Betriebsbremsungen in die Leitung 23 ein gesteuerte Druck reicht nicht aus, den Kolben 31 der Überwachungseinrichtung 27 entgegen der Kraft der Feder 29 aus der gezeigten Lage zu bewegen.
Während des an Betriebsbremsungen anschlies- senden Lösens steigt der Druck in der Steuerleitung 1 wieder auf Regeldruckhöhe und das Bremssteuerven- til 5 entlüftet die Leitung 9 sowie die mit dieser ver bundenen bzw. von ihr gesteuerten Räume.
Während einer Vollbremsung spielen sich anfangs einer Betriebsbremsung entsprechende Vorgänge ab. Sobald jedoch der Druck in der Leitung 9 einen festlegbaren, über dem bei Betriebsbremsungen er reichbaren Druck liegenden Grenzwert übersteigt, überwiegt die Beaufschlagung des Kolbens 31 der Überwachungseinrichtung 27 über den Zylinderraum 25 gegen die Federbelastung 29, so dass das Ven til 35, 39 geöffnet wird. Nunmehr strömt Druckluft unter die Dichtplatte 35 und drückt den Kolben 31 in seine andere Endlage, in welcher das Ventil 33, 37 geschlossen ist. Die Zylinderräume 45 und 49 des Löseventils füllen sich jetzt in gleicher Weise mit Druckluft ; der Kolben 53 behält dabei seine gezeigte Lage bei.
Beim anschliessenden Lösen senkt das Brems steuerventil 5 den Druck in der Leitung 9 ab. Damit tritt über das Ventil 35, 39 bzw. das Rückschlagven- til 41 auch im Zylinderraum 45 eine Druckminderung ein. Der Druck im Zylinderraum 49 bleibt jedoch erhalten. Der Kolben 53 bewegt sich daher gegen den Zylinderraum 45, das Ventil 71, 75 schliesst und das Ventil 75 und 77 öffnet sich. Der Luftbehälter 79 wird also von der Fülleitung abgetrennt und über das Rückschlagventil 81 mit der Steuerleitung 1 verbun den, so dass die in ihm gespeicherte Druckluft in die Steuerleitung einfliesst und ein rasches Lösen der Bremse bewirkt.
Der Luftbehälter 79 wird vorzugs weise derart bemessen, dass die in ihm gespeicherte Druckluft ausreicht, den Druck in der Steuerleitung bis nahezu auf Regeldruckhöhe zu erhöhen. Die Bremse wird damit beim Lösen aus einer Vollbrem sung einlösig. Sobald der Druck im Zylinderraum 25 entsprechend abgesenkt ist, kehrt der Kolben 31 in seine Ausgangslage zurück. Die weitere Entlüftung des Zylinderraumes 45 erfolgt über das Rückschlag ventil 41 und der Zylinderraum 49 wird über das geöffnete Ventil 33, 37 und die Düse 64 entleert. Nach entsprechendem Druckabbau im Zylinderraum 49 hebt sich der Kolben 53 unter der Kraft der Feder 52 in seine Ausgangslage, wobei sich das Ven til 75, 77 schliesst und das Ventil 71, 75 öffnet.
Der Luftbehälter 79 wird daher aus der Fülleitung wieder mit Druckluft aufgeladen und die Bremse kehrt in ihren Ausgangszustand zurück.
Die Bremse gemäss Fig. 2 zeigt eine der in Fig. 1 dargestellten Bremse entsprechende Anordnung von Steuerleitung 1, Bremssteuerventil 5, Bremsluftbehäl- ter 11, Relaisventil 13, Bremszylinder 15, Rück schlagventil 21 und Fülleitung 17. Von der Fülleitung 17 führt ein Leitungsast über ein Rückschlagventil 90 zu einem Luftbehälter 92 und dem Raum 94 eines Löseventils 96. Das Löseventil 96 beinhaltet einen von einer Düse 98 durchsetzten Steuerkolben 100, der zwei Zylinderräume 102 und 104 voneinander abtrennt.
Im von der Steuerleitung 1 beaufschlagten Zylinderraum 102 befindet sich eine Feder 106, die den Kolben 100 gegen den in seinem Volumen durch einen Luftbehälter 108 vergrösserten Zylinderraum 104 drückt. Der Zylinderraum 104 ist vermittels einer Düse 110 mit einem Raum<B>1</B>12 verbunden, in welchem vor einer Doppeldichtplatte 114 ein mit dem Kolben 100 verbundenes, in den Trennwänden der Räume abgedichtet geführtes und in seiner Längsboh rung<B>116</B> ständig mit Aussenluft beaufschlagtes Ven tilrohr 118 endigt. Ein aus der Doppeldichtplatte 114 und einem am Gehäuse befestigten Sitz 120 beste hendes Ventil überwacht eine Verbindung der Räume 94 und 112.
Vom Raum 112 führt eine Rohrleitung 122 über eine veränderliche Düse 124 und das Rück schlagventil 81 zur Steuerleitung 1. Die veränderliche Düse 124 ist in ihrem Durchströmungsquerschnitt von einer Düsennadel 126 überwacht, die von einem vermittels einer Feder 128 belasteten Kolben 130 gesteuert ist. Sobald in einem der Düse nachgeschal teten Raum 132 ein entsprechender Druck herrscht, wird der volle Durchströmungsquerschnitt der Düse freigegeben. Bei betriebsbereiter, gelöster Bremse nehmen die Einzelteile der Bremse die gezeigten Lagen ein .Das Bremssteuerventil arbeitet wie bereits beschrieben.
In der Steuerleitung 1 sowie den Räumen 102, 104 und 112 herrscht Regeldruckhöhe und die Fülleitung 17 lädt neben dem Bremsluftbehälter 11 über das Rück schlagventil 90 den Luftbehälter 92 auf. Sofern die Normaldruckhöhe in der Fülleitung 17 die Regel druckhöhe in der Steuerleitung 1 übersteigt, ist es vorteilhaft, dem Luftbehälter 92 ein nicht dargestell tes, auf Regeldruckhöhe eingestelltes Druckminder- ventil vorzuschalten. Die Ventile 118, 114, 120 sind geschlossen.
Beim Bremsen steuert das Bremssteuerventil 5 Druckluft aus dem Bremsluftbehälter 11 in den Bremszylinder 15 ein. Die Druckabsenkung in der Steuerleitung 1 bewirkt eine rasche Druckminderung im Zylinderraum 102. Die Düse 98 ist derart, dass die Druckluft aus dem Zylinderraum 104 nur lang sam in den Zylinderraum 102 überwechseln kann; der Kolben 100 senkt sich daher und öffnet das Ventil 114, 118. Aus dem Zylinderraum 104 ent weicht nunmehr Druckluft über die Düse 110, den Raum 112 und das Ventilrohr 118 in die Atmo sphäre, bis zu beiden Seiten des Kolbens 100 gleicher Druck herrscht und das Ventil 114,<B>118</B> sich daher wieder schliesst.
Bei entsprechender Druckminde rung in der Leitung 122 drückt die Feder 128 die Nadel 126 in die Düsenbohrung der veränderlichen Düse 124.
Die Druckerhöhung in der Steuerleitung 1 wäh rend des nachfolgenden Lösens bewirkt ein Anheben des Kolbens 100 und damit Öffnen des Ventils 114, 120. Aus dem Luftbehälter 92 strömt Druckluft über die Räume 94 und 112 sowie die Leitung 122 und die in ihrem Querschnitt verengte Düse 124 in die Steuerleitung 1, sowie aus dem Raum 112 über die Düse 110 in den Zylinderraum 104 ein.
Wird die Druckluftzufuhr in die Steuerleitung vom Führer bremsventil her unterbochen, so erfolgt der weitere Druckanstieg in ihr durch die Drosselwirkung der Düse 24 derart verzögert, dass der Druck im Zylin derraum 104 über die Düsen 110 und 98 rascher ansteigt als im Zylinderraum 102, der Kolben 100 sich also alsbald senkt und das Ventil 114, 120 schliesst. Das Bremssteuerventil 5 hat zugleich den Bremszylinder 15 entsprechend entlüftet. Damit ist eine Lösestufe abgeschlossen.
Falls die Druckluftzufuhr in die Steuerleitung über das Führerbremsventil nicht unterbrochen wird, steigt der Druck in ersterer zumindest ebenso rasch an wie in dem Zylinderraum 104. Das Ventil 114, 120 bleibt daher geöffnet. Sobald im Raum 312 und damit der Steuerleitung eine gewisse Druckgrenze überschritten ist, zieht der Kolben 130 den Stift 126 aus der Düsenöffnung der Düse 124, so dass trotz Verminderung des Druckgefälles weiterhin ein rascher Druckaufbau in der Steuerleitung erfolgt. Mit Errei chen von Regeldruckhöhe in der Steuerleitung endigt die Druckluftzufuhr in die letztere.
Nachdem sich über die Düse 98 und 110 auch im Zylinderraum 104 Regeldruckhöhe aufgebaut hat, schliesst sich das Ventil 114, 120 wieder. Das Bremssteuerventil 5 hat währenddessen den Bremszylinder 15 entlüftet.
Zur Begrenzung des in die Steuerleitung 1 ein steuerbaren Druckes kann bei Bremsen, die eine in ihrem Normaldruck die Regeldruckhöhe überstei gende Fülleitung 17 sowie ein zu einem Dreidruck steuerventil ausgebildetes Bremssteuerventil 150 auf weisen, wie in Fig. 3 schematisch dargestellt, auch der Druck in der Kammer konstanten Druckes des Dreidrucksteuerventils 150 herangezogen werden. Das mit einer überwachungseinrichtung kombinierte Löseventil 152 steht dabei über Rohrleitungen 154 und 156 in Verbindung mit der Steuerleitung 1 und der Fülleitung 17.
Je nach der Art des Löseventils kann dieses über eine Leitung 158 vom Bremszylin- derdruck oder, entsprechend der Bremse gemäss Fig. 2, in hier nicht dargestellter Weise vom Steuer leitungsdruck gesteuert sein.
Eine Rohrleitung 160 führt von der Kammer konstanten Druckes des Drei drucksteuerventils 150 zu einem im Löseventil 152 enthaltenen Druckbegrenzer, der ein Einspeisen von Druckluft aus der Fülleitung 17 in die Steuerleitung während des Lösens nur bis zum Erreichen des Druckes in der Kammer konstanten Druckes und damit der Regeldruckhöhe in der Steuerleitung er laubt. Mit dieser Einrichtung ist ein besonders rasches Wiederauffüllen der Steuerleitung möglich.
Ein während eines Lösevorganges erfolgendes Wiedereinbremsen wird bei einer Bremse gemäss Fig. 1 nach Entlüftung des Luftbehälters 79 in die Steuerleitung 1 und bei einer Bremse gemäss Fig. 2 sofort wirksam ; während des nächsten Lösens arbei ten dabei beide Bremsen wieder in der beschriebenen Weise