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Indirekt wirkende Druckluftbremse Die Erfindung betrifft eine indirekt
wirkende Druckluftbremse mit einer Füllvorrichtung für den Hilfsluftbehälter nach
Patent 1002 779.
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Bei dieser Anlage ist der Hilfsluftbehälter über ein seine Füllung
ermöglichendes Rückschlagventil mit einer an die Bremsleitung über zwei parallel
geschaltete Leitungszweige angeschlossenen Druckkammer verbunden, wobei der eine
der beiden Zweige durch ein Hilfsventil und der andere Zweig durch ein nur bei gelöster
Bremse geöffnetes Abschlußventil überwacht wird, über das eine eine Bremsung einleitende
Drucksenkung in der Bremsleitung in die Druckkammer übertragen wird. Mit der Druckkammer
ist ein Steuerluftbehälter über ein Füllventil verbunden. Ein unter dem Einfluß
des Druckunterschiedes im Steuerluftbehälter und in der Druckkammer stehendes gemeinsames
Betätigungsorgan für das Hilfsventil und das Füllventil schließt das Füllventil
bei seiner Verschiebung aus der Ruhestellung, in der es das Hilfsventil geschlossen
hält, in die Arbeitsstellung. Durch eine in den erstgenannten Zweig eingefügte Drosselbohrung
wird der Querschnitt dieses Zweiges gegenüber dem Querschnitt der von der Druckkammer
über das Rückschlagventil zum HilfsIuftbehälter führenden Verbindung vermindert,
um die Arbeitsweise des Betätigungsorgans und des Füllventils dahingehend zu unterstützen,
daß bei der während des Lösevorgangs bis zur Öffnung des Abschlußventils über das
geöffnete Hilfsventil erfolgenden Füllung des Hilfsluftbehälters in der Druckkammer
ein den Druck im Hilfsluftbehälter nur wenig überschreitender Druck aufrechterhalten
wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Füllvorrichtung nach
dem Hauptpatent in der Weise zu verbessern, daß sie neben der Überwachung des Abschlusses
des Steuerluftbehälters und des erstgenannten der beiden parallel geschalteten Leitungszweige
auch eine Steuerung des Querschnitts der üblichen, in der Verbindung des Steuerluftbehälters
mit der Bremsleitung vorgesehenen Empfindlichkeitsbohrung bewirkt.
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Erfindungsgemäß ist das Füllventil als Doppelventil ausgebildet, das
eine der normalen Empfindlichkeitsbohrung vorschaltbare drosselnde Bohrung aufweist,
die schon bei einem Druckunterschied zu beiden Seiten des Betätigungsorgans wirksam
wird, der noch unter dem Wert liegt, bei dem der Abschluß der Empfindlichkeitsbohrung
durch Anlegen des Füllventilrohres an das Hilfsventil erfolgt.
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Es ist bereits bekannt, während des Anbremsens die in der Verbindung
der Hauptluftleitung mit dem Steuerluftbehälter enthaltene Empfindlichkeitsbohrung
mittels eines vom Bremszylinderdruck beaufschlagten Betätigungskolbens stufenweise
bis zum vollständigen Abschluß zu verkleinern. Die Verwendung des Bremszylinderdruckes
für die Steuerung der beiden Ventile ist aber deshalb ungeeignet, weil zwischen
der das Anbremsen bewirkenden Drucksenkung in der Brems- bzw. Hauptluftleitung und
dem Entstehen eines für die Verschiebung des Betätigungsorgans ausreichenden Druckes
im Bremszylinder eine gewisse Zeit verstreicht, während der sich der Steuerluftbehälter
in die Bremsleitung entleeren kann. Es ist auch bekannt, die Verkleinerung des Querschnittes
gegenüber dem durch die Empfindlichkeitsbohrung gegebenen Querschnitt mittels des
Hauptsteuerorgans und den vollständigen Abschluß der Verbindung durch den Bremszylinderdruck
zu bewirken. Auch in diesem Fall besteht die Gefahr übermäßiger Entleerung des Steuerluftbehälters
während des Anbremsens, sobald nämlich die in der Bremsleitung vorgenommene Drucksenkung
noch nicht genügt, um das verhältnismäßig unempfindliche Hauptsteuerorgan zu betätigen.
Dies kann bei Zügen mit mehreren Wagen ohne Bremseinrichtung der Fall sein, da die
durch die Beschleuniger benachbarter Wagen abgezapfte Luftmenge zu klein sein kann,
um die für das Ansprechen der Hauptsteuerorgane notwendigen Drucksenkungen in der
Bremsleitung zu bewirken. Durch die Erfindungwird ermöglicht, dieser Gefahr zu begegnen,
da der genannte kleinere Wert des Druckunterschiedes infolge
der
Unabhängigkeit der Füllvorrichtung vom Hauptsteuerorgan und vom Druck im Bremszylinder
genügend klein gewählt werden kann, um die Einschaltung der zusätzlichen Drosselstelle
bereits bei einem sehr kleinen, das Betätigungsorgan belastenden Druckunterschied
zu bewerkstelligen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der
Zeichnung, die eine indirekt wirkende Druckluftbremse in schematischer Darstellung
zeigt, beschrieben.
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Von der Bremsleitung L zweigt eine über eine Drosselbohrung 4, ein
Füllventil F und ein Rückschlagventil R führende Verbindung 5 zum Hilfsluftbehälter
H ab. Parallel zu dieser Verbindung verläuft eine weitere, ebenfalls von der Bremsleitung
L abgezweigte, über eine Drosselbohrung 6, ein Ab-
schlußventil A, eine Verbindung
28 und ein Rückschlagventil R zum Hilfsluftbehälter H führende Verbindung 7. Ferner
ist eine Kammer 8 eines Dreidruckventils D von üblicher Konstruktion an die Bremsleitung
L angeschlossen, während eine zweite Kammer 9 dieses Ventils mit einem Steuerluftbehälter
S und eine dritte Kammer 10 mit einem Bremszylinder B in Verbindung steht. Zwischen
den Kammern 8 und 10 befindet sich eine über eine Drosselbohrung 29 mit der Außenluft
in Verbindung stehende Kammer 12, in die ein hohler, mit zwei Membranen 13 und 14
fest verbundener Ventilkörper 11 mündet, der die Kammern 10 und 12 normalerweise
miteinander verbindet. Die nach unten durch eine Membran 14 abgeschlossene Kammer
8 wird nach oben von einer festen Zwischenwand, in welcher der verlängerte Ventilkörper
11 verschiebbar und dichtend geführt ist, von der Kammer 12 getrennt. Die Kammer
10 wird nach oben normalerweise durch einen festen Ventilsitz 15 und einen flachen
federbelasteten Ventilteller 16 von einer vom Hilfsluftbehälter H kommenden und
über eine Füllbohrung 30 verlaufenden Leitung 17 abgeschlossen.
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Das Füllventil F weist eine an ihrem Rand im Ventilgehäuse gehaltene
Membran 18 auf, an der ein nach oben offenes, nach unten in eine Drosselbohrung
35 ausmündendes Rohrstück 31 und eine Büchse 36 befestigt sind. Das obere Ende des
Rohrstücks 31 ragt in eine als Ventilsitz 33 ausgebildete Öffnung in einer festen
Trennwand hinein. Mit dem Ventilsitz 33 wirkt ein durch eine Feder 32 belasteter
Hilfsventilteller 35 zusammen. Eine über dem Hilfsventil 35, 33 befindliche Kammer
42 ist über eine Drosselbohrung 4 mit der Hauptleitung L verbunden, während eine
unterhalb dieses Ventils gelegene Kammer 21 über die Verbindungsleitung 5 und das
Rückschlagventil R an den Hilfsluftbehälter H angeschlossen ist. Der Boden der Büchse
36 ist mit einer Öffnung versehen, in der ein Rohrstück 37 mit Spiel verschiebbar
ist, dessen oberes Ende als Ventilteller 38 ausgebildet ist und mit einem im Boden
der Büchse 36 angeordneten Ventilsitz 39 zusammenarbeitet. Das Innere der Büchse
36 steht über das oben offene und unten abgeschlossene Rohrstück 37 und eine Bohrung
26 mit einer über eine Leitung 19 mit dem Steuerluftbehälter S verbundenen Kammer
2(1 in Verbindung. Eine sich an der einen Ventilsitz 33 bildenden Trennwand abstützende
Feder 34 drückt die Membran 18 nach unten. Eine weitere, gegenüber der Feder 34
bedeutend schwächere Feder 41 stützt sich einerseits an der Membran 18 und andererseits
am Ventilteller 38 ab. In der in der Zeichnung dargestellten Ruhestellung des Füllventils
F, in der in den Kammern 20 und 21 gleiche Drücke herrschen, wird die Membran 18
von der Feder 34 nach unten gedrückt, bis der Boden der Büchse 36 auf einem gehäusefesten
Widerlager 44 aufliegt. Das Rohrstück 37 liegt dabei mit seinem unteren Ende am
Boden 43 des Gehäuses des Füllventils an, wobei der Ventilteller 38 von seinem Sitz
39 abgehoben ist. Das Innere der Büchse 36 steht daher über den Zwischenraum zwischen
dem Rohrstück 37 und dem Ventilsitz 39 mit der Kammer 20 in ungedrosselter Verbindung.
Da in der dargestellten Ruhestellung des Füllventils F das Rohrstück 31 nicht am
Ventilteller 35 anliegt, besteht auch zwischen dem Inneren der Büchse 36 und der
Kammer 21 eine über eine Empfindlichkeitsbohrung 40 führende Verbindung. Bei sinkendem
Druck in der Kammer 21 bewegt sich die Membran 18 zusammen mit der Büchse 36 und
dem Rohrstück 31 aufwärts, bis der Ventilsitz 39 am Ventilteller 38 anliegt. Die
bisher vorhandene ungedrosselte Verbindung der Kammer 20 mit dem Inneren der Büchse
36 ist damit ersetzt durch eine über die Drosselbohrung 26 führende Verbindung.
Bei der weiteren Aufwärtsbewegung der Membran 18 wird das Rohrstück 37 durch die
Feder 41 nach unten gedrückt, so daß das Ventil 38, 39 geschlossen bleibt.
Schließlich stößt das Rohrstück 31 mit seinem oberen Ende gegen den Ventilteller
35, womit die Verbindung der Kammern 20 und 21 unterbrochen wird. Die weitere Aufwärtsbewegung
der Membran 18 erfolgt nun unter Anheben des Ventiltellers 35 entgegen der Wirkung
der schwachen Feder 32, wodurch die Kammern 21 und 42 miteinander in Verbindung
treten.
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Das Abschlußventil A ist mit zwei Membranen 22 und 23 von verschiedener
wirksamer Fläche versehen, die zwischen sich eine mit der Außenluft verbundene Kammer
einschließen. Die größere Membran 23 steht über eine Verbindung 24 unter dem Einfluß
des Bremszylinderdruckes, während auf die kleinere Membran 22 der Druck in einer
Kammer 25 wirkt. Ein mit den beiden Membranen 22 und 23 fest verbundener Ventilteller
27 dient zur Bedienung der die Kammer 25 mit der Bremsleitung L verbindenden Leitung
7.
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Die Wirkungsweise des Füllventils F im Zusammenhang mit dem Dreidrucksteuerventil
D und dem Abschlußventil A ist, was das Füllen der leeren Behälter, die Bremsvorgänge
und den Beginn des Lösens anbelangt, dieselbe wie beim Gegenstand des Hauptpatents.
Erreicht der Druck im Hilfsluftbehälter H den Grenzwert für das vollständige Lösen
der Bremse von etwa 4,8 kg/cm=, so genügt die Kraft der Feder 34 zur überwindung
des ihr entgegenwirkenden Druckunterschiedes in den Kammern 20 und 21 und bewegt
die Membran 18 abwärts, bis das untere Ende des Rohrstücks 37 auf dem Gehäuseboden
43 aufsteht. Durch das dabei stattfindende Abheben des oberen Endes des Rohrstückes
31 vom Ventilteller 35 wird die Verbindung des Steuerluftbehälters S mit der Kammer
21 und damit mit dem Hilfsluftbehälter H hergestellt. Diese Verbindung führt jedoch
über die gegenüber der Empfindlichkeitsbohrung 40 bedeutend engere Drosselbohrung
26, so daß sich der Steuerluftbehälter S nur sehr langsam nach dem Hilfsluftbehälter
H entleeren kann. Sobald nun der Druck im Bremszylinder auf den Wert von etwa 0,5
kg(cm° gefallen ist, öffnet sich das Ventil 27, und
die beiden Behälter
H und S werden von der Bremsleitung L her über die Leitung 7, die
Füllbohrung 6, das offene Ventil 27 und die Verbindungen 5 und 28 weiter aufgefüllt.
Sinkt dabei der Druckunterschied in den Kammern 20 und 21 auf einen Wert von etwa
1/1o kg/cm°, so wird die Membran 18 durch die Kraft der Feder 34 entgegen der Kraft
der Feder 41 in die in der Zeichnung dargestellte Ausgangslage zurückgeführt, in
der die Drosselbohrung 26 wieder ausgeschaltet ist.
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Durch das beschriebene Einschalten der Drosselbohrung 26 wird in den
Fällen, wo kurz vor dem vollen Lösen der Bremse bei bereits geöffnetem Ventil 27
in der Bremsleitung L eine geringe, das Dreidruckventil D nicht zum Ansprechen bringende
Drucksenkung vorgenommen wird, ein rasches Entleeren des Steuerluftbehälters S über
die Empfindlichkeitsbohrung 40 und die Füllbohrung 6 nach der Bremsleitung vermieden.