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Druckmittelbremseinrichtung für Züge, insbesondere Kraftwagenzüge
Die Erfindung betrifft eine Druckmittelbremseinrichtung für Züge, insbesondere eine
Druckluftbremseinrichtung für Kraftwagenzüge, mit einer von einem gemeinsamen Hebel
aus zu bedienenden Mehrkreisbremsanlage im Zugfahrzeug, deren Kreise je einen eigenen
Vorratsbehälter, je ein eigenes Bremsventil und mit diesem durch Leitungen verbundene
eigene Bremszylinder aufweisen, sowie mit einer von der Mehrkreisanlage zum Anhänger
oder zum Anhängerbremsventil führenden Verbindungsleitung.
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Bei Lastkraftwagen und Omnibussen sind diese Mehrkreisbremsanlagen
in der Regel zweikreisig. Der eine Kreis .dient der Bremsung der Fahrzeug-Vorderachse,
der andere führt zur Hinterachse oder zu den Hinterachsen. Wenn dabei die Vorderachse
die schwächer belastete Achse ist, erhält sie kleinere Bremszylinder als die stärker
belastete Hinterachse oder Hinterachsgruppe. Der Vorderachskreis verbraucht dann
beim Bremsen weniger Luft als der Hinterachskreis, so daß man aus Sicherheitsgründen
die Anhängerbremse bisher bevorzugt an diesen für einen weiteren Verbraucher besser
ausreichenden Vorderachskreis anschließt. Bei Ausfall des Vorderachskreises steht
dann zwar die größere Hinterachsbremskraft noch zur Verfügung, die Anhängerbremse
fällt aber mit dem Vorderachskreis aus, und der Anhänger läuft auf den bremsenden
Zugwagen auf.
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Diesen Mangel soll die Erfindung beheben mit einer Lösung, bei welcher
der Anhänger zwangläufig immer vom intakten Kreis des Zugfahrzeugs aus gebremst
wird, ohne daß dadurch die vollständige Trennung der Zugwagenbremskreise gefährdet
wird. Erreicht wird dies gemäß der Erfindung dadurch, daß die zum Anhänger führende
Verbindungsleitung ; über ein Mehrwegeventil mit den einzelnen Zugwagenbremskreisen
derart verbunden ist, daß sie dann, wenn in den Zugwagenbremskreisen unterschiedliche
Drücke herrschen, jeweils aus dem Kreis gespeist wird, in dem der höhere Arbeitsdruck
herrscht. Diese Verbindungsleitung für die Anhängerbremse kann bei Einleitungsbremsen
die übliche zum druckgesteuerten Anhängerbremsventil führende Anschlußleitung und
bei Zweileitungsbremsen die unmittelbar zum Anhänger führende Bremsleitung und zusätzlich
auch noch die Vorratsleitung sein.
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Der Anschluß einer Anhängerbremsleitung an mehrere im Zugwagen verlaufende
Bremsleitungen über eine Umschaltvorrichtung, die nach Art eines Mehrwegeventils
arbeitet, ist zwar an sich bekannt. Dort handelt es sich aber nicht um die Koppelung
der Anhängerbremse mit einer von einem gemeinsauren Bedienungshebel aus betätigten,
aus mehreren vollständig getrennten Kreisen aufgebauten Zugwagenbremsanlage, sondern
um die wechselweise Steuerung der Anhängerbremse von verschiedenen Zugwagenbremsen,
nämlich der Betriebs-(Fuß-) Bremse und der Feststell-(Hand-)Bremse, aus, die zu
verschiedenen Zeiten benützt werden und daher die Anwendung eines Mehrwegeventils
vor der Anhängerbremse von vornherein zwingend erfordern. Im Gegensatz hierzu soll
durch die Erfindung der betriebssichere Anschluß der Anhängerbremse an mehrere zwar
unter sich selbstständige, aber im übrigen gleichzeitig benützte Bremskreise eines
Zugwagens erreicht werden, für welchen Fall der Einbau eines Mehrwegeventils ein
ganz neuartiges, die Gesamtanlage einfach haltendes Lösungsmittel darstellt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt,
und zwar zeig Fig. 1 das Schema einer Zweikreisbremsanlage mit Anschluß .der Anhängerbremse
gemäß der Erfindung und Fig.2 ein zur Erfindung gehörendes Zweiwegeventil im Schnitt.
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Vom Auslaß eines mit der Antriebsmaschine des Zugwagens gekuppelten
Luftpressers 1 führt eine Leitung 2 zu zwei Vorratsbehältern 3 und 4. In
diese Leitung sind in üblicher Weise Druckregler und andere nicht dargestellte Geräte
=eingefügt. Vom Behälter 3 geht eine Druckleitung 5 zu einem Bremsventil 6, das
an eine Montageplatte 7 angebaut und von einer Trittplatte 8 aus vom Fahrer gesteuert
wird. Das Ventil 6 ist in bekannter Weise als Reaktionsventil ausgebildet, hat:
einen Entlüftungskanal und
eine Anschlußöffnung für eine zu einem
oder mehreren Bremszylindem 9 führende Leitung 10. Die Kolben 11 dieser Bremszylinder
wirken auf die Bremsglieder der Fahrzeug Vorderachse. Für die Bremsung der Hinterachse
ist die gleiche Einrichtung wie eben für die Vorderachse beschrieben vorgesehen:
eine Druckleitung 12, ein Reaktions-Bremsventil 13, eine Bremsleitung 14, Bremszylinder
15 und Bremskolben 16. Das Bremsventil 13 ist zusammen mit dem Bremsventil 6 über
einen Grundkörper 7' an die Montageplatte 7 angesetzt. Die Ventile versorgen nur
den an sie angeschlossenen Bremskreis; sie werden aber gemeinsam vom gleichen Bedienungshebel,
der Trittplatte 8, verstellt. Die beiden Bremsventile haben gegenläufige Reaktionskolben,
die mit den Stellgliedern der Ventile verbunden sind und durch die Größe ihrer wirksamen
Fläche und der ihnen zugeordneten Ventilsitze bzw. Ventilteller den Verlauf bzw.
das Einsetzen der Bremsung in den verschiedenen Kreisen beeinflussen.
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Von den Bremsleitungen 10 bzw. 14 sind Leitungen 17 bzw. 18 abgezweigt,
die an einander axial gegenüberliegende Enden 19 bzw. 20 des Gehäuses 21 eines Zweiwegeventils
22 angeschlossen sind. Dieser Anschluß ist mit durchbohrten Anschluß-Muttern 23
bzw. 24 durchgeführt, die außerdem Ringdichtungen 25 bzw. 26 an den Gehäuseenden
19 bzw. 20
festklemmen. Diese Dichtungen haben in die Axialbohrurig
27 des Ventilgehäuses vorspringende Ringwulste 28 bzw. 29, an die sich die Stirnseiten
30, 31 des in der Axialbohrung27 gleitenden Ventilkölbchens 32 legen können. Gegen
das Kölbchen 32 drückt von rechts eine schwache Feder 33, die das Kölbchen in seiner
linken Endstellung dicht abschließend am Sitz 28 zu halten sucht. Von der Mitte
der Axialbohrung 27 geht eine im Gehäusestutzen 34 verlaufende Querbohrung
35 aus, in die ein Rohr 36 eingeschraubt ist. Dieses Rohr führt zur Bremseinrichtung
des Anhängers.
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Solange die beiden Bremskreise dicht sind, wird in ihnen beim Bremsen
von den Bremsventilen 6 bzw. 13 aus der Druck gleichsinnig und in gleichem Maße
erhöht. Es herrscht dann also auch in den Leitungen 17, 18 und zu beiden Seiten
des Ventilkölbchens 32 der gleiche Druck. Das Ventilkölbchen 32 bleibt in seiner
von der Feder 33 bestimmten Endlage, und die Anhängerbremse erhält über die offene
Verbindung, im vorliegenden Fall von der Leitung 18 her, Druckluft. Die Anhängerbremse
richtet sich somit nach der Druckänderung im Hinterachsbremskreis 14, 15.
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Fällt der Vorderachskreis 10, 9 aus irgendeinem Grund, z. B. durch
Bruch oder starke Uridichtheit der Leitung 1:0, aus, so bleiben der Hinterachskreis
14,15 und die Anhängerbremse weiterhin in gleicher Weise wie bisher verfügbar, denn
das Kölbchen 32 bleibt in seiner linken Endstellung, weil es von der Feder 33 und
dem Überdruck vor seiner rechten Stirnfläche 31 dort gehalten wird.
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Fällt der Hinterachskreis 14, 15 aus, so steigt beim Bremsen der Druck
in der Leitung 18 und auf der rechten Seite des Ventilkölbchens 32 weniger als im
Vörderachskreis 10, 9, oder er fällt sogar vollständig auf Außenluftdruck ab. Infolgedessen
ist das Kölbchen 32 nun auf seiner linken Seite stärker belastet, so daß es entgegen
der schwachen Feder 33 sich nach rechts schiebt, bis es am Sitz 29 anliegt. Der
Druckluftabfluß zur Leitung 13 wird damit abgesperrt, und die Leitung 36
der Anhängerbremse wird mit Druckluft aus der Leitung 17, d. h. auf dem Vorderachskreis
10, 9, versorgt. Trotz Ausfalls des Hinterachsbremskreises können also mit Hilfe
des Zweiwegeventils der Vorderachsbremskreis und die Anhängerbremse voll ausgenutzt
werden.
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Die zum Anhänger führende Leitung 36 ist bei Einleitungsbremssystemen
in der Regel die zum druckgesteuerten Anhängerbremsventil am Ende des Zugwagens
gerichtete Anschlußleitung. Solche Anhängerbremsventile sind bekannt. Sie steuern
entsprechend dem Druckanstieg im Zugwagenbrems-System auf Druckabfall im Anhängerbremssystem
um und umgekehrt. In der Zeichnung ist ein derartiges Ventil bei 37 in der Verlängerung
der Leitung 36 durch gestrichelte Linien angedeutet. Von ihm führt die übliche Steuerleitung
38 zum Anhänger. Außerdem ist dieses Ventil durch eine Leitung 39 mit dem Druckluftvorrat
des Zugwagens verbunden. Es ist zweckmäßig, bei vollständig getrennten Zweikreisanlagen
mit zwei Vorratsbehältern eine Verbindung über ein Zweiwegeventil 40 (z. B. in der
Bauart nach Fig. 2) zu wählen, damit das druckgesteuerte Anhängerbremsventil je
nach .den Druckverhältnissen aus dem einen oder anderen Behälter 3 oder 4 gespeist
wird.
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Bei Zweileitungsbremssystemen ist die Leitung 36 die übliche Bremsleitung
für direkte Druckanstiegsbremsurig des Anhängers. Das druckgesteuerte Ventil 37
fehlt in diesem Fall, und zum Anhänger führt außer der Bremsleitung 36 eine zweite
Leitung, die Fülleitung 41, die in der Zeichnung strichpunktiert eingezeichnet ist
und vom Zweiwegeventil 40 ausgeht.
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Die Bremseinrichtung nach der Erfindung erhöht nicht nur die Fahrsicherheit
durch ständiges Mitwirken der Anhängerbremse, sondern gestattet auch eine größere
Freizügigkeit im Anschluß der Anhängerbremse, weil sie jetzt mit allen Zugwagenbremskreisen
verbunden ist und trotzdem immer vom intakten Kreis aus versorgt wird.
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Die Bremseinrichtung nach der Erfindung hat bevorzugt für Druckluftbremssysteme
Bedeutung. Sie kann aber auch bei Mehrkreis-Vakuum-Bremsanlagen verwirklicht werden,
in welchem Fall beim Aufbau des Mehrwegeventils den anderen Druckverhältnissen Rechnung
getragen werden muß.
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Die einseitige Überbelastung des Absperrkölbchens des Mehrwegeventils
kann auch mit anderen bekannten Mitteln als mit einer Feder 33, z. B. durch Gewichtsbelastung
(senkrechten Einbau des Ventils) oder durch verschieden große Wirkflächen am Kölbchen
erzielt werden: