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Beschleuni-er für Druckluftbremsen von C
Schienenfahrzeugen
Die Erfindung betrifft einen Beschleuniger für indirekt wirkende Druckluftbremsen
von Schienenfahrzeugen, mit einem Steuerkolben, der in Schließrichtung eines von
ihm gesteuerten, zwischen die Hauptluftleitung und eine übertragkammer eingeschalteten
Ventils vom Druck in einem mit einer Leitungskammer eines Bremssteuerventils in
ungedrosselter Verbindung stehenden Zylinderraum und der Kraft einer Feder und andererseits
vom Druck in einer mit der Leitungskammer über eine Düse verbundenen Steuerkammer
beaufschlagt ist.
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Es sind bereits mit einem Bremssteuerventil kombinierte und vom Bremssteuerventil
getrennte Bauarten von Beschleunigern bekannt. Bei den mit dem Bremssteuerventil
kombinierten Bauarten ist kein besonderer Steuerkolben vorgesehen, vielmehr steuert
der Hauptsteuerkolben des Bremssteuerventils zu Beginn seiner Hubbewegung bei Bremsungen
ein Doppelventil um, das dabei einen Raum von der Atmosphäre abtrennt und an die
Hauptluftleitung anschließt. Bei diesen Bauarten sind jedoch zusätzliche Einrichtungen
erforderlich, die während des Lösevorganges der Bremse wirksam sind und die bei
einem während des Lösevorganges einsetzenden, erneuten Einbremsen unter Vermeiden
einer Erschöpfung der Bremse deren sicheres Anspringen bewirken. Durch diese Einrichtungen
werden die Bremsanlagen aufwendig.
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Bei den vom Bremssteuerventil getrennten, den eingangs genannten Merkmalen
entsprechenden Bauarten der Beschleuniger ist der Steuerkolben über eine in einer
Trennwand abgedichtet verschieblich geführte Kolbenstange mit einem Ventil verbunden,
das zwischen einen über eine besondere Rohrleitung mit der Leitungskammer des Bremssteuerventils
bzw. der Hauptluftleitung verbundenen Raum und einen mit der übertragkammer in Verbindung
stehenden Raum eingeschaltet ist. Die Beschleuniger weisen hierbei also eine Vielzahl
von Räumen auf, so daß sie verhältnismäßig aufwendig sind.
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Es ist auch bereits ein vom Bremssteuerventil getrennter Beschleuniger
bekannt, dessen Steuerkolben über eine exzentrisch angeordnete Stange und eine von
dieser auskragende Dichtplatte ein Ventil steuert, das eine Verbindung des den Steuerkolben
beaufschlagenden, ungedrosselt an die Hauptluftleitung angeschlossenen Zylinderraumes
mit der übertragkammer überwacht. Dieser Beschleuniger weist je-
doch ebenfalls
eine Vielzahl von Räumen und somit einen komplizierten Aufbau auf.
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Für Beschleuniger sind bereits überwacheinrichtungen bekannt, die
bei Auftreten eines Bremsdruckes in einem Bremszylinder durch Schließen eines Ventils,
das in eine Verbindung des durch den Beschleuniger mit der Leitungskammer zu verbindenden
Raumes mit der übertragkammer eingeschaltet ist, den Beschleuniger stillegen. Diese
überwacheinrichtungen müssen bei den bisher bekannten Beschleunigern ein eigenes,
vollständiges Ventil besitzen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Beschleuniger
der eingangs angeführten Art so auszubilden, daß er infolge seiner Konstruktion
einfach ausgebildet ist, sich in einer mit einem Bremssteuerventil kombinierten
Ausführungsforin ebenso vorteilhaft wie ein getrennter Beschleuniger verhält, hierbei
also keine zusätzlichen Einrichtungen erforderlich sind, und außerdem insbesondere
in einer vom Bremssteuerventil getrennten Ausführungsforin sich in einer besonders
vorteilhaften Art mit einer den Beschleuniger bei Auftreten eines Bremsdruckes stilllegenden
überwacheinrichtung kombinieren läßt.
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Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst worden, daß der
Steuerkolben ein im vom Leitungsdruck beaufschlagten Zylinderraum beginnendes, die
Steuerkammer abgedichtet verschieblich durchragendes und in einem mit der übertragkammer
verbundenen Raum bzw. in der übertragkammer selbst vor einem Dichtring mit einem
Ventilsitz endendes Ventilrohr trägt.
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In den Zeichnungen F i g. 1 und 2 sind zwei unterschiedliche
Ausführungsformen eines Beschleunigers schematisch dargestellt.
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Gleiche Bezugszeichen beziehen sich in beiden Figuren auf gleiche
Teile.
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An eine Hauptluftleitung 1 sind ein Vorraum 2 eines Bremssteuerventils
3 und über eine Düse 4 die Leitungskammer 5 des Bremssteuerventils
3 sowie ein Raum 6 eines Füllventils 7 angeschlossen. Weiterhin
führt von der Hauptluftleitung 1 eine Zweigleitung über eine Düse
8 und ein Rückschlagventil 9 zu einem Hilfsluftbehälter
10. Das Bremssteuerventil 3 besitzt
einen Hauptsteuerkolben
11, der die Leitungskammer 5 von einer Kammer konstanten Druckes 12
abtrennt. Der von einer Feder 13 belastete Hauptsteuerkolben 11 ist
über eine Anschlagkupplung 14 mit einer Kolbenstange 15 gekoppelt, die abgedichtet
verschieblich in einen über eine Lösedüse 16 mit der Atmosphäre verbundenen
Raum 17 ragt. Im Raum 17
ist die Kolbenstange 15 mit einem Ventilrohr
18 verbunden, das abgedichtet verschieblich in einen ständig mit der Atmosphäre
verbundenen Raum 19 ragt, einen den Raum 19 von einem Rahmen 20 abtrennenden
Kolben 21 trägt und im Raum 20 mit einem die Mündung der mit dem Raum
17 verbundenen Längsbohrung 22 umgebenden Ventilsitz 23 vor einer
Doppeldichtplatte 24 endet. Die zweite Dichtfläche der Doppeldichtplatte 24 bildet
zusammen mit einem gehäusefesten Ventilsitz 25 ein die Verbindung eines an
den Hilfsluftbehälter 10 angeschlossenen Raumes 26
mit dem Raum 20
überwachendes Ventil 24, 25. Im Raum 20 befindet sich eine den Kolben 21
belastende Feder27. An den Raum 20 sind derBremszylinder 28,
ein Zylinderraum
29 des Füllventils 7 und ein Zylinderraum 30 einer überwacheinrichtung
31 angeschlossen.
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Das Füllventil 7 weist einen vom Druck im Z#-linderraum
29 entgegen der Kraft einer Feder 32 belasteten Kolben 33 auf,
der über eine Kolbenstange mit einer im Raum 6 angeordneten Dichtplatte 34
verbunden ist. Die Dichtplatte 34 deckt bei überwiegender Druckluftbeaufschlagung
des Kolbens 33 einen Rohranschluß 35 ab, der über eine Düse
36 an die Kammer konstanten Druckes 12 angeschlossen ist. In eine Verbindung
zwischen den Vorraum 2 und die Leitungskammer 5 ist ein Ventil
37 eingeschaltet, das über einen Stößel 38 vom Hauptsteuerkolben
11 gesteuert ist.
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Gemäß F i g. 1 stellt die Leitungskammer 5 einen Zylinderraum
dar, der auf der dem Hauptsteuerkolben 11 gegenüberliegenden Seite von einem
Steuerkolben 39 be-renzt ist. Der Steuerkolben 39 trägt ein die Kolbenstange
15 mit Spiel umgebendes Ventilrohr 40, das in der Leitungskammer
5 beginnt, den Steuerkolben 39 durchsetzt, abgedichtet verschieblich
eine Steuerkammer 41 durchragt und in einem Raum 42 vor einem gehäusefesten Dichtring
43 endet. In der Leitungskammer 5 befindet sich eine den Steuerkolben
39 belastende Feder 44. Die in ihrem Volumen durch einen Behälter 45 vergrößerte
Steuerkammer 41 steht über eine Düse 46 mit der Leitungskammer 5, eine Düse
47 und ein Rückschlagventil 48 mit dem Hilfsluftbehälter 10 und ein Rückschlagventil
49 mit der Kammer konstanten Druckes 12 in Verbindung.
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Vom Raum 42 führt eine Rohrleitung zu einem Raum 50 der in
ihrem Aufbau dem Füllventil 7 gleichenden überwacheinrichtung 31.
Die mit dem vom Druck im Zvlinderraum 30 belasteten Kolben 51 verbundene
Dichtplatte 52 überwacht die Verbindung einer über eine Düse 53 ständig
entlüfteten übertragkammer 54 mit dem Raum 50.
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Im aufgeladenen, gelösten Zustand der Bremsanlage nehmen deren Teile
die aus F i g. 1 ersichtlichen Lagen ein. In der Hauptluftleitung
1, dem Hilfsluftbehälter 10, der Leitungskammer 5, der Kammer
konstanten Druckes 12 und der Steuerkammer 41 herrscht Regeldruckhöhe. Der Hauptsteuerkolben
11
befindet sich bei geöffneten Ventilen 23, 24 und 37 in der
Lösestellung. Das Ventilrohr 40 liegt unter der Kraft der Feder 44 am Dichtring
43 an. Das Füllventil 7 und die Ventileinrichtung 31 sind geöffnet.
Der Raum 42 ist über die Düse 53 in die Atmosphäre entleert. Der Bremszylinder
28 ist über das geöffnete Ventil 23, 24 und die Lösedüse
16 mit der Atmosphäre verbunden.
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Zum Bremsen wird der Druck in der Hauptluftleitung 1 und damit
der Leitungskammer 5 abgesenkt. Der in der Steuerkammer 41 anfänglich verbleibende
Regeldruck drückt den Steuerkolben 39 unter Ab-
senken des Ventilrohres
40 vom Dichtring 43 abwärts. Aus der Leitungskammer 5 strömt daher Druckluft
in den Raum 42 und durch die überwacheinrichtung 31
in die übertragkammer
54 ab. Infolge der hierdurch in der Leitungskammer 5 bewirkten, raschen Druckabsenkung
hebt sich der Hauptsteuerkolben 11 an, drückt über die Anschlagkupplung 14
die Kolbenstange 15 und das Ventilrohr 18 nach oben und steuert das
Doppelventil 23, 24, 25 um. Aus dem Hilfsluftbehälter 10 strömt
Druckluft in den nunmehr von der Atmosphäre abgetrennten Raum 20, den Bremszylinder
28 und die Zylinderräume 29 und 30
ein. Das Füllventil
7 und die überwacheinrichtung 31
schließen sich daher und sperren die
Hauptluftleitung 1 von der Kammer konstanten Druckes 12 bzw. den Raum 42
von der sich allmählich über die Düse 53 wieder entleerenden übertragkammer
54 ab. über die Düse 46 wird der Druck in der Steuerkammer 41 allmählich dem Druck
in der Leitungskammer 5 angeglichen, und die Feder 44 drückt sodann das Ventilrohr
40 wieder gegen den Dichtring 43. Sobald im Bremszylinder 28 ein der in die
Hauptluftleitung 1 eingesteuerten Druckabsenkung entsprechender Druck erreicht
ist, drückt der Kolben 21 das Ventilrohr 18 bis zum Schließen des Ventils
24, 25
abwärts. Damit ist eine Bremsabschlußstellung erreicht.
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Zum Lösen der Bremse wird der Druck in der Hauptluftleitungl und damit
der Leitungskammer5 auf Regelhöhe gesteigert. Der Hauptsteuerkolben 11
kehrt
dabei unter Öffnen des Ventils 23, 24 in die dargestellte Lage zurück, und
der Bremszylinder 28
sowie die Zylinderräume 29 und 30 werden
über die Lösedüse 16 in die Atmosphäre entleert. Beim Auffüllfen steigt mit
dem Druck in der Leitungskammer 5
über die Düse 46 auch der Druck in der Steuerkammer
41 allmählich auf Regeldruckhöhe an. Kurz vor Erreichen von Atmosphärendruck in
den Zylinderräumen 29 und 30 öffnen sich das Füllventil
7 und die überwachungseinrichtung 31. Der Raum 42 wird also über die
übertragkammer 54 und die Düse 53
entleert, und in der Kammer konstanten Druckes
12 können eventuelle Druckluftverluste ergänzt werden. Damit ist das Lösen beendet.
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Beim Einsteuern eines erhöhten Druckes in die Hauptluftleitung
1, das ein rasches Lösen bewirken soll, wird der Hauptsteuerkolben
11 unter Trennen der Anschlagkupplung 14 und Schließen des Ventils
37 abgesenkt. Der erhöhte Druck kann sich daher über die Düse 4 nur allmählich
in die Leitungskammer 5 und die Steuerkammer 41 fortpflanzen. Zudem verhindert
das Rückschlagventil 49 einen die Druckhöhe in der Kammer konstanten Druckes 12
überschreitenden Druckanstieg in der Steuerkammer 41, und über die Düse 47 und das
Rückschlagventil 48 wird ein allmählicher Druckangleich an die im Hilfsluftbehälter
10 herrschende Druckhöhe erreicht. Die Steuerkammer 41 ist also weitgehend
gegen überladungen gesichert. Falls keine so weitgehende überladungssicherung
erforderlich
ist, können die über die Rückschlagventile 48 und/oder 49 geführten Leitungsverbindungen
entfallen.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel verhält sich
der Beschleuniger trotz eines Einbezuges in das Bremssteuerventil 3 so vorteilhaft
wie ein getrennter Beschleuniger. Es sind also keine zusätzlichen Einrichtungen
zum Sicherstellen der Wiederbereitschaft beim Lösen erforderlich. Außerdem erfordert
der Beschleuniger nur zwei zusätzliche Räume im Steuerventil. Er ist also im Vergleich
zu den bisherigen Konstruktionen einfach.
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Bei der Ausführung nach F i g. 2 ist der Beschleuniger
55 vom Bremssteuerventil 57 getrennt angeordnet. Mit der Ausnahme,
daß der Steuerkolben 39 und die mit diesem zusammenarbeitenden Teile fehlen,
entspricht das Bremssteuerventil 57 dem Bremssteuerventil 3 nach F
i g. 1. Von der Leitungskammer 5
führt eine Rohrleitung
58 in einen Zylinderraum 59
des Beschleunigers 55, der von dem
Steuerkolben 60
begrenzt ist. Andererseits ist der Steuerkolben
60 vom Druck in der durch den Behälter 45 in ihrem Volumen vergrößerten Steuerkammer
61 beaufschlagt. Weiterhin ist der Steuerkolben 60 von der Kraft einer
im Zylinderraum 59 angeordneten Feder 62 belastet. Der Steuerkolben
60 ist von einer Düse 63 durchbrochen und trägt ein Ventilrohr 64,
das im Zylinderraum 59
beginnt, den Steuerkolben 60 und abgedichtet
verschieblich eine die Steuerkammer 61 von einer übertragkammer
65 abtrennende Wand 66 durchdringt und in der übertragkammer
65 vor einem mit dem Kolben 51 der überwacheinrichtung 31 verbundenen
Dichtring 67 endet. Die übertragkammer 65 ist über eine Düse
68 mit der Atmosphäre verbunden. Der übrige Aufbau entspricht mit der Ausnahme,
daß die über die Rückschlagventile 48 und 49 geführten Verbindungen des Behälters
45 zum Hilfsluftbehälter 10
und zur Kammer konstanten Druckes 12 fehlen, der
Bremsanlage nach F i g. 1.
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Bei aufgeladener, gelöster Bremse nehmen die Teile der Bremsanlage
die aus F i g. 2 ersichtlichen Lagen ein. über die Rohrleitung
58 sind der Zylinderraum 59 und über die Düse 63 die Steuerkammer
61 mit Regeldruckhöhe aufgeladen. Der Zylinderraum 30 ist drucklos,
und der Kolben 51 befindet sich in seiner oberen Endstellung. Die Feder
62 drückt den Steuerkolben 60 nach oben, und die Mündung des Ventilrohres
64 liegt an dem Dichtring 67 an.
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Beim Bremsen wird die in die Hauptluftleitung 1
eingesteuerte
Druckabsenkung durch die Leitungskammer 5 und die Rohrleitung 58 in
den Zylinderraum 59 übertragen. Der Steuerkolben 60 senkt sich unter
Trennen des Ventilrohres 64 von dem Dichtring 67 ab, und aus dem Zylinderraum
59 und der Leitungskammer 5 strömt Druckluft in die übertrao,- C kammer
65 ein. Das Bremssteuerventil 57 wird hierdurch zum Anspringen gebracht
und arbeitet wie zu F i g. 1 beschrieben. Sobald im Bremszylinder
28 und damit auch im Zylinderraum 30 ein Bremsdruck auftritt, wird
der Kolben 51 abwärts gedrückt, und der Dichtring 67 legt sich wieder
auf die Mündung des Ventilrohres 64 und verschließt dieses. Die übertragkammer
65 entleert sich sodann durch die Düse 68.
über die Düse
63 wird der Druck in der Steuerkammer 61 allmählich dem Druck im Zylinderraum
59 angepaßt. Beim Lösen wird in die Hauptluftleitung 1 und damit den
Zylinderraum 59 wieder Regeldruckhöhe eingespeist. Sobald die sich nur langsam
verringernde Druckdifferenz am Steuerkolben 60 den auf den Kolben
51 einwirkenden, rasch absinkenden Druck übersteigt, wird der Steuerkolben
60 unter Mitnahme des Kolbens 51 bei weiterhin durch den Dichtring
67 verschlossenem Ventilrohr 64 nach oben bewegt, bis die dargestellte Ausgangslage
wieder erreicht ist. Anschließend wird der Zylinderraum 30 vollständig entleert,
und der in der Steuerkammer 61 herrschende Druck wird allmählich auf Regeldruckhöhe
gesteigert.
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Bei dieser Ausführung läßt sich der Beschleuniger in einer besonders
vorteilhaften und Bauteile einsparenden Weise mit der überwacheinrichtung
31
kombinieren.