DE1605282C - Einlosige Druckluftbremse fur Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine einlösige Druckluftbremse für Schienenfahrzeuge mit einem von einem einlösigen Steuerventil in Verbindung mit einem Schnellbremsbeschleuniger, einem ersten und einem zweiten Hilfsluftbehälter in seiner Druckbeaufschlagung überwachten Bremszylinder, wobei Schaltvorrichtungen vorgesehen sind, die von einem vom Steuerdruck des Schnellbremsbeschleunigers entgegen dem Druck in der Hauptluftleitung beaufschlagten Schaltkolben gesteuert, bei einer Schnellbremsung beide Hilfsluftbehälter über das Steuerventil an den Bremszylinder anschließen und beim nachfolgenden Lösen den Bremszylinder und den ersten Hilfsluftbehälter mit der Hauplluftleitung verbinden.

Steuerventile für einlösige Druckluftbremsen, insbesondere zum Bremsen von langen Güterzügen, weisen häufig als Steuerelement einen Metallschieber auf. Ein solcher Schieber weist Dichtungsprobleme auf, ermöglicht aber im Gegensatz zu einer Ventilsteuerung eine Abschlußstellung bei sehr geringen Unterschieden in den Steuerdrücken. Es kann wahlweise auch ein Zusatzluftbehälter verwendet werden, dessen gespeicherte Zusatzluft ein beschleunigtes Lösen der Bremsen langer Züge bewirkt. Die Zusatzluft wird hierbei während des Lösens vom Druck in der Hauptluftleitung gesteuert nach dem Hilfsluftbehälter gespeist. Hierbei liegt dann der Druck des Hilfsluftbehälters wesentlich unter dem Druck der Hauptluftleitung.

Bei neueren Steuerventilen werden keine Metallschieber mehr verwendet. Den Metallschiebern haftet der Nachteil an, daß sie sehr aufwendig und kostspielig in der Unterhaltung sind.-Die Abschlußstellung wird durch die Verwendung von Druckfedern und Ventilen mit Belastungsflächen immer erst bei einem etwas höheren Druck im Hilfsluftbehälter gegenüber dem in der Hauptluftleitung erreicht.

So sind bereits nur mit Ventilen ausgerüstete einlösige Druckluftbremsen bekannt, bei welchen das Steuerventil ein zusätzliches, sich nur während Schnellbremsungen öffnendes Ventil zum Verbinden eines ersten mit einem zweiten Hilfsluftbehälter aufweist. Über weitere Ventileinrichtungen wird bei diesen Druckluftbremsen während bestimmten Lösephasen nach Schnellbremsungen ein Druckausgleich zwischen dem ersten Hilfsluftbehälter und der Hauptluftleitung herbeigeführt, wodurch das Lösen erleichtert wird. Das Zuschalten des zweiten Hilfsluftbehälters mittels des Steuerventils kann jedoch Betriebsschwierigkeiten bedingen.

Von einer anderen Druckluftbremse, die ebenfalls nur mit Ventilen ausgerüstet ist, ist es bekannt, einen Schnellbremsbeschleuniger vorzusehen, dessen von einem Steuerdruck entgegen dem Druck in der Hauptluftleitung belasteter Schaltkolben ein zusätzliches, die Verbindung zweier Hilfsluftbehälter überwachen-

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des Ventil betätigen kann. Diese Druckluftbremse das Mindestdruckorgan 12, eine Düse 34 und eine

weist jedoch keinerlei Mittel für eine Löseeiieichte- Leitung 33 vom Hilfsluftbchälter 13 beaufschlagt,

rung auf. während am Rückschlagventil 24 an der zum Kolben

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 17 hin weisenden Seite der Hauptluftleitungsdruck L

Ventilsteuerung für eine Druckluftbremse der ein- 5 und an der federbelasteten anderen Seite über eine

gangs angegebenen Art zu schaffen, welche bei ein- Leitung 31 das Zweidruckorgan 4, eine Verbindung

fächern Aufbau alle an eine derartige Bremse zu 30, das Mindestdruckorgan 12, eine Leitung 29, ein

stellenden Forderungen hinsichtlich eines leichten weiteres federbelastetes Rückschlagventil 32 und den

Lösens und hinsichtlich einer druckluftsparenden Beaufschlagungsraum 27 der Bremszylinderdruck C

Arbeitsweise erfüllt. Diese Druckluftbremse soll auch io herrscht. Eine Abzweigung 35 von der Leitung 29

den bekannten Bedingungen der Association of Ame- führt auf eine Seite des Kolbens 36 des als Dreidruck -

rican Railroads entsprechen. kolbenventil ausgebildeten Füllventils 16. Die andere

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch Kolbenseite des Kolbens 36 begrenzt einen entlüftegelöst worden, daß durch den Schaltkolben zuein- ten Raum 37. Der andere Kolben 38 des Füllventils¹ ander entgegengesetzt ein in eine durch ein Rück- 15 16 befindet sich in einem Beaufschlagungsraum 39.· schlagventil überwachte Verbindung vom Brems- Dabei ist die federbelastete Kolbenfläche des Kolbens zylinder zur Hauptluftleitung eingeordnetes Absperr- 38 über eine Abzweigung 43 vom Hauptluftleitungsventil und ein in eine Verbindung zwischen den druck beaufschlagt, während die entgegengesetzte beiden Hilfsluftbehältern eingeordnetes Absperr- Kolbenfläche über eine Abzweigung 45 der Leitung ventil betätigbar sind und daß ein als Dreidruck- 20 46 und eine Düse 52 allein vom Hilfsluftbehälterventil ausgebildetes Füllventil vorgesehen ist, welches druck 13 beaufschlagt ist, sofern der Ventilteller 40 in Schließrichtung einer zweiten Verbindung zwischen des Füllventils 16 in einem Beaufschlagungsraum 41, den beiden Hilfsluftbehältern vom Bremszylinder- der über eine Zuführung 44 und die Leitung 46 mit druck und dem Druck im ersten Hilfsluftbehälter ent- dem Hilfsluftbehälter 13 und über die weitere Leigegen dem Druck in der Hauptluftleitung gesteuert 25 tung 42 mit dem Hilfsluftbehälter 14 in Verbindung ist, derart, daß nur beim Bremslösen sich die zweite steht, die Leitung 42 geschlossen hält.
Verbindung öffnet und Druckluft aus dem zweiten In der Füllstellung, d. h. in der Schaltstellung, in Hilfsluftbehälter ohne Störung des Lösevorganges welcher der Vorratsluftbehälter 13 und der Zusatzzum ersten Hilfsluftbehälter strömt. luftbehälter 14 von der Hauptluftleitung aufgefüllt

Weitere Merkmale nach der Erfindung können den 30 werden, ist der Bremszylinder 28 der Bremsanlage

Unteransprüchen entnommen werden. mit der Atmosphäre verbunden, und die Bremsen

In der Zeichnung ist ein Schaltschema für die sind gelöst. In der Hauptluftleitung 1 herrscht dabei Steuerung der erfindungsgemäßen Druckluftbremse der volle Regeldruck. Der Kolben 50 des Steuerin der Füllstellung dargestellt. ventils 3 ist über die Abzweigung 2 vom Hauptluft-

Eine Hauptluftleitung 1 ist über eine Abzweigung 2 35 leitungsdruck beaufschlagt und befindet sich, wie in an ein Steuerventil 3 bekannter Art angeschlossen, der Zeichnung dargestellt, in seiner unteren Stellung, das in dem strichpunktiert umrandeten Feld der in der die Düse 51 freigegeben ist, aus welcher Zeichnung schematisch dargestellt ist. Das Steuer- Druckluft über den Füllstoßschutz 5, das Auslöseventil 3 besteht aus einem Zweidruckorgan 4 mit ventil 6 und die Leitungen 48 und 46 in den Hilfseinem Füllstoßschutz 5 sowie einem Handauslöse- 40 luftbehälter 13 strömt. Da der Dreidruckkolben des ventil 6 und weist in einem Umsteller 7 Lösedüsen 8 Füllventils 16 sich unter seiner Federbelastung in der und 8' auf, die einerseits den zeitlichen Verlauf der Füllstellung befindet, in welcher der Ventilteller 40 Bremsung im Gefälle in der dargestellten Hebelstel- die Leitung 42 freigibt, strömt Druckluft über die lung 9 und andererseits die Bremsung in der Ebene Leitungen 46. 44 und 42 sowie durch die Düse 52 in in der strichpunktiert dargestellten Hebelstellung 10 45 den Hilfsluftbehälter 14 ein. Der Kolben 17 des bestimmen. Zu dem Steuerventil 3 gehört weiter ein Schaltventils 15 befindet sich in seiner mittleren Stelherkömmlicher Schnellbremsbeschleuniger 11 und ein lung, da die Drücke von der Hauptluftleitung 1 und Mindestdruckorgan 12. vom Schnellbremsbeschleuniger 11 an den beiden

Es sind weiter zwei Hilfsluftbehälter 13 und 14 gegenüberliegenden Kolbenflächen des Kolbens 17

vorgesehen, und als Zusatzgeräte dienen ein beson- 5° gleich groß sind. Die Rückschlagventile 23 und 24

deres Schaltventil 15 und ein Füllventil 16, die mit werden durch die Federkraft in ihrer Schließstellung

dem Hauptorgan zusammenarbeiten. Das Schaltventil gehalten.

15 für Schnellbremsung und beschleunigtes Lösen Bei einer Betriebsbremsung wird der Hilfsluft-

besteht aus einem Kolben 17 mit beidseitig angeord- behälter 14 durch das Füllventil 16 vom Hilfsluft-

neten Kolbenstangen 18 und 19. Der Kolben 17 ist 55 behälter 13 getrennt. Hierbei gehen das Füllventil 16

in einem Beaufschlagungsraum 20, 20' angeordnet. und das Mindestdruckventil 12 im Steuerventil 3 auf

Auf die eine Kolbenfläche des Kolbens 17 wirkt über Grund des verminderten Hauptluftleitungsdruckes

die Leitung 47 der Steuerdruck L₅ vom Schnellbrems- und des ansteigenden Bremszylinderdruckes in ihre

beschleuniger 11, während auf die andere Kolben- Schließstellungen. Der Hilfsluftbehälter 13 speist

fläche der Druck der Hauptluftleitung 1 über das 60 Druckluft über das Steuerventil 3 in den Brems-

Steuerventil 3 und Leitungen 53 und 43' sowie eine zylinder 28 ein.

Düse 49 wirkt. Die Kolbenstangen 18 und 19 sind Beim Lösen der Bremse nach einer Betriebsjeweils durch Wandungen 21 bzw. 22 geführt und bremsung bleibt das Füllventil 16 unter dem Einfluß können je nach der Lage des Kolbens 17 ein feder- des abfallenden Bremszylinderdruckes auf dem KoI-belastetes Rückschlagventil 24 bzw. 23 nach Beauf- 65 ben 36 zunächst noch in Schließstellung. Bei weiter schlagungsräumen 27 bzw. 26 öffnen. Dabei ist das sinkendem Bremszylinderdruck und bei einem beVentil 23 einerseits über Leitungen 42 und 25 vom stimmten Druckunterschied zwischen Hauptluft-Hilfsluftbehälter 14 sowie über Leitung 46 und 48 leitung 1 und Hilfsluftbehälter 13 geht das Füllventil

16 unter dem Einfluß des Kolbens 38 und dessen Federbelastung in die Öffnungsstellung, wobei die Verbindung zwischen den beiden Hilfsluftbehältern 13 und 14 über die Leitungen 42, 44 und 46 sowie durch die Düse 52 freigegeben wird. Da jetzt die gespeicherte Luft aus dem Hilfsluftbehälter 14 bei zum Differenzdruck am Kolben 50 des Zweidruckorgans 4 annähernd gleichartig gesteuerten Differenzdruck zum Vorratsbehälter 13 fließt, wird nach jeder Betriebsbremsung ein gleichmäßiges Auffüllen des Vorratsbehälters 13 an allen zu einem Zug gekuppelten Fahrzeugen erreicht. Der Druckunterschied zwischen den beiden Hilfsluftbehältern 13 und 14 gleicht sich hierbei über die Düse 52 langsam aus, ohne den eingeleiteten Lösevorgang am Zweidruckorgan 4 des Steuerventils 3 zu unterbrechen. Bei schwachem Luftangebot wird durch den Bremszylinderdruck auf den Kolben 36 im Füllventil 16 das Auffüllen des Hilfsluftbehälters 13 stark zurückgehalten.

Bei einer Schnellbremsung wird der Hilfsluftbehälter 14 zur raschen Erhöhung des Bremszylinderdruckes mit herangezogen. Der Kolben 17 geht unter dem Einfluß der durch den Schnellbremsbeschleuniger 11 (dieser senkt den Druck in der Hauptluftleitung ab) verursachten Druckdifferenz nach rechts und stößt dabei mit seiner einen Kolbenstange 19 das Rückschlagventil 23 auf, so daß zusätzlich Luft aus dem Hilfsluftbehälter 14 über die Leitungen 25 und 33 sowie das Steuerventil 3 bei anfangs geöffnetem Mindestdruckorgan 12 in den Bremszylinder 28 gelangt und den erhöhten Bremszylinderdruck bewirkt. Die Leitung 42 im Füllventil 16 bleibt hierbei geschlossen. Der Schnellbremsbeschleuniger 11 geht nach dem Entlüften der Haüptluftleitung 1 und Senken seines Steuerkammerdruckes L₅ unter dem Einfluß einer Druckfeder wieder in seine Abschlußstellung.

Die Beschleunigung des Lösevorganges nach einer Schnellbremsung erfolgt ebenfalls über das Schaltventil 15. Der am Kolben 17 des Schaltventils wirkende Differenzdruck zwischen dem ansteigenden Hauptluftleitungsdruck und dem sich langsamer aufbauenden Steuerkammerdruck L_s des Schnellbremsbeschleunigen 11 führt bei diesem Lösen dazu, daß der Bremszylinder 28 und damit anfangs auch der Hilfsluftbehälter 13 über das vom Kolben 17 aufgestoßene Rückschlagventil 24 mit der Hauptluftleitung 1 verbunden werden. Die Wirkung der Düse

ίο 49 hält den Kolben 17 in seiner linken Öffnungsstellung, solange Druckluft vom Bremszylinder nach der Hauptluftleitung 1 strömt. Da die Drücke von Hauptluftleitung 1 und Hilfsluftbehälter 13 sich hierbei rasch angleichen, geht auch das Zweidruckorgan 4 bei einem geringen Anstieg des Hauptluftleitungsdruckes in Lösestellung.

Der gleiche Kolben 17 bewirkt also bei einer Schnellbremsung das Zuschalten des zweiten Hilfsluftbehälters 14 und beim Lösen nach einer Schnellbremsung durch Änderung seiner Bewegungsrichtung die Unterbrechung der Luftzufuhr vom Hilfsluftbehälter 14 zum Hilfsluftbehälter 13. Es gelangt somit vor dem Lösen der Bremse nur Druckluft aus dem Hilfsluftbehälter 13 und dem Bremszylinder 28 nach der Hauptluftleitung 1, während die im Hilfsluftbehälter 14 befindliche Vorratsluft erhalten bleibt Und erst später in dem Maße, wie der Hauptluftleitungsdruck ansteigt, in der beschriebenen Weise nach dem Hilfsluftbehälter 13 abströmt. Dabei werden die an sich bekannten Vorgänge einer Lösebeschleunigung erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise mit zwei einfachen Schaltgliedern, dem Füllventil 16 und dem Schaltventil 15, erreicht, wobei die bisher verwendete Metallschiebersteuerung durch eine einfachere Ventilsteuerung ersetzt werden konnte.

Das Füllventil 16 und das Schaltventil 15 können mit Vorteil sowohl einzeln als auch in einem Bauteil zusammengefaßt mit einem Steuerventil verbunden werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einlösige Druckluftbremse für Schienenfahrzeuge mit einem von einem einlösigen Steuerventil in Verbindung mit einem Schnellbremsbeschleuniger, einem ersten und einem zweiten Hilfsluftbehälter in seiner Druckbeaufschlagung überwachten Bremszylinder, wobei Schaltvorrichtungen vorgesehen sind, die von einem vom Steuerdruck des Schnellbremsbeschleunigers entgegen dem Druck in der Hauptluftleitung beaufschlagten Schaltkolben gesteuert bei einer Schnellbremsung beide Hilfsluftbehälter über das Steuerventil an den Bremszylinder anschließen und beim nachfolgenden Lösen den Bremszylinder und den ersten Hilfsluftbehälter mit der Hauptluftleitung verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Schaltkolben (17) zueinander entgegengesetzt ein in eine durch ein Rückschlagventil (32) überwachte Verbindung vom Bremszylinder (28) zur Hauptluftleitung.(1) eingeordnetes Absperrventil (24) und ein in eine Verbindung zwischen den beiden Hilfsluftbehältern (13 und 14) eingeordnetes Absperrventil (23) betätigbar sind und daß ein als Dreidruckventil ausgebildetes Füllventil (16) vorgesehen ist, welches in Schließ richtung einer zweiten Verbindung (46) zwischen den beiden Hilfsluftbehältern (13 und 14) vom Bremszylinderdruck und dem Druck im ersten Hilfsluftbehälter (13) entgegen dem Druck in der Hauptluftleitung gesteuert ist, derart, daß nur beim Bremslösen sich die zweite Verbindung öffnet und Druckluft aus dem zweiten Hilfsluftbehälter (14) ohne Störung des Lösevorganges zum ersten Hilfsluftbehälter (13) strömt.

2. Druckluftbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer der zweiten Verbindung zwischen den beiden Hilfsluftbehältern (13 und 14) zugehörenden Leitung (46, 33) vor dem Füllventil (16) auf Seiten des ersten Hilfsluftbehälters (13) eine Drosselstelle (Düse 52) vorgesehen ist.

3. Druckluftbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbeaufschlagungsraum des Schaltventils (15) in fünf Räume (20, 20', 26, 27 und ein mit der Leitung 33 verbundener Raum), nämlich in Räume für den Bremszylinderdruck, den Hauptluftleitungsdruck, den Schnellbremsbeschleunigungsdruck und die Drücker des ersten Hilfsluftbehälters (13) und des zweiten Hilfsluftbehälters (14), unterteilt ist, wobei die Räume (20 und 20') für den Schnellbremsbeschleunigerdruck und den Hauptluftleitungsdruck durch den Schaltkolben (17) voneinander getrennt sind und zwischen dem Bremszylinderdruckraum (27) und dem Hauptluftleitungsdruckraum (20') ein Rückschlagventil (24) und in dem Raum (26) für den Druck des zweiten Hilfsluftbehälters (14) ein zweites Rückschlagventil (23) vorgesehen ist und die beiden Rückschlagventile (23 und 24) von dem Steuerkolben (17) entgegen Federkräften aufsteuerbar sind.

4. Druckluftbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in eine über das Steuerventil (5) führende Leitung (48, 33) vom ersten Hilfsluftbehälter (13) zu dem von dessen Druck beaufschlagten Raum des Schaltventils (15) unmittelbar vor dem Schaltventil (15) eine Drosselstcllc (34) eingeordnet ist.

5. Druckluftbremse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (15) und das Füllventil (16) über eine Abzweigleitung (43) der Hauptluftleitung (1) miteinander verbunden sind, wobei dem Schaltventil (15) eine Drosselstelle (49) vorgeschaltet ist.