DE162155C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

JV* 162155 KLASSE

Vorliegende Erfindung bezweckt, einen Mangel der Einkammer-Luftdruckbremse zu beseitigen, welcher darin besteht, daß der im gewöhnlichen Betriebe für mittlere Zuggeschwindigkeit«! ausreichende Bremsdruck für Nötbremsungen bei hohen Zuggeschwin-■ digkeiten nicht genügt, um ein schnelles Anhalten des Zuges zu bewirken.

Alle bisherigen Bestrebungen, den Bremsdruck für hohe Geschwindigkeiten zu steigern und nach eingetretener Bremswirkung denselben durch federbelastete Ventile im Bremszylinder wieder bis auf den Normaldruck abblasen zu lassen, haben zu praktischen Erfolgen nicht geführt, weil dieser hohe, im. Hilfsluftbehälter oder einem Zusatzluftbehälter aufgespeicherte Bremsdruck auch bei kleinen Zuggeschwindigkeiten zuerst in den Bremszylinder eintreten muß und eine schädliche Stoßwirkung ausübt, bevor eine Verminderung dieses überschüssigen Arbeitsdruckes in der Bremsperiode erfolgen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung soll es sein, für Notbremsungen neben der normalen eine besondere Zusatzbetriebskraft selbsttätig bereit zu halten, und diese stets der Geschwindigkeit des Zuges folgend und ohne Beeinträchtigung der normalen Luftdruckbremse derartig selbsttätig zu leiten, sowie in ihrer Größe zu regeln, daß der im Augenblick einer

Notbremsung zur Anwendung kommende Bremsdruck das schnellste Anhalten des Zuges

. auch bei höchster Geschwindigkeit gewährleistet, daß aber auch bei unternormalen Geschwindigkeiten jeder übermäßige, zu Zug-Zerreißungen führende Bremsstoß, sowie ein Feststellen der Räder und damit eine Verminderung der Bremswirkung vermieden wird. Mit anderen Worten, die Bereithaltung, Leitung und Regelung der Zusatzbremskraft soll derartig mit dem bekannten Verfahren der Luftdruckleitung" und Regelung bei Einkammer-Luftdruckbremsen in Verbindung gebracht werden, daß die bekannten Einrichtungen dieser Bremsen bei allen Betriebsbremsungen wie bisher arbeiten, in Gefahrfällen aber befähigt,, werden, über ihre bisherige Anwendungsfähigkeit hinaus und stets der augenblicklichen Zuggeschwindigkeit entsprechend, ein Anhalten des Zuges in gestrecktem Zustände, ohne Stoß, in kürzester Zeit zu bewirken.

Ein Kennzeichen der Erfindung ist zunächst die Erzeugung einer Druckluftmenge, unabhängig von der für den Hauptluftbehälter ei·- zeugten Druckluftmenge. Die Erzeugung dieser gesonderten Luftmenge wird selbsttätig bei Ingangsetzung des Zuges bewirkt und steht im Verhältnis zur jeweiligen Geschwindigkeit des Zuges. Diese Luftmenge wird bis zu mittleren Geschwindigkeiten wirkungslos durch einen in die Notbremsleitung eingeschalteten und mit dem Führerbremshahn verbundenen Druckregler wieder ins Freie geleitet, beeinflußt über eine gewisse einstellbare Zuggeschwindigkeit hinaus aber diesen besonderen

Luftregler, so daß er mit zunehmender Geschwindigkeit immer höheren Luftdruck aus dem Hauptluftbehälter in die erwähnte besondere Notbremsluftleitung überzuführen vermag. Diese wechselnde Druckluftmenge steuert nun ein einem zweiten Hilfsluftbehälter (Notbremsluftbehälter) vorgeschaltetes Notbremssteuerventil, welches mit dem bekannten Hauptsteuerventil (Funktionsventil), dem Hilfsluftbehälter und dem Bremszylinder in solcher Verbindung steht, daß bei abnehmender Zuggeschwindigkeit, also bei abnehmender Zufuhr der Luftmenge eine entsprechende Menge Druckluft in allen Betriebsstellungen des Haupt-Steuerventils wieder aus dem Notbremsluftbehälter wirkungslos durch das Notbremssteuerventil in die freie Luft strömen kann, während bei einer Notbremsung eine Druckluftmenge, entsprechend einem höheren als dem normalen Bremsdruck im Hilfsluftbehälter unmittelbar aus dem Notbremsluftbehälter durch das Notbremssteuerventil in den Bremszylinder gelangen und .die Bremskraft der jeweiligen Zug'geschwindigkeit "entsprechend vermehren kann, sobald der Druck im Hilfsluftbehälter so weit abgeströmt ist, daß er demjenigen im Bremszylinder gleicht.

Um die durch den fahrenden Zug selbsttätig" erzeugte, mit der Geschwindigkeit des Zuges wechselnde Druckluftmenge so zu leiten, daß durch sie zunächst ein Druckregler und durch diesen ein Notbremsventil und die mit diesem verbundenen bisherigen Einrichtungen der Luftdruckbremsen derartig selbsttätig gesteuert werden, daß Notbremsungen stets mit einem der Geschwindigkeit des Zuges entsprechenden Bremsdruck erfolgen, sind verschiedene Sondereinrichtungen vorgesehen.
Die Figuren zeigen eine Einkammer-Luftdruckbremse in Verbindung mit der neuen Einrichtung.

A ist der Hauptluftbehälter mit 'Manometer a, B der Lokomotivführer-Bremshahn, b der Druckregler, welcher den Druck in der Hauptleitung bei Fahrtstellung (II) auf den normalen Druck (5 Atm.) regelt, C die Hauptrohrleitung mit Manometer c, D das Hauptsteuerventil, E der Hilfsluftbehälter und F der Bremszylinder.

Durch den Lokomotivführer-Bremshahn B sind die Notbremsleitung· G mit Manometer g, der zweite Druckregler H, welcher durch die mit dem Gangwerk der Lokomotive verbundene Druckpumpe P gegenüber dem Drucke im Hauptluftbehälter beeinflußt wird, das Notbremssteuerventil J, der Notbremsluftbehälter K, das Rückschlagventil d, sowie das Überdruckzeitventil L durch eine Rohrleitung untereinander verbunden.

Die Bremse wirkt in folgender Weise:

Die Handhabung des Führerbremshahnes B beim Laden, Bremsen und Lösen ist dieselbe wie bei der bisherigen Einkammer-Luftdruckbremse. In Fig. 3 ist die Füllstellung" I, in Fig. 4 die Fahrtsteliung II, in Fig. 5 die Abschlußstellung III und in den Fig. 6 und 7 die Betriebsbremsstellungen IV und V und in den Fig. 1 und 2 die Notbremsstellung VI veranschaulicht.

In der Fahrtstellung II des Bremshahnes B (Fig. 4) tritt Luft vom Hauptluftbehälter A in .den Kanal 1, Nut 2 des Hahnkükens, Kanal 12, durch den Druckregler H (Fig. 1), der mittels des Handrades 38 auf einen Minimaldruck (hier 4 Atm.) eingestellt ist, in die Notbremsleitung G und bleibt unter demselben Drucke bis zu einer bestimmten Geschwindigkeit (z. B. 50 km) in dieser Leitung erhalten, λ^οη der Notbremsleitung· tritt die Druckluft in den Raum 3 des Notbremssteuerventils / (Fig. 8), durch Umlauffüllkanal 4 über die Manschette 5 in den Raum 28 und die Bohrung 29 in den Notbremsluftbehälter K. Der Hilfsluftbehälter E steht mit dem Raum 6 des Notbremssteuerventils / in steter Verbindung und drückt den Ventilkolben 7 in seine Abschlußstellung nach oben. Der dabei gebildete Ringkanal 8 (Fig. 8 und 9) steht mit dem Bremszylinder F (Fig. 17) in Verbindung. Das Rückschlagventil d (Fig. 16 und 17) ist so mit dem Hauptsteuerventil D verbunden, daß es bei allen Bremsungen den Übertritt der Druckluft vom Hilfsluftbehälter E nach dem Bremszylinder F gestattet; dagegen verhindert es bei Notbremsungen, daß die aus dem Notbremsluftbehälter K durch das Notbremssteuerventil / nach dem Bremszylinder überströmende Druckluft in das Steuerventil und den Iiilfsluftbehälter gelangt. Beim Lösen der Bremse tritt die Luft aus dem Bremszylinder F durch die Zweigleitung 10 (Fig. 17) zum Hauptsteuerventil D und durch einen" besonderen Lösekanal 9 im Schieber 11 (Fig. 14) ins Freie.

Die selbsttätige Steigerung und Verminderung des Druckes in den Notbremsluftbehältern bei wechselnder höherer Geschwindigkeit wird folgendermaßen bewirkt:

i. Drucksteigerung bei zunehmender _1JQ Zuggeschwindigkeit.

Durch die Druckpumpe P (Fig. 17), deren Hubzahl abhängig ist vom Gangwerk bezw. von der Anzahl der Radumdrehungen der Lokomotive, wird Druckluft in den Raum 31 (Fig. 1) des Druckreglers H unterhalb der Biegehaut 32 gepreßt. Das Regulierventil R ist so eingestellt, daß ein dauerndes Abströmen von Druckluft stattfindet itnd bis zu einer bestimmten Geschwindigkeit (50 km) die im Räume 31 angesammelte Druckluft noch nicht ■

imstande ist, die Biegehäut 32, welche mit 4 Atm. belastet ist, zu bewegen. Erst bei steigender Geschwindigkeit und der dadurch bedingten Hubvermehrung der Druckpumpe P kann sich ein größerer Druck im Räume 31 ansammeln, welcher nun auf die größere Biegehaut derart einwirkt, daß der Druck über der Biegehaut 33 überwunden und dadurch das Ventil 34 gehoben wird, so daß weitere Druckluft vom Hauptluftbehälter in die Notbremsleitung G und die Notbremsluftbehälter gelangen kann, bis der Druck oberhalb der Biegehaut 33 wieder den Druck der Biegehaut 32 überwindet und das Ventil 34 sich schließt.

Durch diese Wirkung des Druckreglers H muß bei stetig wachsender Geschwindigkeit auch der Druck in der Notbremsleitung und den Notbremsluftbehältern fortwährend zunehmen. Damit der Druck im Raum 31 ein bestimmtes Maß nicht überschreitet, ist das Ventil 39 des Regulierventils K durch eine mit diesem Druck gespannte Feder 40 belastet, so daß nach Überschreitung des Höchstdruckes das Ventil weiter abgehoben wird und der Überdruck ins Freie entweichen kann.

2. Verminderung des Hochdruckes bei wieder abnehmender Geschwindigkeit.

Bei abnehmender Geschwindigkeit wird auch der Druck im Räume 31 vermindert. Der höhere Druck oberhalb der Biegehaut 33 wird diese dann so weit nach unten bewegen, daß der Ventilsitz 36 sich vom Ventil 35 abheben kann, wodurch Druckluft aus der Notbremsleitung G durch Kanal 37 ins Freie entweicht. Durch Verminderung· des Notbremsleitungsdruckes wird der Kolben 15 des Notbremssteuerventils / durch den Überdruck im Notbremsbehälter "K (Fig. 8) aus der gezeichneten Stellung nach rechts getrieben, bis die Führungsscheibe 30 am Schieber 18 einen Widerstand findet. Hierbei wird das Ventil 16 geöffnet, so daß Druckluft vom Notbremsbehälter K durch Kanal 29, 19, Schiebernut 20, Bohrung 21 (Fig. 8, 9 und 10), das Ventil 25 und Kanal 27 ins Freie entweichen kann, bis im Räume 3 wieder ein Überdruck entsteht und der Kolben 15 sich wieder nach links bewegt, wodurch das Ventil 16 geschlossen wird.

Entsprechend der Druckabnahme in der Notbremsleitung G bezw. Raum 3 wird sich dieses Spiel fortsetzen, bis das Ventil 25, welches durch die Feder 26, die dem Normaldruck (4 Atm.) entspricht, belastet ist, ein weiteres Abströmen aus dem Notbremsluftbehälter bis zu diesem Druck verhindert.

Betriebsbremsung.· Beim Betriebsbremsen wird der Handgriff wie bisher in Stellung Fv' oder V gebracht und dann in Ab-Schlußstellung III zurückgeführt, wobei nur ~ Luft aus der Hauptleitung C entweichen kann und die Hauptsteuerventile D Druckluft vom Hilfsluftbehälter nach dem Bremszylinder überströmen lassen. Da bei jeder Bremsung die Zuggeschwindigkeit abnimmt, so wird auch der Gang der Druckpumpe P der Geschwindigkeitsabnahme entsprechend verlangsamt, wodurch in derselben Weise, wie oben beschrieben, der Druck in der Notbremsleitung G und dem Notbremsluftbehälter K, stets der abnehmenden Zuggeschwindigkeit entsprechend,, vermindert wird.

Notbremsunge 11. Bei den Notbremsungen kleinerer Geschwindigkeiten (z. B. bis zu 50 km) kann nur der dem Fahrzeuge zugrunde gelegte normale Bremszylinderdruck (4 Atm.) erreicht werden, welcher zur Höchstbremsung genügt, ohne' daß ein Feststellen der Räder erfolgt. Bei allen Notbremsungen von 50 km Geschwindigkeit aufwärts wird dagegen ein der jeweiligen Geschwindigkeit entsprechender höherer Bremszylinderdruck erzielt. Beim Umlegen des Handgriffes des Bremshahnes B in Stellung VI (Fig. 1 und 2) wird zugleich mit der Hauptleitung C auch die Notbremsleitung G durch die Kanäle 12, 13 und 14 (Fig. ι und 2) mit der freien Luft in Verbindung gebracht. Die Hilfsbehälterluft tritt in bisheriger Weise in den Bremszylinder und auch gleichzeitig in den Ringkanal 8 des Notbremssteuerventils / (Fig. 8 und 9). Nach Druckausgleich zwischen Bremszylinder und Hilfsluftbehälter befindet sich im Räume 6 unterhalb des Ventilkolljens 7 und dem Ringkanal 8 gleicher Druck. Durch die plötzliche Entleerung der Notbremsleitung und des Raumes 3 im Notbremssteuerventil / wird der Kolben 15 (Fig. 8) bis an seine Endstellung nach rechts getrieben, wobei der Schieber 18 (Fig. 11 und 13) den Raum 17 und den Notbremsluftbehälter K mittels der Kanäle 23 und 24 verbindet. Hierdurch entsteht ein Überdruck auf der oberen Seite des Kolbens 7, bewegt denselben nach unten, verbindet den Notbremsluftbehälter K mit dem Bremszylinder F und führt einen Druckausgleich zwischen letzterem herbei. Ferner werden durch die Nut 20 im Schieber 18 die Kanäle 21 und 22 miteinander verbunden, und es tritt durch das federbelastete. Ventil 25 ein Teil der hochgespannten Luft aus der Notbremsleitung G und Raum 3 durch Kanal 22, Nut 20, Kanäle 21 und 27 ins Freie, wodurch eine schnellere Druckverminderung in der ganzen Notbremsleitung stattfindet und sämtliche Steuerkolben 15 fast gleichzeitig in ihre Endstellung nach rechts getrieben werden. Der hohe Druck,' welcher sich nach dem Ausgleich des Hilfsluftbehälters und Notbremsluftbehälters mit dem Bremszylinder in letzterem und dem Notbremsbehälter befindet, kann nun noch, entsprechend der abnehmenden Zuggeschwindigkeit durch das Überdruckzeit-

ventil L (Fig. 17), bis zum normalen Druck (4 Atm.) abgelassen werden, um ein Feststellen der Räder zu vermeiden.

Das Lösen der Bremsen geschieht in der Weise, daß in der Füllstellung (Fig. 3) zuerst Druckluft in die Hauptleitung einströmt und die Hauptsteuerventile umsteuert, wodurch die Bremszylinder durch Zweigleitung 10 (Fig. 17) und die Nut des Schiebers 11 (Fig. 14) mit der freien Luft verbunden werden. Da die Hilfsluftbehälter beim Lösen der Bremsen zugleich wieder geladen werden, so nimmt der Druck oberhalb des Kolbens 7 ab, während der Druck im Raum 6 unterhalb des Kolbens zunimmt, wodurch dieser wieder in die gezeichnete Stellung (Fig. 8) gebracht wird. Gleichzeitig wird durch die Verlegung des Handgriffes in die Fahrtstellung II auch die Verbindung zwischen Hauptluftbehälter A und Notbremsleitung wieder hergestellt, wodurch der Kolben 15 wieder in die gezeichnete Stellung gebracht wird (Fig. 8).
Der Absperrhahn M (Fig. 1 und 17) dient dazu, die Notbremsleitung auszuschalten, wenn die Lokomotive einen Zug fährt, der nicht mit der Notbremseinrichtung versehen ist.

Claims (5)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Einkammer - Luftdruckbremse mit Hilfs- und Notbremsluftbehälter sowie besonderer Luftleitung und Steuerung für jeden Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in dem Notbremsbehälter bei Überschreitung einer vorherbestimmten Fahrgeschwindigkeit selbsttätig und entsprechend dem Anwachsen der Geschwindigkeit des Zuges über den Leitungsdruck erhöht wird, während bei Unterschreitung jener bestimmten Geschwindigkeit die Spannung bis auf den Arbeitsdruck herabgemindert wird.
2. 2. Ausführungsform der Einkammer-Luftdruckbremse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen auf einen bestimmten Druck eingestellten Druckregler (H), der bei Überschreitung einer bestimmten Zuggeschwindigkeit durch eine Druckpumpe (P) oder dergleichen derart beeinflußt wird, daß er Druckluft von einer den vorher bestimmten, Druck übersteigenden Spannung in den Notbremsbehälter (K) übertreten und bei einer darauf folgenden Herabminderung der Zuggeschwindigkeit entsprechend derselben Druckluft aus der Notbremsleitung (G) wieder ausströmen läßt, wodurch das Notbremssteuerventil (J) derart gesteuert wird, daß der für die jeweilige Zuggeschwindigkeit vorhandene Drucküberschuß im Notbremsbehälter (K) in die freie Luft entweichen kann.
3. 3. Ausführungsform des Druckreglers nach Anspruch 2 für Bremsen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das die Zuführung von Arbeitsdruck in den Notbremsbehälter vermittelnde, durch die federbelastete Biegehaut (33) gesteuerte Ventil (34) als Doppelsitzventil (34,35) ausgebildet ist, welches auch die Verbindung zwischen Notbremsleitung (G) und Außenluft überwacht, und dessen in der Biegehaut (33) gelagerter Ventilsitz (36) gleichzeitig mit dem Ventil (34, 35) durch eine zweite Biegehaut (32) beeinflußt wird, deren Druckkammer (31) an das entsprechend der Fahrgeschwindigkeit arbeitende Pumpwerk (PJ und an ein den Druck in der Kammer (31) derart regelndes Luftauslaßventil (R) angeschlossen ist, daß bei Überschreitung der vorher bestimmten Geschwindigkeit die Biegehaut (32) durchgebogen und das Ventil (34) entgegen der Belastung der Biegehaut (33) zur Zuführung erhöhten Druckes geöffnet wird, während bei Abnahme der Geschwindigkeit oder bei Überschreitung der Höchstgeschwindigkeit, bei der die überschüssige Druckluft durch das Ventil (R) abströmt, das Ventil (34) geschlossen wird und bei Unterschreitüng der vorher bestimmten Fahrgeschwindigkeit die in Wirkung tretende Biegehaut (33) den Ventilsitz (36) herunterdrückt und der den Arbeitsdruck übersteigende Druck durch einen Kanal (37) abgeblasen wird. "
4. 4. Ausführungsform des Druckkammer-Entlüftungsventils nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein gegen den Sitz zur Einstellung auf verschiedene vorher bestimmte Geschwindigkeiten verschiebbares und durch eine regelbare Feder (40) auf verschiedene Höchstgeschwindigkeiten einstellbares, ständig offenes Ventil (39), welches bei Unterschreitung· der vorher bestimmten Geschwindigkeit die Druckkammer soweit entlüftet, daß die Biegehaut (32) vom Pumpwerk unbeeinflußt bleibt, und bei Überschreitung der Höchstgeschwindigkeit unter Überwindung des Federdruckes weiter geöffnet wird und den Drucküber-' schuß abbläst.
5. 5. Ausführungsform des Notbrems-Steuerventils nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen ein Ventil (16) tragenden Kolbenschieber (15,18), der durch den Druck in der Notbremsleitung (G) gesteuert wird und die Verbindung des Notbremsluftbehälters (K) einerseits mit einem Überdruck-Auslaßventil (25), anderseits mit dem Bremszylinder (F) tinter Vermittlung eines Ventilkolbens (7), welcher letztere auf einer Seite dem Hilfs-

   behälterdruck und auf der anderen Seite dem Druck im Bremszylinder und dem zeitweilig wirkenden Druck im Notbremsbehälter ausgesetzt ist, überwacht und bei Herstellung der letzteren Verbindung einen Luftauslaß der Notbremsleitung durch Ventil (25) eröffnet, so daß bei den durch den Druckregler eingeleiteten geringeren Druckminderungen in der Notbremsleitung der Kolbenschieber teilweise umgesteuert und der Notbremsbehälter durch Ventil (16), Kanäle (19,20,21) bis auf den Arbeitsdruck entlüftet wird und bei den durch den Führerbremshahn hervorgebrachten größeren Druckminderungen (Notbremsungen) der Kolbenschieber unter weiterer Entlüftung der Notbremsleitung durch Kammer (3), Kanal (27), Ventil (25) und Kanäle (22,20,21) voll umgesteuert wird, und Notbremsbehälterdruck durch Kanäle (23,24) in die Kammer (17) tritt und, Kolben (7) timsteuernd, durch Ringkanal (8) dem Bremszylinder zugeführt wird.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.