DE194251C - - Google Patents

Description

bet,

3(a'vieti'tc(jCM c*

picjt bet αθΛΛνγ\\\,ι\Λ\α

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 20/. GRUPPE

GEORG OPPERMANN in HANNOVER.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. September 1906 ab.

Um lange Züge mit Druckluftbremsen stoßlos bremsen zu können, ist es wünschenswert, die Steuerventile so einzurichten, daß sie die Unterschiede beim Speisen der verschiedenen Bremszylinder, die sich aus dem langsamen Druckausgleich in langen Rohrleitungen beim Auslassen von Luft ergeben, selbsttätig ausgleichen, und daß auch beim unbeabsichtigten Umschlagen der Kolben einzelner Steuer-

ίο ventile in ihre äußerste Bremsstellung kein beschleunigtes Füllen der zugehörigen Bremszylinder mit Druckluft eintritt, sowie Luftverluste und jede Einwirkung auf andere Bremsen im Zuge dabei vermieden werden.

Durch solche unregelmäßigen Wirkungen verursachen die bekannten Steuerventile der Druckluftbremsen häufig Schwierigkeiten, die den Betrieb dieser Bremsen an langen Güterzügen sehr erschweren.

Das dargestellte Steuerventil soll diese Schwierigkeiten beseitigen. Bei demselben wird das für sehr lange Züge erforderliche langsame und gleichmäßige Füllen der Bremszylinder an allen Fahrzeugen eines Zuges dadurch erzielt, daß für den Luftweg vom Hilfsluftbehälter nach dem Bremszylinder eine nur geringe Weite vorgesehen ist, und daß dieser Weg in einem vom Steuerkolben in der üblichen Weise bewegten Ventile so gestaltet und angeordnet ist, daß der Durchgang von Druckluft in den Bremszylinder um so mehr gedrosselt wird, je weiter sich der Ventilkolben über die gewöhnliche Bremsstellung hinaus nach dem Ende seines Hubes hin bewegt. Bei jeder starken Druckminderung in der Hauptleitung erfolgt in der Nähe des Auslasses die Abnahme des Leitungsdruckes so schnell, daß die nächstgelegenen Steuerventile ihre Hilfsbehälter nicht ebenso schnell durch den engen Zylinderweg entlüften können. Dadurch tritt über den Kolben dieser Ventile eine Luftstauung ein und treibt die Kolben gegen den Widerstand einer Feder mehr oder weniger über die gewöhnliche Bremsstellung hinweg, wobei nahe an der Auslaßstelle die Druckzuführung nach den Bremszylindern stark gedrosselt wird, ohne daß diese Steuerventile dabei irgendwelchen Einfluß auf den Leitungsdruck ausüben. Bei den weiter entfernt liegenden . Ventilen erfolgt die Druckminderung in der Leitung langsamer, so daß dort die Ventilkolben sich nicht so weit bewegen und ihre Luftwege also weniger drosseln. Nahe am Zugende gehen die Steuerkolben nicht über ihre gewöhnliche Bremsstellung hinaus; dort werden also die Luftwege nicht verengt und die Bremszylinder daher schneller gespeist. Bei starken Bremsungen wird also das Anwachsen der Bremskraft an den einzelnen Fahrzeugen vom Leitungsauslaß nach dem "Zugende hin mehr oder weniger verzögert, und die Bremsklötze kommen daher am ganzen Zuge fast gleichzeitig zur Wirkung. Die Verengung des Luftweges vom Hilfsluftbehälter nach dem Bremszylinder hat zur Folge, daß die. beschriebene Drosselung noch bei den weit

vom Leitungsauslaß entfernten Steuerventilen eintritt, und erst da aufhört, wo die Abnahme des Leitungsdruckes sehr langsam erfolgt.
Bei der beschriebenen Einrichtung des Steuerventils kann durch unbeabsichtigtes Umschlagen desselben in die äußerste B-remsstellung keine Störung verursacht werden, da es dabei die Bremswirkung an dem betreffenden Fahrzeuge abschwächt, aber nicht, wie

ίο andere λ^εηΐίϊε ähnlicher Art, Einwirkungen auf den Leitungsdruck ausübt, durch welche auch andere Steuerventile im Zuge zu unregelmäßigen Wirkungen veranlaßt werden oder Verluste von Leitungsluft eintreten. Bei bekannten Steuerventilen ohne Schnellwirkung werden beim Umschlagen in die Endstellung erweiterte Luftwege freigegeben, die ein beschleunigtes Füllen der Zylinder verursachen, wodurch Stöße eintreten. Dabei schlagen diese Ventile auch oftmals wieder in die Lösestellung zurück, da jene erweiterten Luftwege nicht durch Abstufungsventile überwacht und rechtzeitig wieder abgeschlossen werden.
Fig. ι zeigt die Gesamtanordnung des Bremsapparates für ein Fahrzeug, Fig. 2 den Schieber des Steuerventils in Seitenansicht, und die Fig. 3, 4 und 5 zeigen verschiedene Stellungen der punktiert angegebenen Schieberfläche zu der in vollen Linien gezeichneten Schieberbahn.

Der Luftbehälter 3 wird in bekannter Weise von der Hauptleitung 4 aus durch das Steuerventil ι mit Druckluft geladen, so daß auf beiden Seiten des Ventilkolbens 5 gleicher Druck. herrscht. Wird dann Luft aus der Hauptleitung ausgelassen, so entsteht über dem Kolben 5 ein Überdruck, der ihn abwärts treibt. Er schließt dabei die Füllnut 6 ab, öffnet das mit der Kolbenstange verbundene Abstufungsventil 7 und zieht dann durch die ,Scheibe am oberen Ende der Kolbenstange den Schieber 8 mit abwärts, bis die Mündung des Kanals 9 auf den Zylinderkanal 10 trifft. Druckluft aus dem Luftbehälter 3 strömt dann durch Kanal 11, die Seitenbohrung 12 (Fig. 2) im Schieber und durch das geöffnete Abstufungsventil 7, sowie die Kanäle 9 und 10 nach dem Bremszylinder 2. Wenn der Luftdruck über dem Ventilkolben 5 etwas unter den Leitungsdruck gefallen ist, so wird der Kolben 5 so weit gehoben, daß er das Abstufungsventil 7 schließt, ohne jedoch den Schieber 8 aufwärts zu bewegen. In dieser Mittelstellung bleiben die Teile des Steue-rventils, bis die Bremsung wiederholt oder der Leitungsdruck zum Lösen der Bremse erhöht wird.

Diese Wirkungsweise des Steuerventils gilt für Betriebs- und Notbremsungen jeder Art. Die Speisung des Bremszylinders wird dabei durch die Lage der Kanäle 9 und 10 zueinander geregelt. Die Mündung des Kanals 9 in der Schieberfläche ist so angeordnet, daß bei Abwärtsbewegung des Schiebers 8 über die in Fig. 4 gezeichnete Stellung hinaus der Luftdurchgang nach dem Zylinder um so mehr gedrosselt wird, je mehr -sich der Kolben dem Ende seines Hubes nähert. Die Weite des Kanals 9 oder 10 wird so weit gemindert, daß auch bei voller Öffnung derselben das Füllen des Bremszylinders eine Anzahl von Sekunden erfordert. Wenn alsdann eine starke Druckminderung in der Hauptleitung 4 ausgeführt wird, so kann in den Steuerventilen nahe am Luftauslaß die Druckluft über den Ventilkolben S nicht so schnell in die Bremszylinder überströmen, daß sich der Druck dort ebenso schnell vermindert wie in der Leitung. Diese Kolben werden daher durch die darüber eintretende Luftstauung kräftig nach unten ge-. trieben, wobei sie die Stoßstangen 13 gegen den Widerstand der Feder 14 mehr oder weniger nach unten pressen und ihre Schieber 8 entsprechend weit herunterziehen. Nahe am Leitungsauslaß ist der Überdruck auf die Kolben 5 am größten; die dort befindlichen Ventilkolben ziehen ihre Schieber daher ganz herab in die in Fig. 5 gezeichnete. Stellung, wobei die Kanalmündungen 9 nur enge Durchgangsquerschnitte nach den Kanälen 10 freilassen, durch welche Druckluft nur langsam nach den Zylindern überströmen kann. Die Druckminderung fällt in einer langen Leitung nach dem Zugende hin anfangs mehr und mehr ab. Bei den weiter zurückliegenden Steuerventilen werden daher die Kolben weniger kräftig nach unten getrieben, so daß die Federn 14 weniger gespannt und die Luftdurchgänge 9 und 10 weniger gedrosselt.werden. Im hinteren Teile des Zuges nimmt der Leitungsdruck so langsam ab, daß die Ventilkolben 5 ihre Schieber nicht über die in Fig. 4 gezeichnete Lage hinaus nach unten bewegen können, denn der Druck über diesen Kolben ermäßigt sich durch die Entlüftung in die zugehörigen Bremszylinder ebenso schnell wie unter denselben und in der Hauptleitung. Dieser Vorgang ändert sich nicht wesentlich, wenn an jedem Bremswagen in bekannter Weise zur Beschleunigung des Antriebes der Bremskolben beim Beginn der. Bremsungen eine geringe Luftmenge aus der Leitung ausgelassen wird.

Infolge dieser Einrichtung der Steuerventile wird eine große Gleichmäßigkeit der Bremswirkung auch an langen Zügen erzielt. ■ Die vorderen Steuerventile treten bei jeder starken Minderung des Leitungsdruckes zwar zuerst in Tätigkeit, lassen aber die Druckluft nur langsam in die Bremszylinder ein. An den Wagen weiter nach dem Zugende hin beginnen die Ventile später zu wirken, füllen dann aber

ihre Zylinder schneller, so daß deren Bremskolben schneller vorgetrieben werden. An allen Fahrzeugen eines Zuges kommen daher . die Bremsklötze nahezu gleichzeitig zum festen Anliegen an den Rädern, und da der Bremsdruck hinten am Zuge schneller wächst als vorn, so bleibt der Zug gestreckt.

Die Mündungen der Kanäle 9 und 10 des Schieberventils können natürlich verschiedene Formen erhalten, ohne die beschriebene Wirkungsweise wesentlich zu ändern, z. B. wie in den Fig. 6 und 7 gezeichnet. Beide Kanalmündungen können auch die gleiche Form erhalten, müssen jedoch so angeordnet sein, daß der Luftdurchgang um so mehr gedrosselt wird, je weiter der Schieber über seine Mittelstellung (Fig. 4) nach dem Ende seines Bremshubes hin bewegt wird.
Das Lösen der Bremse erfolgt in bekannter Weise durch Erhöhung des Leitungsdruckes, wobei die Steuerventile und ihre Schieber in die in Fig. 1 und 3 gezeichnete Stellung getrieben werden. Die Schieberhöhlung 15 verbindet alsdann den Zylinderkanal 10 mit dem Auslaß 16 ins Freie.

Zur Beschleunigung des Lösens kann auch der Bremszylinder durch einen besonderen Kanal mit der Öffnung 17 (Fig. 8) verbunden werden, die in der Schieberbahn des Steuerventils vorzusehen sein würde und so angeordnet sein kann, daß sie in der gezeichneten Lösestellung des Ventils durch die erweiterte Schieberhöhlung 15 (Fig. 8) ebenfalls mit dem Auslaß 16 verbunden und daher entlüftet wird, während sie in der Bremsstellung des Ventils vom Schieber 8 geschlossen wird, wenn die Kanalmündung 9 die in Fig. 3 ge-• zeichnete Form behält. Wird diese Mündung 9 so gestaltet, wie in Fig. 8 gezeichnet, so füllt das Steuerventil den Bremszylinder 2 durch die Bohrungen 10 und 17 gleichzeitig mit Druckluft. Durch die in Fig. 9 darge-. stellte Form dieser Mündung würde man erreichen, daß bei der gewöhnlichen Bremsstellung des Steuerventils beide Zylinderkanäle 10 und 17 gleichzeitig mit Druckluft gespeist werden; wenn jedoch der Schieber noch weiter abwärts bewegt wird, so schneidet er den Einlaß von Druckluft durch 17 ab und nur durch 10 strömt Druckluft in den Zylinder 2 .ein, wie früher beschrieben.

Durch die Anwendung des hier beschriebenen Steuerventils mit Bremszylindern gewöhnlicher Bauart wird eine sehr einfache Bremsvorrichtung erzielt, die an Güterzügen von der gewöhnlichen Länge sehr gleichmäßige und stoßfreie Bremsungen sichert, bei der auch unbeabsichtigte Wirkungen einzelner Ventile unschädlich sind.

Wird dagegen ein Bremszylinder von der in Fig. ι dargestellten Bauart verwendet, wobei die Druckluft zunächst nur auf einen Hilfskolben wirkt und erst nach dem Vortreiben dieses Kolbens in den Arbeitsraum des' Hauptkolbens überströmt, so kann die besondere Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen Steuerventils noch ergänzt werden, indem die in den Bremszylinder 2 eingelassene Druckluft durch einen engen Kanal 18 nur langsam aus dem einen in den anderen Zylinderarbeitsraum übergeleitet wird. Dabei findet also eine abermalige Drosselung der Druckluft statt, nachdem diese bereits durch den Hilfskolben die Bremsklötze an die Räder gepreßt hat. Dadurch wird die Gleichmäßigkeit der Bremsung am ganzen Zuge noch weiter erhöht.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Steuerventil ohne Schnellwirkung für . Einkammerdruckluftbremsen, insbesondere für Güterzüge, gekennzeichnet durch enge Luftwege zwischen Hilfsluftbehälter und Bremszylinder, die in einem vom Steuerkolben in bekannter Weise bewegten Ventile um so mehr gedrosselt werden, je weiter dieser Kolben nach der Bremsendstellung bewegt wird, zu dem Zwecke, alle Bremszylinder eines Zuges gleichmäßig zu speisen und beim unbeabsichtigten Umschlagen einzelner Steuerventile Stöße im Zuge, sowie Luftverluste und Störungen in der regelmäßigen Wirkung der Bremsen zu vermeiden.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.