DE262013C - Bremsbeschleuniger an Steuerventilen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 262013 KLASSE. 20/. GRUPPE

GEORG OPPERMANN in HANNOVER.

Bremsbeschleuniger an Steuerventilen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. Oktober 1911 ab.

Bei durchgehenden Bremsen sind Bremsbeschleuniger an Steuerventilen bekannt, die bei Einleitung von Bremsungen Hauptleitungsluft in eine Kammer einlassen, zu dem Zwecke, durch den entstehenden plötzlichen Druckabfall in der Leitung die Fortpflanzung der Bremswirkung im Zuge zu beschleunigen, sowie die Bremsklötze schnell gegen die Räder , zu treiben. Wird das Steuerventil demnächst

ίο durch Erhöhung des Leiturigsdruckes wieder in seine Lösestellung umgesteuert, so verbindet es die Beschleunigungskammer mit der Außenluft, worauf die in dieser Kammer enthaltene Druckluft ins Freie ausströmt.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf Bremsbeschleuniger der beschriebenen Art und bezweckt, den bei bekannten Ventilen bestehenden Ubelstand zu beseitigen, daß bei den Verminderungen des Leitungsdruckes, die nach Einleitung einer mäßigen Bremsung zur weiteren Verstärkung der ursprünglichen Bremswirkung ausgeführt werden, die Beschleunigungskammer gleichzeitig mitentlüftet wird.
Ferner sieht die Erfindung Mittel vor, um beim Anstellen der Bremsen in die Beschleunigungskammer eingelassene Druckluft im weiteren Verlaufe der Bremsungen in den Hilfsluftbehälter überzuleiten und zur Vermehrung des Luftvorrates in diesem Behälter nutzbar zu machen.

Zu diesen Zwecken wird eine Ventileinrichtung vorgesehen, welche die von der Hauptleitung nach der Beschleunigungskammer führenden Kanäle bei Einleitung von Bremsungen jeder Art, also auch bei schwachen Betriebsbremsungen, öffnet und den Durchfluß von Leitungsluft nach der Kammer bis zu völligem Druckausgleich gestattet, während ein Zurückströmen dieser Luft nach der Leitung dadurch verhindert wird, daß ein zwischen der Beschleunigungskammer und der Hauptleitung vorgesehenes Ventil vom Überdruck der Kammerluft geschlossen gehalten wird. Dadurch wird die Luftmenge vermindert, die nach dem ersten Anlegen der Bremsen durch das Führerbremsventil ausgelassen werden muß, um die ursprüngliche Bremswirkung weiter zu verstärken, so daß die abgestuften Betriebsbremsungen beschleunigt werden. -Durch die Erfindung wird ferner anstatt der bisher bei den Bremsstellungen des Steuerventils bestehenden freien Verbindung der Beschleunigungskammer mit der Leitung eine Verbindung dieser Kammer mit dem Hilfsluftbehälter vorgesehen. .

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt, wobei die Formen der jetzt im Eisenbahnbetriebe am meisten gebräuchlichen Druckluftsteuerventile angewendet worden sind, da ein Zweck dieser Erfindung darin besteht, einfache Mittel anzugeben, durch welche die vorhandenen Ventile anderer Art für die verbesserte Wirkungsweise eingerichtet werden können.

Fig. ι zeigt den Bremsbeschleuniger in Verbindung mit einem Steuerventil nach Bauart Westinghouse im Längsschnitt. Fig. 2 stellt die untere Fläche des Steuerschiebers nach Fig. ι und Fig. 3 die zugehörige Schieberbahn dar. Fig. 4 veranschaulicht die gegenseitige Lage des Schiebers und der Schieberbahn des Steuerventils nach Fig. 1 in der Lösestellung

desselben und Fig. 5 deren Lage in der Bremsstellung. Die Fig. 6 bis 11 zeigen den Bremsbeschleuniger in Verbindung mit einem Steuerventil nach Bauart Knorr. Fig. 6 ist ein Querschnitt durch das Steuerventil, dessen Schieber nach der in den Fig, 8 und 9 mit ABC bezeichneten Ebene geschnitten ist. Fig. 7 zeigt den Querschnitt eines Teiles desselben Ventils, wobei jedoch der Schieber nach der Ebene DEF (Fig. 8 und 9) geschnitten ist. Fig. 8 stellt die Durchgänge in der unteren Fläche des Schiebers und Fig. 9 die Schieberbahn dar. Die gegenseitige Lage des letztgenannten Schiebers zu seiner Bahn ist für die Lösestellung aus Fig. 10 und für die Bremsstellung aus Fig. 11 ersichtlich.

Das in Fig. 1 in seiner Lösestellung dargegestellte Ventil ist bei 1 mit der Hauptleitung, bei 2 mit dem Hilfsluftbehälter und bei 3 mit dem Bremszylinder verbunden. Das Gehäuse 4 enthält den Hauptsteuerkolben 5, der den Schieber 6 und das Abstufungsventil 7 in bekannter Weise bewegt. Der Schieber 6 überdeckt den nach dem Zylindereinlaßventil 8 führenden Kanal 9, ferner den Kanal 10, der nach dem Nebenkolben 12 führt und den in die Außenluft mündenden Kanal 11. Der Raum 17 unter dem Nebenkolben steht durch die Bohrung 18 mit der Luftkammer 19 in Verbindung und wird durch die Ventile 14 und 15 gegen die Hauptleitung ι abgeschlossen. Die untere Fläche des Schiebers 6 enthält den Ausschnitt 20, ferner den vom Abstufungsventil 7 herkommenden Kanal 21 sowie die Aussparung 22 von der aus Fig. 2 ersichtlichen Form.

Die Wirkungsweise ist folgende: Die von der Leitung 1 herkommende Druckluft strömt durch den Kanal 23 gegen den Hauptkolben 5, umgeht denselben in bekannter Weise und füllt durch 2 den Hilfsluftbehälter auf. Die Leitungsluft hebt ferner das Ventil 15 und drückt das darüber angeordnete Ventil 14 mit dichtem Abschluß auf seinen Sitz. Die Aussparung 22 im Schieber verbindet hierbei die Kanäle 9, 10 und 11 (Fig. 4), so daß der Bremszylinder sowie der Raum über dem Nebenkolben 12 mit der Außenluft in freier Verbindung stehen. Durch die enge Bohrung 13 wird auch der Raum 17 unter dem Nebenkolben nebst der Luftkammer 19 mit der Außenluft verbunden, denn die obere Stange des Ventils 14 ist seitlich abgeflacht und gestattet der Druckluft aus dem Raum 17 den Durchgang nach der Bohrung 13 und dem Kanal 10.

Wird zur Einleitung einer Bremsung eine Druckminderung in der Hauptleitung ausgeführt, so bewegt der im Hilfsluftbehälter entstehende Überdruck den Steuerkolben nach rechts. Derselbe zieht dabei das Abstufungsventil 7 von seinem Sitz ab und verschiebt darauf mittels des Ansatzes am Ende der Kolbenstange den Schieber 6 in die in Fig. 5 dargestellte Bremsstellung. Der Ausschnitt 20 im Schieber trifft dabei auf den Kanal 10 in der Schieberbahn, so das Druckluft aus dem Hilfsluftbehälter auf diesem Wege gegen den Nebenkolben 12 strömt. Letzterer wird dadurch abwärts gepreßt, legt sich gegen das obere Ende der Stoßstange des Ventils 14, wodurch die Bohrung 13 abgeschlossen wird, und stößt das Ventil 14 von seinem Sitz. Die Druckluft in der Hauptleitung hebt alsdann das Ventil 15 und strömt durch das geöffnete Ventil 14, den Raum 17 und den Kanal 18 in die Kammer 19 über, bis darin Druckausgleich mit der Leitung eingetreten· ist, worauf die Feder 16 das Ventil 15 wieder schließt. Dies Überströmen von Leitungsluft in die Kammer 19 verursacht einen plötzlichen Druckabfall in der Leitung, der in bekannter Weise ein schnelles Überströmen von Hilfsluftbehälterluft durch das geöffnete Abstufungsventil 7, den Kanal 21 im Schieber sowie den damit in Verbindung stehenden Kanal 9 in der Schieberbahn und das Ventil 8 nach dem Bremszylinder zur Folge hat. Der Bremskolben und die zugehörigen Bremsklötze werden dadurch schnell vorwärts getrieben und zur -Wirkung gebracht. Der plötzliche Abfall des Leitungsdruckes veranlaßt ebenfalls eine beschleunigte Fortpflanzung der Bremswirkung von Wagen zu Wagen über die ganze Zuglänge.

Der Inhalt der Kammer 19 kann so bemessen werden, daß durch das Überströmen von Leitungsluft in diese Kammer nur eine mäßig starke Bremsung verursacht wird, wenn das Führerbremsventil zur Einleitung dieser Bremsung nur kurze Zeit geöffnet bleibt. Die ursprüngliche schwache Bremsung kann alsdann durch weiteren Druckauslaß aus der Leitung durch das Führerbremsventil in beliebigen Abstufungen weiter verstärkt werden. Dabei hält der in der Kammer 19 und dem Raum 17 herrschende Druck des Ventil 15 geschlossen. Die anfangs in die Kammer 19 eingelassene Druckluft kann also nicht in die Leitung zurückströmen und die nachfolgenden Bremsungen verzögern, wie bei anderen Steuerventilen dieser Art, sondern diese Druckluft bleibt zur Erhöhung des Bremsdruckes im Bremszylinder verfügbar. Bei den nach der Einleitung einer Bremsung ausgeführten weiteren Druckminderungen in der Leitung vermindert sich der auf dem Nebenkolben 12 ruhende Druck im Hilfsluftbehälter bekanntlich im gleichen Maße durch Uüerströmen von Behälterluft in den Bremszylinder. Der im Räume 17 entstehende Überdruck hebt alsdann den Kolben 12 in die in Fig. 1 gezeich-

nete Stellung, so daß die Bohrung 13 frei wird und Druckausgleich zwischen der Kammer ig und dem Hilfsluftbehälter 2 durch die Kanäle 18, 13 und 10 sowie den Ausschnitt 20 im Schieber eintritt. Die Kammer 19 bildet alsdann eine Vergrößerung des Hilfsluftbehälters und bewirkt somit eine Verstärkung des im Bremszylinder erzielten Bremsdruckes, da dieser der Größe des Luftbehälters entspricht.

Falls durch längeres Öffnen des Führer-, bremsventil sofort eine starke oder Vollbremsung ausgeführt wird, ändern sich die beschriebenen Wirkungsvorgänge nur insofern, als sie in unmittelbarer Aufeinanderfolge eintreten. Bei Einleitung einer solchen Bremsung erfolgt ebenfalls das plötzliche Überströmen von Leitungsluft in die Kammer 19 mit nachfolgendem Schließen des Ventils 15. Dann nimmt der Leitungsdruck durch Ausströmen am Führerbremsventil weiter ab, und in gleichem Maße läßt das Steuerventil Behälterluft durch den Kanal 9 in den Bremszylinder ein, wobei die Kammer 19 mit dem Hilfsluftbehälter in freier Verbindung steht, wie vorhin beschrieben. Sobald im Luftbehälter, in der Kammer 19 und im Bremszylinder Druckausgleich eintritt, ist die Vollwirkung der Bremse erreicht, und weitere Druckminderungen in der Leitung haben keinen Einfluß mehr auf die Bremswirkung. Die Kammer 19 wird dabei nicht entlüftet, sondern bleibt mit dem gleichen Druck gefüllt wie der Hilfsluftbehälter. Zum Lösen der Bremsen wird die Hauptleitung durch das Führerbremsventil mit Druckluft aufgefüllt. Sobald der Leitungs-

'' druck den im Hilfsluftbehälter herrschenden Druck ein wenig übersteigt, wird der Steuerkolben 5 in bekannter Weise in die in Fig. 1 gezeichnete Lösestellung zurückbewegt. Der Schieber 6 verbindet alsdann durch seine Aussparung 22 die Kanäle 9, 10 und 11 (Fig. 4), worauf die Druckluft aus dem Bremszylinder von 3 her durch die ständig offenen Durchbohrungen des Ventils 8 und durch den Kanal 9 sowie gleichzeitig aus der Kammer 19 durch die Kanäle 18, 13 und 10 nach der Schieberhöhlung 22 und von dort durch den Auspuff 11 ins Freie strömt.

Anstatt des Zylindereinlaßventils 8 kann jeder andere bekannte Einlaßregler oder eine einfache Bohrung verwendet werden, deren Weite zweckmäßig der Größe des zugehörigen Bremszylinders angepaßt wird.

Das in den Fig. 6 bis 11 dargestellte Steuerventil wirkt im wesentlichen ebenso wie die vorstehend beschriebene Ausführungsform, jedoch wird der Schieber 6 hierbei zu dem Zwecke mitbenutzt, das Überströmen der Leitungsluft in die Kammer 19 direkt zu vermitteln, so daß ein Nebenkolben 12 und ein Stoß ventil 14 wie beim ersten Ausführungsbeispiel nicht erforderlich wird. Die Anordnung der Durchgänge und Aussparungen in der unteren Schieberfläche sind aus Fig. 8 ersiehtlieh. Der vom Abstufungsventil 7 (Fig. 7) herkommende Kanal ist mit 21 bezeichnet, 22 und 26 sind Aussparungen in der Schieberfläche, und 27 und 28 sind Durchbohrungen des Schiebers. Von den in der Schieberbahn (Fig. 9) befindlichen Durchgängen führt 9 nach dem Bremszylinder, 11 nach der Außenluft, 18 nach der Luftkammer 19 und 25 nach der Hauptleitung. Die Bohrung 18 ist auf der Gleitfläche durch eine Aussparung 24 nach der Mitte zu verlängert.

Bei der in den Fig. 6 und 7 gezeichneten Lösestellung dieses Steuerventils verbindet der Schieber 6 durch seine Aussparung 22 die Kanäle 9,11 und 24 bzw. 18, wie Fig. 10 zeigt, so daß die Kammer 19 und der Bremszylinder 3 mit der Außenluft in freier Verbindung stehen. Wird der Steuerkolben 5 durch eine Druckminderung in der Leitung nach links bewegt, so öffnet er das Abstufungsventil 7 (Fig. 7) und zieht den Schieber in die in Fig. 11 gezeichnete Lage. Die Aussparung 26 im Schieber verbindet alsdann die Kanäle 25 und 18 (Fig. 6), worauf Leitungsluft von 1 her durch das Ventil 15, Kanal 25, Aussparung 26 und Kanal 18 in die Kammer 19 überströmt. Wenn die Kammer mit dem in der Leitung vorhandenen Druck gefüllt ist, wird das Ventil 15 durch die Feder 16 geschlossen und dadurch das Zurückströmen der Luft aus der Kammer 19 in die Leitung bei abnehmendem Leitungsdruck verhindert. Während des beschriebenen Vorganges läßt das geöffnete Abstufungsventil auch Druckluft aus dem Hilfsluftbehälter in den Kanal 21 (Fig. 7) ein, die sodann durch den Kanal 9 und die Bohrung 8 nach, dem Bremszylinder strömt, sobald der Kanal 21 bei der Bewegung des Schiebers 6 nach links die Mündung des Kanals 9 in der Schieberbahn erreicht. Demnächst trifft auch die enge Durchbohrung 27 des Schiebers auf die mit dem Kanal 18 in Verbindung stehende Aussparung 24, so daß der Hilfsluftbehälter mit der Kammer 19 in freier Verbindung steht. Bei 3 (Fig. 7) kann ein Einlaßregler von beliebiger bekannter Bauart angeordnet werden, um den Drucklufteinlaß in den Bremszylinder den vorliegenden Verhältnissen anzupassen.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann in vielfach verschiedenen Formen angewendet werden. Die Bohrung 13 in Fig. 1 kann z. B. durch eine Nut in der Wand der Nebenkolbenkammer ersetzt werden, die bei der gezeichneten Stellung des Kolbens 12 den Durchgang der Druckluft aus dem Raum 17 nach ■

dem Kanal ίο gestattet und über die der Kolben 12 bei seiner Abwärtsbewegung hinweggeht, so daß alsdann keine Verbindung zwischen 17 und 10 mehr besteht.
Soll die Kammer 19 (Fig. 6) in der BremsstellUng des Steuerventils nicht mit dem Hilfsluftbehälter verbunden werden, so kann die Durchbohrung 27 des Schiebers nach Fig. 8 fortfallen. ,

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Bremsbeschleuniger an Steuerventilen, durch den bei Bremsungen Leitungsluft in eine Luftkammer abgeführt wird, die in der Lösestellung des Steuerventils in die Außenluft entleert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungskammer nach Einleitung von Bremsungen jeder Art von der Leitung abgeschlossen und in den Bremsstellungen des Steuerventils mit dem Hilfsluftbehälter verbunden wird.

2. Bremsbeschleuniger nach Anspruch 1 bei Steuerventilen nach Bauart Westinghouse, dadurch gekennzeichnet, daß der die Verbindung zwischen Leitung (1) und Beschleunigungskammer (19) sowie zwischen dieser Kammer uhd dem Hilfsluftbehälter (2) steuernde Stoßkolben (12) bei Einleitung von Bremsungen jeder Art durch Hilfsluftbehälterdruck umgesteuert wird und ein zwischen Leitung und Luftkammer eingeschaltetes Ventil (14) öffnet, durch welches Druckausgleich zwischen der Leitung und der Beschleunigungskammer eintritt, worauf die Kammerluft einerseits die Kammer (19) durch ein Ventil (15) gegen die Leitung abschließt und anderseits den Stoßkolben (12), nach Herabminderung des Hilfsluftbehälterdruckes durch Übertritt desselben in den Bremszylinder, zurücksteuert, wobei durch diesen Kolben eine Verbindung (13) der Luftkammer mit dem Hilfsluftbehälter eröffnet wird.

'

3. Bremsbeschleuniger nach Anspruch 1 bei Steuerventilen nach Bauart Knorr, dadurch gekennzeichnet, daß der die Verbindung zwischen Leitung (1) und Beschleunigungskammer (19) sowie zwischen dieser Kammer und dem Hilfsluftbehälter (2) überwachende Steuerschieber (6) beim Übergang in die Bremsstellung durch die Schieberhöhlung (26) die von der Leitung nach der Beschleunigungskammer führenden Kanäle (25 und 18) verbindet, so daß Druckausgleich zwischen der Leitung (1) und der Beschleunigungskammer (19) eintritt, worauf die in die letztere eingelassene Druckluft die Kammer (19) durch ein Ventil (15) gegen die Leitung abschließt und in der Bremsstellung durch eine Schieberaussparung (24) den Kanal (18) mit einer Schieberdurchbohrung (27) verbindet, so -'daß Luftkammerdruck durch die Schiebersteuerkammer in den Hilfsluftbehälter eintritt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.