DE2808376B2 - Indirekt wirkende lastabhängige Druckluftbremse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine indirekt wirkende lastabhängige Drucklufcbremst ,insbesondere für Eisenbahnen, mit einem Bremszylinder, der von einem Steuerventil über einen Drucküfc rsetzer in Abhängigkeit von der Zuladung mit Druckluft beaufschlagbar ist, wobei beim Anspringen der Bremse im Bremszylinder auch bei leerem oder nur teilweise beladenem Fahrzeug ein Einschußdruck zum Überwinden der Rückzugfederkräfte erzeugt wird, und der Druckübersetzer einen Waagebalken aufweist, der an einem Ende über einen Kolben vom Steuerdruck und am anderen Ende über einen zweiten Kolben vom Bremszylinderdruck unu in entgegengesetzter Richtung über einen dritten Kolben vom Steuerdruck und von einer Feder belastet ist.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (CS-PS 86 144) ist es nicht möglich, die Wirkung des dritten Kolbens auf den Waagebalken nach dem Überwinden der Rückzugsfederkräfte wieder auszuschalten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bremsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit deren Hilfe zum Abbremsen ein Einschußdruck erzeugt werden kann, wobei jedoch eine addierende Wirkung bei der anschließenden Betriebsbremsung vermieden wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß der zweite vom Bremszylinderdruck belastete Kolben in Belastungsrichtung des Bremszylinderdruckes auf einen Ringkolben abstützbar ist, der sich über die genannte Feder auf dem dritten Kolben abstützt, und daß der Hub des Ringkolbens in der Belastungsrichtung des Bremszylinderdruckes und der Hub des dritten Kolbens in entgegengesetzter Richtung durch Anschläge begrenzt sind.

Es ist bereits bekannt, an einer Druckluftbremse dieser Art am Druckübersetzer einen Ringkolben anzuordnen (CH-PS 5 40 800), der durch eine Feder belastet ist. Unter der Kraft der Feder wird jedoch dieser Kolben vom dritten Kolben abgehoben. Auch bei dieser Vorrichtung ist es daher nicht möglich, die Wirkung des Ringkolbens auf den Waagebalken nach dem Überwinden der Rückzugsfederkräfte wieder auszuschalten.

In einer Bremseinrichtung zum feinfühligen Abstufen der Bremskraft in Abhängigkeit von der Belastung eines Fahrzeugs (DE-AS 22 00 558) ist ebenfalls ein mit dem dritten Kolben zusammenwirkender federgestützter Ringkolben angeordnet, der bis zu einer Steuerdruckschwelle gegen einen gehäusefesten Anschlag abgestützt ist Oberhalb der Steuerdruckscliwelle wirkt die Ringkolbenfeder, die einen bestimmten Anlegedruck gewährleistet, dem Steuerdruck als nahezu konstante ^r5 Kraft entgegen. Abgesehen von der geänderten Wirkungsrichtung des Steuerkolbendruckes unterscheidet sich die beanspruchte Lösung erheblich von der bekannten Bremseinrichtung.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Druckluftbremse im gelösten Zustand,

F i g. 2 einen Teil aus der in F i g. 1 dargestellten Druckluftbremse während des Anbremsens und

Fig.3 den selben Teil der Druckluftbremse wie in F i g. 2 während eher Betriebsbremsung.

An eine durch den ganzen Zug führenden Hauptluftleitung 10 ist ein indirekt wirkendes, in der Zeichnung nicht näher dargestelltes Steuerventil 11 angeschlossen. Dieses Steuerventil 11 ist einerseits mit einem Hilfsluftbehälter 12 und andererseits mit einem Druckübersetzter 13 verbunden, der die im gestrichelten Rechteck enthaltenen Teile aufweist Dieser Druckübersetzer 13 ist außerdem an den Hilfsluftbehälter 12 angeschlossen sowie an einen Bremszylinder 14. Der Bremszylinder 14 ist über ein nicht dargestelltes Gestänge mit einem Bremsklotz verbunden.

Der Druckübersetzer 13 weist einen ersten Zylinder 15 auf, der durch zwei Koiben U> und 17 in eine obere Kammer 18, eine mittlere Kammer 19 und eine untere Kammer 20 unterteilt ist. Die beiden Kolben 16 und 17 sind durch eine Kolbenslange 21 miteinander verbunden, welche sich auf das eine Ende eines Waagebalkens 22 abstützt. Die obere Kammer 18 des ersten Zylinders 15 ist über eine Leitung 23 mit dem Steuerventil 11 verbunden und die mittlere Kammer 19 ist über eine Leitung 24, ein elektropneumatisches Ventil 25 und eine Leitung 26 mit der mittleren Kammer 19 verbindbar. Bei erregter Spule 27 befindet sich ein Ventilteller 28 des elektropneumatischen Ventiles in der dargestellten Lage und die beiden Kammern 18 und 19 sind voneinander getrennt, wobei die mittlere Kammer 19 über Leitung 26 und eine Kammer 29 mit der Atmosphäre verbunden ist. Falls die Spule 27 nicht erregt ist, gelangt der Teller 28 auf seinen unteren Ventilsitz und die beiden Kammern 18 und 19 sind miteinander verbunden, wobei die mittlere Kammer 19 nicht mehr mit der Atmosphäre verbunden ist. Die untere Kammer 20 ist über eine öffnung 30 ständig mit der Atmosphäre verbunden,

Der obere Kolben 16 ist wesentlich größer als der

untere Kolben 17. Der Waagebalken 22 stützt sich auf einem Gleitstein 31 ab, der verschiebbar gelagert ist und der über eine Stange 32 mit einem Kolben 33 verbunden

ist. Der Kolben 33 unterteilt einen Zylinder 34 in zwei

Kammern 35 und 36. Die eine Kammer 35 enthält eine Feder 37, die sich

einerseits am Zylinder 34 und andererseits am Kolben 33 abstützt und das Bestreben hat, den Kolben gemäß F i g. 1 nach rechts zu verschieben. Die andere Kammer 36 ist über eine Leitung 38 mit einem nicht dargestellten Wiegeventil verbunden, wodurch in der Kammer 36 stets ein lastabhängiger Luftdruck herrscht Je größer die Fahrzeugbelastung, umso größer ist der Luftdruck in der Kammer 36, und umso mehr wird die Feder 37 komprimiert und der Gleitstein 31 nach links verschoben.

Am anderen Ende des Waagebalkens 22 stützt sich eine hohle Kolbenstange 39 ab, an der ein Kolben 40 befestigt ist Dieser Kolben 40 unterteilt, zusammen mit einem Ringkolben 41, einen Zylinder 42 in eine obere Kammer 43 und in eine mittlere Kammer 44. Ein weiterer, dritter Kolben 45, der verschiebbar auf der Kolbenstange 39 gelagert ist, grenzt die mittlere Kammer 44 gegenüber einer unteren Kammer 46 ab. Diese untere Kammer 46 ist über eine Leitung 47 und die Leitung 23 mit dem Steuerventil 11 verbunden. Die obere Kammer 43 ist über eine Leitung 48 mit dem Bremszylinder 14 verbunden und die mittlere Kammer 44 ist über eine öffnung 49 ständig mit der Atmosphäre verbunden. Am Kolben 45 ist ein Zylinder 50 befestigt, der eine Feder 51 enthält welche sich einerseits am Zylinder 50 und andererseits an einem Ring 52 abstützt Die Feder 51 hat das Bestreben, den Ring 52 sowohl gegen einen Anschlag 53 des Zylinders als auch gegen einen Flansch 54 des Ringkolbens 41 zu drücken. Der Kolben 40 befindet sic'i in einer Aussparung des Ringkolbens 41. Am Kolben 40 und am Ringkolben 41 liegt eine Dichtungsmembrane 55 an.

Ein Ventilteller 56, der auf einem Ventilsitz 57 aufliegt grenzt oie bere Kammer 43 des Zylinders 42 von einer Ventilkainnier 58 ab, die über eine Leitung 59 mit dem Hilfsluftbehälter 12 verbunden ist Der Ventilteller .56 ist durch die hohle Kolbenstange 39 vom Ventilsitz 57 abhebbar. In der dargestellten Lage des Ventiltellers 56 und der hohlen Kolbenstange 39 ist die Kammer 43 durch die Kolbenstange 39 in die Atmosphäre entlüftet und die Ventilkammer 58 ist von der oberen Kammer 43 abgegrenzt.

Ein erster Anschlag 60 begrenzt den Hub des Ringkolbens 41 nach unten und ein zweiter Anschlag 61 begrenzt den Hub des Kolbens 45 nach oben.

Gemäß Fig.2 und 3 ist der in Fig. 1 dargestellte Zylinder 42 in zwei weiteren Stellungen gezeigt, wobei der Aufbau der selbe ist, und daher nicht näher beschrieben werden muß. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Druckluftbremse ist wie folgt: Bei gelöster Bremse befinden sich alle Teile der Bremsvorrichtung in der in F i g. 1 dargestellten Lage. In der Hauptluftleitung 10 herrscht Betriebsdruck. Der Hilfsluftbehälter 12 ist gefüllt, der Bremszylinder 14 ist über Leitung 48, Kammer 43 und die hohle Kolbenstange 39 in die Atmosphäre entlüftet. Bei leerem Fahrzeug befindet sich der Gieitstein 31 in seiner rechten Endstellung. Unter der Annahme, daß die Spule 27 des elektropneumatischen Vcntiles 25 erregt sei, ist die Kammer 19 entlüftet und nur diß Kammer 18 über die Leitung 23 mit dem Steuerventil 11 verbunden. Solange die Bremse gelöst ist, herrscht auch in der Kammer 18 kein Druck.

Zum Bremsen wird der Druck in der Hauptluftleitung 10 gesenkt, das Steuerventil 11 spricht an und erzeugt einen Einschußdruck von etwa 0,8 kg/cm² in der Kammer 18 oberhalb des Kolbens 16 und in der Kammer 46 unterhalb des Kolbens 46. Falls, wie oben

ίο angenommen, sich der Gleitstein in seiner rechten Endsteliung befindet, wird von Kolben 16 über die Kolbenstange 21 und den Waagebalken 22 nur eine kleine Kraft auf die hohle Kolbenstange 3S ausgeübt Hingegen ist der Einschußdruck in der Lage, den Kolben 45 schlagartig in seine oberste Stellung anzuheben, in der er am Anschlag 61 anliegt, dabei wird über die Feder 51 und den Flansch 54 auch der Ringkolben 41 und der Kolben 40 in ihre oberste Stellung angehoben. Diese Stellung der drei Kolben 45, 41 und 40 ist aus F i g. 2 ersichtlich. Dieses schlagartige Anheben der drei Kolben 45,41 ur : 40 ist möglich, da in der oberen Kammer 43 und in der mittleren Kammer 44, wie oben ausgeführt Atmosphärendruck herrscht Wie aus Fig.2 ersichtlich, wird durch das Anheben des Kolbens 40 der Ventilteller 56 vom Ventilsitz 57 abgehoben, wodurch Druckluft aus dem Hilfsluftbehälter 12 über die Ventilkammer 58 in die obere Kammer 43 und über Leitung 48 in den Bremszylinder 14 strömen kann. In der oberen Kammer 43 baut sich daher ein Druck auf, der zuerst in der Lage ist den Ringkolben 41 gegen den Anschlag 60 hinunterzudrücken, und dabei die Feder 51 zu komprimieren. Diese Stellung der drei Kolben 45, 41 und '«0 iist aus F i g. 3 ersichtlich. Der Druck in der Kammer 43 und somit im Bremszylinder ist jetzt d. h. wenn sich die Kolben 45 und 41 in der in Fig.3 gezeigten Stellung befinden, nur noch vom Flächenverhältnis der beiden Kolben 16 und 40 und von der Stellung des Gieitsteines 31 abhängig. Bevor jedoch diese Stellung der beiden Koiben 45 >ind *< gemäß Fi g. 3 erreicht ist muß sich in den Kammern 43 und 46 ein Druck aufbauen, der in der Lage ist, die Feder 51 zu i jmprimieren. Entsprechend der Wahl des Einschußdruckes in der Kammer 46 und der Stärke der Feder 51 ist es somit möglich, im Bremszylinder 14 einen Einschußdruck zu erzeugen, der von der Belastung des Fahrzeuges, d. h. von der Stellung dts Gieitsteines 31 unabhängig ist Damit wird erreicht daß in allen Wagen eines Zuges, unabhängig von ihrer Belastung, ein Mindest-Einschußdruck im Bremszylinder 14 erzeugt wird.

Das Übersetzungsverhältnis des Druckübersetzters 13 kann verkleinert werden, wenn der Strom zum elektropneumatischen Ventil 25 ausgeschaltet wird. SoHsId die Spule 27 nicht mehr erregt ist, wird die Verbindung zwischen den beiden Kammern 18 und 19 des Zylinders 15 hergestellt. Zu beidsn Seilen des Kolbens 16 herrscht somit derselbe Druck und der Kolben 16 ist somit unwirksam. Der Steuerdruck wirkt somit nur noch auf den kleineren Kolben 17, wodurch die Bremskraft¹ erkleinert wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Indirekt wirkende lastabhängige Druckluftbremse, insbesondere für Eisenbahnen, mit einem Bremszylinder, der von einem Steuerventil über einen Druckübersetzer in Abhängigkeit von der Zuladung mit Druckluft beaufschlagbar ist, wobei beim Anspringen der Bremse im Bremszylinder auch bei leerem oder nur teilweise beladenem Fahrzeug ein Einschußdruck zum Oberwinden der Rückzugfederkräfte erzeugt wird, und der Druckübersetzer einen Waagebalken aufweist, der an einem Ende über einen Kolben vom Steuerdruck und am anderen Ende Ober einen zweiten Kolben vom Bremszylinderdruck und in entgegengesetzter Richtung Ober einen dritten Kolben vom Steuerdruck und von einer Feder belastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite vom Bremszylinderdruck belastete Kolben (40) in Belastungsrichtung -ies Bremszylinderdruckes auf einen Ringkolben (Ai) abstützbar ist. der sich über die genannte Feder (51) auf dem dritten Kolben (45) abstützt, und daß der Hub des Ringkolbens (41) in der Belastungsrichtung des Bremszylinderdruckes und der Hub des dritten Kolbens (45) in entgegengesetzter Richtung durch Anschläge (60 bzw. 61) begrenzt sind.