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Rohrleitungsauslaß als Bremsbeschleuniger für Einkammerdruckluftbremsen.
Die Erfindung betrifft einen Bremsbeschleuniger nach Patent 2588oo. Das Wesen der
Erfindung besteht darin, daß der Bremsbeschleuniger vereinfacht ist, indem durch
eine einzige Biegeplatte und einen einzigen Schieber die ganze Steuerung überwacht
wird. Dabei steuert der Beschleuniger noch ein Unterbrecherventil, welches hinter
den Rohrleitungsauslaß geschaltet ist und nur so viel Leitungsluft ausläßt, als
der Druckminderung durch das Führerbremsventil entspricht. Außerdem kann der Bremsbeschleuniger
noch derart ausgebildet werden, daß er. das Steuerventil ersetzt.
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Auf der beiliegenden Zeichnung ist der Gegenstand der Erfinduing beispielsweise
dargestellt.
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Fig. i zeigt im Schnitt den Bremsbeschleuniger bei gelöster Stellung
der Bremse (Abschlußstellung).
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Fig. z veranschaulicht die Stellung des Schiebers- beim Lösen der
Bremse.
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Fig. 3 zeigt die Schieberstellung beim Anziehen der Bremse (Bremsstellung).
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Fig. 4. ist eine abgeänderte Ausführungsform des selbsttätigen Rohrleitungsauslasses.
Fig. 5 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform des Bremsbeschleunigers, der in dieser
Ausführungsform als Steuerungsbeschleuniger für eine Einkammerdruckluftbremse mit
Hilfsbehälter benutzt werden kann. In dieser Figur befinden sich die Teile in der
Abschlüßstellung.
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Fig.6 zeigt den Schieber in der Füllstellung, während Fig. 7 die Schieberstellung
beim Anziehen der Bremse zeigt.
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Der Bremsbeschleuniger besitzt zwei Kammern 1 und S, die durch
die Biegeplatte tIT oder einen Kolben voneinander getrennt sind. Die Hauptluftleitung
mündet bei i in den Bremsbeschleuniger, und die Luft dieser Leitung tritt durch
die Kanäle :2 und 3 strömend in die untere Kammer I und hebt die Biegeplatte M nebst
dem Schieber T in die Lösestellung (Fig.2). Anderseits tritt die Leitungsluft durch
die Kanäle q. und 5 unter den Steuerkolben .des Luftstromreglers 6. Erfolgt der
Zutritt der Luft unter diesen Schieber langsam, so bleibt die Feder R1 vollständig
entspannt (Fig. i) und läßt die Luft der Hauptluftleitung durch den Kanal 7 und
die Kanäle 8 und c] über den Kolben 6 treten, von wo sie durch die Kanäle io und
i i und den
Ringkanal 12 in die Rohrleitung R gelangt, welche mit
dem Steuerbehälter verbunden ist. Die durch den Kanal 12 zugeführte Luft tritt auch
durch die von dem Schieber T (Fig. 2) freigegebene Öffnung 13 in die obere Steuerkammer
S, welche in direkter Verbindung mit der Zweigleitung B steht, die zum Steuerventil
führt, so daß die Bremsapparate normal aufgefüllt werden. Erfolgt dagegen der Zutritt
der Leitungsluft unter den Kolben 6 rascher wie dies an der Spitze des Zuges stattfindet,
so drückt sich die Feder RI- zusammen und die Luft der Hauptleitung kann dann nur
noch durch die -gedrösselte Nut 9 über den Kolben 6 gelangen. Die Auffüllung der
Bremsapparate wird infolgedessen im ersten Teile des Zuges verlangsamt und im hinteren
.Teile des Zuges beschleunigt, da die Kolben 6 in dem hinteren Teile des Zuges wegen
der verringerten Zutrittsgeschwindigkeit der Luft nicht genügend verschoben werden,
um die Öffnung 8 zu verdecken..
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i. Anziehen der Bremsen.
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Wird in der Hauptluftleitung eine Druckminderung erzeugt, 'welche
ausreicht, um die Bremsen anzulegen, so senkt sich der Kolben 6, gelangt auf seinen
Sitz 14 und sperrt die Hauptluftleitung von der oberen Steuerkammer S und dem Steuerventil
sowie von den Kanälen io, 12 ab, welche in den Steuerbehälter R münden, während
die Biegeplatte sich senkt und hierbei den Schieber T mitnimmt, der die Öffnung
13 verschließt (Fig: 3); außerdem wird -das Luftauslaßventil 1s geöffnet, welches
durch die Feder R2 belastet wird. Die Stärke der Feder R' ist derart bemessen, daß
sie den auf das Ventil wirkenden Arbeitsdruck der Hauptluftleitung ausgleicht. Leitungsluft
strömt infolgedessen durch das geöffnete Ventil 15 und die Öffnung 16 hindurch in
die untere Kammer 17 des Leitungsauslasses A und durch die Öffnung 18 in die Außenluft.
Dabei richtet sich die Öffnungsdauer- des Luftauslaßventils 15 nach dem Grad der
in der Hauptleitung erzeugten Druckminderung, d. h. durch das Ventil 15 und das
Unterbrecherventil 17' wird in der Kammer I und in der Hauptleitung eine Druckminderung
erzielt, die der durch das Führerventil eingeleiteten entsprechend ist. In demselben
Maße wird auch die zum Steuerventil führende Zweigleitung B und die Steuerkammer
S durch die Kanäle ig und 2o entlüftet, welche letzteren durch den Schieber T überwacht
werden und so lange geöffnet Blei; ben, bis das Lüftauslaßventil 15 durch
die Feder R2 geschlossen wird (Fig. i) und der Drucksturz in der Kammer S, der durch
Übertritt von Luft in den Steuerbehälter und in die Steuerventilkolbenkammer hervorgerufen
wird, die Rücksteuerung der Biegeplatte M und des Schiebers T veranlaßt, welcher
letztere wieder den Kanal i9 abschließt.
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Die Kanäle 13 und 18 bleiben geschlossen, bis das Maximum des Anziehens
der Bremsen erreicht ist.
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Der Raum oberhalb des Kolbens A des Unterbrecherventils 17' (Fig.
i) steht durch einen Kanal--3, 2q., 21 mit der Öffnung 22 des Schieberrostes in
Verbindung, so daß während des Lösens der Bremsen (Fig.2) der Schieber diese Kolbenfläche
durch die Öffnung 2o in direkteVerbindung mit der Außenluft bringt, während beim
Anziehen. der Bremsen (Fig.3) der Raum oberhalb des Kolbens durch die Kanäle 23,
2q., 21, 22, 13, 12 in direkter Verbindung mit dem Steuerbehälter steht. Sind jedoch
die Bremsen gelöst, so' wird das Kolbenventil A in der in Fig. i veranschaulichten
Stellung durch eine Feder R3 festgehalten, welche so bemessen ist, daß sie einen
Luftdruck ausgleichen kann, welcher auf die obere Fläche des Kolbens einwirkt und
gleich der Größe der Höchstdruckminderung in der Hauptluftleitung ist, die für die
schnelle Wirkung bestimmt ist, welche durch das Entweichen der Luft der Hauptluftleitung
durch das Zwischenventil erzeugt wird. Man ersieht hieraus, daß während des schnellen
Anziehens der Bremsen, welches sich aus dem Öffnen des Luftauslaßventils 15 ergibt,
das Kolbenventil A solange gehoben bleibt, als die Feder R' den Drucksturz in der
Hauptluftleitung ausgleicht, und daß es sich hierauf senkt und die Auslaßöffnung
18 zur Außenluft hin schließt, infolgedessen die Druckminderung der Hauptluftleitung
auf ein bestimmtes Höchstmaß für schnelle Wirkung begrenzt wird, welche durch das
Ent weichen der Luft aus der Hauptluftleitung durch das Luftauslaßventil hindurch
erzeugt wird, worauf ein zusätzliches Anziehen der Bremsen bewirkt wird, bis zum
endgültigen Anziehen der Bremsen unter Vermittlung des Führerbremsventils.
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Die durch die schnelle Wirkung bedingte Höchstdruckminderung der Hauptluftleitung
ist demgemäß unabhängig von der Anzahl der Bremswagen des Zuges. Hieraus ergibt
sich, daß, wenn während der Abstufung des Anziehens der Bremsen beim Hinabfahren
langer Gefälle leichte Ausströmungen in der Hauptluftleitung erfolgen, diese Ausströmungen
nur eine geringe Erhöhung des zusätzlichen Anziehens der Bremsen zur Folge haben
können, weil die schnelle Wirkung kein neues, direktes Entweichen der Luft der Hauptluftleitung
durch das Luftauslaßventil hindurch zur Außenluft bedingen kann.
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Die in Fig. q. veranschaulichte Vorrichtung stellt eine abgeänderte
Ausführungsform des
selbsttätigen Rohrleitüngsauslasses dar, bei
welcher das Ausströmen der Luft aus der Hauptluftleitung, welche während der schnellen
Wirkung durch das Luftauslaßventil entweicht, in die Außenluft unterbrochen wird,
sobald die sich aus der schnellen Wirkung ergebende Intensität des Anziehens der
Bremsen in den Bremszylindern ein bestimmtes Höchstmaß erreicht. Die auf der dem
Ventil gegenüberliegenden Seite gelegene Kammer des Kolbenventils A steht nunmehr
in direkter Verbindung mit dem Bremszylinder, während die Öffnung 16', die durch
das Ventil 17' überwacht wird, nicht mehr die direkte Auslaßöffnung zur Außenluft
bildet, sondern die Verbindungsöffnung der Kammern des Luftauslaßventils 15 und
des Kolbenventils A, während das direkte Ausströmen in die Außenluft durch die vergrößerte
Öffnung i8' erfolgt.
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Sind die Bremsen gelöst, so wird das Ventil 17' durch die Feder R3
von seinem Sitz entfernt gehalten, weil beide Flächen des Kolbens unter dem Druck
der Außenluft stehen. Die Feder R3 ist in diesem -Falle derart bemessen, daß sie
dem bei Vollbremsung im Bremszylinder erzeugten Druck das Gleichgewicht hält.
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Während des Anziehens der Bremsen dringt die Luft, welche durch das
Ventil 15 des Bremsbeschleunigers entweicht, durch -die Öffnung. 16' unter das Kolbenventil
A, bevor sie durch die Öffnung 18' in die Außenluft entweicht, während gleichzeitig
die Luft des Bremszylinders auf die entgegengesetzte Fläche des Ventils einwirkt.
Hieraus ergibt sich, daß, wenn der Druck im Bremszylinder sein Höchstmaß erreicht
hat, das Kolbenventil A sich in Bewegung setzt, da die Feder R3 den auf die entgegengesetzte
Fläche des Kolbens wirkenden Drück nicht mehr ausgleicht. Das Ventil schließt nunmehr
die Öffnung 16' und verhindert auf diese Weise das Ausströmen der Luft der Hauptleitung,
welche durch das Luftauslaßventil 15 entweicht, in die Außenluft. Die schnelle Wirkung
ist auf diese Weise auf das bestimmte Höchstmaß begrenzt und das zusätzliche Anziehen
der Bremsen findet nunmehr statt, bis- durch Umstellen des Führerbremsventils das
Anziehen der Bremsen endgültig durchgeführt worden ist. 2. Das Lösen der Bremsen.
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Wenn zum teilweisen oder vollständigen Lösen der Bremsen die Hauptluftleitung
wieder aufgefüllt wird, bleibt derVentilschieber 6 des Luftstromreglers (Fig. i)
zunächst auf seinem Sitz 1q., weil der Druck, der auf die obere Fläche des Schiebers
ausgeübt wird, gleich dem Druckdes Steuerbehälters ist, der während des Anziehens
der Bremsen unveränderlich bleibt. Es ergibt sich hieraus, daß die Biegeplatte M
gehoben und bis zum Ende ihres Hubes gepreßt wird (Fig. 2), wobei sie zunächst das
Schließen des Luftauslaßventils 15 und dann das Öffnen des Kanals 13 veranlaßt,
durch den alsdann ein -Übertritt der Luft des Steuerbehälters in die obere Kammer
S und demzufolge auch in die zum Steuerventil gehende Zweigleitung B erfolgt. Die.Druckerhöhung,
welche sich hieraus ergibt, veranlaßt in einem gegebenen Augenblick die Bewegung
der Biegeplatte und des Schiebers T nach der entgegengesetzten Richtung, welche
Bewegung aufhört, sobald die untere Kante des Schiebers T die Öffnung 13 wieder
verschließt, wobei das Ventil 15 geschlossen bleibt.
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Jedem Wiedereintritt von Luft in die Hauptluftleitung entspricht also
unmittelbar eine teilweise Umfüllung der Luft des Steuerbehälters in die obere Kammer
S und demzufolge in die zum Steuerventil gehende Zweigleitung B, wodurch eine Druckerhöhung
bewirkt wird, die etwas größer ist als der Druck der Hauptluftleitung, und zwar
dauert dies so lange, bis ein Druckausgleich auf den beiden Seiten der Biegeplatte
stattgefunden hat. Die Wiederauffüllung der Zweigleitung und demgemäß das Lösen
der Bremsen ist also bis zum vollständigen Lösen abgestuft, das in dem Augenblick
stattfindet, in dem der Steuerbehälter vollständig in die obere Kammer
S und die Zweigleitung B entleert worden ist. Die zusätzliche Auffüllung
der Hauptluftleitung bewirkt alsdann die Wiedereinstellung der Bremsorgane in die
Fahrstellung (Fig. 2), da die Biegeplatte M wieder an das Ende ihres Hubes gebracht
ist: Fig. 5, 6, 7 veranschaulichen eine Ausführungsform, bei welcher der Bremsbeschleuniger
mit dem Steuerventil vereinigt ist. Der Steuerbehälter des Bremsdruckreglers ist
hierbei durch einen Wiederauffüllbehälter R ersetzt, während der Hilfsluftbehälter
direkt mit der oberen Kammer des Beschleunigers verbunden ist. In Fig. 5 ist der
abgeänderte Schieber T' in der mittleren Stellung der Biegeplatte M veranschaulicht.
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Der Schieberspiegel besitzt eine neue Öffnung 1, die durch
eine Kreisnut r, r und den Kanal s mit dem bei C angeschlossenen Bremszylinder
verbunden ist, während die Öffnung i9' durch die Öffnung 2o' mit der, Außenluft
und die Öffnung 22' mit der Oberseite des Kolbens A des Unterbrecherventils 17'
durch die Leitung 21', 2¢', deren Verlängerung bei 23 mündet (Fig. i), verbunden
ist.
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Während des Füllens der Bremsapparate gelangt die Luft der Hauptluftleitung
direkt
unter die Biegeplatte M (Fig. i) und bringt sofort den Schieber
T' in die in Fig. 6 veranschaulichte Lage. Alsdann gelangt die Luft durch den Kanal
io' und die Leitung i i' nach i2', von wo sie direkt durch die Kreisnut i2', 121
in die in den Wiederauffüllbehälter mündende Zweigleitung R und unter Vermittlung
der Öffnung 13' und des Schiebers T' (Fg. 2) in die Kammer S' und den in direkter
Verbindung damit stehenden Hilfsbehälter N gelangt. Die obere Kammer
S', der
Wiederauffüllbehälter R und der Hilfsbehälter N werden auf diese Weise
unter Vermittlung des Luftstromreglers zu gleicher Zeit gefüllt, während der Raum
oberhalb des Kolbens A des Unterbrecherventils 171 der Bremszvlinder durch die Muschel
des Schiebers T' (Fig.6) mit der Außenluft verbunden ist.
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Die Arbeitsweise des derart abgeänderten Bremsbeschleunigers ist folgende:
i. Anziehen der Bremsen. Wird in der Hauptluftleitung eine hinreichende Druckminderung
zum Anlegen der Bremsen erzeugt, so senkt sich alsbald der Kolbenschieber6 desLuftstromreglers
(Fig.i) auf seinen Sitz rd. und sperrt die Hauptluftleitungvollständig von der oberen
Kammer S' und den zum Wiederauffüllbehälter R gehenden Leitungen ab, während die
Biegeplatte 111 sich senkt und hierbei zunächst den Schieber T' mit sich nimmt,
welcher die Öffnung 13' (Fig. 5) schließt und das Luftauslaßventil 15 (Fig. i) öffnet.
Die Luft der Hauptluftleitung, welche durch das Beschleunigungsventil entweicht,
strömt unter Vermittlung des Unterbrecherventils 17' in die Außenluft, bis die Druckminderung
in der Hauptluftleitung einen Grad erreicht hat, welcher einer Voll- oder Notbremsung
entspricht, .denn die Muschel des gesenkten Schiebers T' setzt den Raum oberhalb
des Kolbens A des Unterbrecherventils 17' durch die Öffnung 13' und
die Kreisnut i2', i2' mit dem Wiederauffüllbehälter R in Verbindung. Die am Ende
des Hubes freigegebene Öffnung l (Fig. 7) setzt die Kammer S' und demgemäß den Hilfsbehälter
A durch die Kreisnut r, r mit dein Bremszylinder C in Verbindung,
und zwar solange, bis der Drucksturz, welcher sich hieraus in der Kammer S' und
in dem Hilfsbehälter N ergeben hat, die Bewegung der Biegeplatte Il und des Schiebers
T' nach entgegengesetzter Richtung veranlaßt, welche Bewegung unterbrochen wird,
sobald die obere Kante des Schiebers die Öffnung l wieder schließt. Da der Schieber
T' nicht bis zum Ende des Hubes gedrückt wird, bleibt die Öffnung 13' geschlossen,
wodurch der Wiederauffüllbehälter R während des Anziehens der Bremsen beständig
geschlossen bleibt; -dies erfolgt bei jedem teilweisen Anziehen der Bremsen, bis
das Höchstmaß der Bremsung erreicht ist. Das Anziehen der Bremsen kann also beliebig
bis zum Höchstmaß gesteigert werden. 2. Das Lösen der Bremsen. . Sollen die Bremsen
teilweise oder vollständig gelöst werden, so wird die Hauptluftleitung wieder aufgefüllt,
wobei der Kolbenschieber 6 des Luftstromreglers auf seinem Sitz verbleibt und die
Hauptluftleitung von f der Kammer S' und den zum Wiederauffüllf Behälter R gehenden
Leitungen abgesperrt hält. Hieraus ergibt sich, daß die Biegeplatte Dl gehoben und
bis ans Ende ihres Hubes gepreßt wird (Fig. 6), wobei sie zunächst das Schließen
des Luftauslaßventils 15 (Fig.i) und dann das Öffnen des Kanals 13' (Fig.
6) durch den Schieber T' veranlaßt, , worauf durch den Kanal 131 ein Überströmen
der Luft des Wiederauffüllbehälters R in die obere Kammer S' und demzufolge in den
Hilfsluftbehälter N erfolgt. Die hieraus sich ergebende Druckerhöhung veranlaßt
in einem gegebenen Augenblick die Bewegung der Biegeplatte M und des Schiebers T'
nach der entgegengesetzten Richtung; welche Bewegung aufhört, sobald die untere
Kante des Schiebers T' den Kanal 13' wieder einschließt, wobei das Ventil 15 geschlossen
bleibt. Jedem Wiedereintritt von Luft in die Hauptluftleitung-entSprcht also-unmittelbar
eine teilweise Umfüllung der Luft des Wiederauffüllbehälters R in die obere Kammer
S' der Steuerung und demgemäß in den Hilfsbehälter N, woraus sich eine Druckerhöhung
ergibt, die etwas größer ist als der Druck der Hauptluftleitung, und zwar dauert
dieselbe solange, bis ein Druckausgleich auf den- beiden Seiten der Biegeplatte
stattgefunden hat. Das Lösen der Bremsen wird also bis zum vollständigen Lösen abgestuft,
während gleichzeitig jedes teilweise Lösen von einem entsprechenden Wiederauffüllen
des Hilfsbehälters durch den Wiederauffüllbehälter begleitet ist, dessen Inhalt
beliebig groß sein kann, weil dieser Luftbehälter während des Anziehens der Bremsen
abgeschlossen bleibt, während er in Tätigkeit tritt, um das Lösen der Bremsen abzustufen,
was bei jedem teilweisen oder vollständigen Lesen von einem entsprechenden Wieder
auffüllen des Hilfsbehälters durch den Wiederauffüllbehälter begleitet ist. Sobald
der Druck in der wiederaufgefüllten Hauptluftleitung den Druck der Luft in dem W
iederauffüllbehälter, welcher vollständig in den Hilfsbehälter und die Kammer S'
entleert worden ist, etwas-übersteigt, wird der Schieber T' zum Ende seines Hubes
gepreßt -
(Pig. 6) und veranlaßt dadurch ein vollständiges Lösen
der Bremsen.
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Will man die kombinierte Vorrichtung nur als Bremsbeschleuniger '
benutzen, so verschließt man die Verbindung der üflnung 2o' mit der Atmosphäre durch
einen Stopfen und läßt die Verbindung der bei C mündenden kreisförmigen Nut
r, r mit der Außenluft offen, wobei alsdann die Leitung R mit dem Steuerbehälter
und die Leitung N mit der zum Steuerventil gehenden Zweigleitung verbunden ist.