DE368207C - Abstufventil fuer Druckluftbremsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Abstufventil für Druckluftbremsen, das beim ersten gewöhnlichen Anziehen der Bremsen und bei jedem folgenden teüweisen Anziehen, das der Lokomotivführer bewerkstelligen will, in Wirkung tritt, um die Bremswirkung zu erhöhen. Außerdem erzeugt es beim ersten teilweisen Anziehen der Bremsen eine Druckminderung in der Hauptluffcleitung, die wesentlich stärker ist als diejenige für die folgenden Schlußbremswirkungen.

Die Zeichnungen stellen verschiedene Ausführungsformen beispielsweise dar, und zwar zeigt Abb. 1 die erste Ausführungsform im Schnitt, wobei die verschiedenen Organe sich in Ruhestellung befinden. Abb. 2 und 3 veranschaulichen verschiedene Stellungen dieser Organe während der Betätigung des Abstufventils. Abb. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform. Abb. 5 bis 7 sind ähnliche Ansichten wie Abb. 4 für verschiedene Stellungen der Organe. Abb. 8 bis 12 beziehen sich auf eine besondere Ausführungsform, die eine Beschleunigung des Lösens der Bremsen ermöglicht, und zwar ist Abb. 8 ein Schnitt, während Abb. 9 bis 12 die verschiedenen Stellungen des Schiebers für das Anziehen und das Lösen der Bremsen darstellen.

Die in Abb. 1 veranschaulichte Vorrichtung

besteht im wesentlichen aus einem Zylinder A, der beständig mit der Hauptluftleitung in Verbindung steht. In diesem Zylinder ist ein Kolben B angeordnet, der einen Muschelschieber C verschiebt. Auf der Außenseite dieses Kolbens befindet sich eine Druckluftkammer D. Auf der entgegengesetzten Seite ist ein Behälter mit zwei getrennten Kammern E und F befestigt. Kanäle G und H setzen die Kammern E und F je nach der Stellung des Schiebers C entweder mit der Hauptluftleitung oder mit dem Auslaßkanal I in Verbindung.

Abb. ι veranschaulicht die gegenseitige Lage, welche die einzelnen Organe einnehmen, während der Zug fährt. Die Druckluft tritt aus der Hauptluftleitung in den Zylinder A ein, drückt den Kolben B in seine linke Endstellung und dringt durch die kleine Öffnung α in die Kammer D ein.

Der Muschelschieber C stellt nunmehr die direkte Verbindung der beiden Kammern E und F mit der Außenluft durch die Kanäle G, H und I her.

Wenn der Lokomotivführer das Führerbremsventil öffnet, um eine Bremswirkung herbeizuführen, beginnt der Druck in der Hauptluftleitung sich zu senken, und es tritt ein Augenblick ein, wo die Druckminderung stark genug ist, daß die Luft der Kammer D, die infolge des geringen Querschnittes der Öffnung α nicht in hinreichender Menge in die Hauptluftleitung eintreten konnte, den Kolben nach rechts verschieben kann, wobei sie die Rückschlagfeder R, die um die Stange des Kolbens B herumgelegt ist, spannt. Die Feder R ist zwischen dem Boden des Deckels / und einem Flansch der Muffe K, welche die Kolbenstange umgibt und sich gegen eine feste Wand L legt, angeordnet. Der Schieber nimmt nunmehr die in Abb. 2 veranschaulichte Stellung ein und gibt die beiden "Kanäle G und H frei.

Die Druckluft der Hauptluftleitung stürzt nunmehr in die Entleerungskammern E und F. Hieraus ergibt sich ein starker Druckabfall, der dieBetätigung des nächstfolgenden Abstufventils veranlaßt und in aufeinanderfolgenden Sprüngen von einem Ventil zum andern den ganzen Zug entlang zurückschlägt.

Dieser Druckabfall wird bestimmt durch den Auspuff, den die Hauptleitungsluft erleidet, nachdem sie die beiden Kammern E und F angefüllt hat; er hängt also ganz allein von dem Volumen der Hauptleitung im Verhältnis zu den beiden Kammern E und F ab.

Nachdem die Bremsbeschleunigung vor sich gegangen ist, fährt die in der Kammer D eingeschlossene Druckluft fort, durch die Öffnung a in die Hauptluftleitung hinüber zu strömen. Es wird also ein Augenblick eintreten, wo die Drucke sich ausgleichen und die Feder R den Kolben B nach links drückt, indem sie auf die Muffe K einwirkt. Der Kolben wird aber nicht bis zum Ende seines Hubes gelangen, weil die Muffe K auf ihrem Wege durch die feste Wandung L aufgehalten wird.

Der Schieber C nimmt nunmehr die in Abb. 3 veranschaulichte Stellung ein. In dieser Stellung gibt die Muschel des Schiebers nur den Kanal H frei, während der Kanal G durch den

vollen Teil des Schiebers geschlossen gehalten wird. Hieraus ergibt sich, daß die Kammer F sich allein entleert, während die Kammer E die aufgenommene Druckluft beibehält. Die Vorrichtung kann also eine neue Bremsbeschleunigung bewirken, aber für diese zweite und alle folgenden Bremsbeschleunigungen wird die Hauptluftleitung ihre Druckluft nur noch in eine einzige Kammer F entleeren können, die durch die zweite Bremsbeschleunigung erzeugte Druckminderung wird also schwächer sein als bei der ersten, und alle folgenden Bremsbeschleunigungen werden unter denselben Bedingungen vor sich gehen wie die zweite. Andererseits verringert sich der Druck in der Hauptluftleitung nach jeder Bremsbeschleunigung, und da der Auspuff, dem die Druckluft jedesmal unterliegt, ein konstanter Bruchteil dieses Druckes ist, so folgt daraus, daß die durch die folgenden Bremsbeschleunigungen erzeugten aufeinanderfolgenden Druckminderungen sich allmählich verringern.

Beim Lösen der Bremsen stößt die Druckluft, welche der Lokomotivführer in die Hauptluftleitung schickt, den ,Kolben B nach links 'bis zum Ende seines Hubes und führt alle Organe in die in Abb. 1 veranschaulichte Stellung zurück. Der Schieber C entleert alsdann die Kammer E, die nach der ersten Bremsbeschleunigung mit Luft gefüllt geblieben war. Die Vorrichtung kann nunmehr unter den oben angegebenen Bedingungen von neuem wirken.

Abb. 4 bis 7 veranschaulichen eine Ausführungsform des Ventils, bei welchem der Druckabfall in der Hauptluftleitung dadurch erzielt wird, daß man die Druckluft der Leitung direkt in die Außenluft entweichen läßt und dieses Entweichenlassen unterbricht, wenn die erzielte Druckminderung eine vorher bestimmte und durch Federn regulierte Grenze erreicht hat. Abb. 4 veranschaulicht die Organe in ihrer Ruhestellung.

Wie bei der Ausführungsform nach Abb. 1 bis 3 ist eine Kammer B und eine Kammer D vorgesehen, welch letztere sich durch eine kleine öffnung α füllt. Der Schieber ist verdoppelt, d. h. es sind zwei Schieber C¹ und C² vorhanden, von denen der eine auf dem Spiegel des Apparates und der zweite auf dem ersten gleitet. Sobald der Lokomotivführer in der Hauptluftleitung eine Druckminderung herbeigeführt hat, die ausreicht, um den Widerstand der Feder B¹ zu überwinden, die um die Stange des Kolbens B herum zwischen dem Boden des Deckels / und einer an der Kolbenstange befestigten Platte B¹ angeordnet ist, verschiebt sich der Kolben B nach rechts und nimmt zuerst nur den kleinen Schieber C¹ allein mit, während der Schieber C² an seinem Platze verbleibt. Der Kolben hält an, sobald die Muffe B², die auf dem Ende der Kolbenstange sitzt, mit ihrem Flansch gegen das zentrale Rohr des Deckels / stößt.

Dieser erste Hub ist in Abb. 4 durch den Buchstaben m angedeutet. In diesem Augenblick nehmen die Schieber die in Abb. 5 veranschaulichte Stellung ein. Der kleine Schieber C¹ hat die zentrale Öffnung des Schiebers C^a freigegeben, und die Luft der Hauptluftleitung entweicht durch den Kanal G in die Außenluft.

Sobald die in der Hauptluftleitung erzeugte Druckminderung stark genug geworden ist, um den Widerstand der zweiten Feder R² zu überwinden, die ebenfalls um die Kolbenstange herum zwischen Platte B¹ und Außenflansch der Muffe B² angeordnet ist, geht der Kolben wieder nach rechts und nimmt diesmal die beiden Schieber mit. Dieser zweite Hub (in Abb. 4 mit -n bezeichnet) ist beendet, sobald die Schulter B³ der Kolbenstange gegen die Muffe B^z stößt. In dieser neuen Stellung (Abb. 6) ist das Entweichen der Luft unterbrochen, denn der Schieber C² hat die Auslaßöffnung G geschlossen. - - '

Die Stärke der Druckminderung in der Hauptluftleitung hängt also von der kombinierten Kraft der Federn R¹ und R² ab.

Hat die Bremsbeschleunigung stattgefunden, sp.fährt die Druckluft der Kammer D fort, durch die öffnung α in die Hauptluftleitung -hinüber zu strömen, und wenn der Druck sich auszugleichen beginnt, werden die Federn R¹ und R² den Kolben nach links bringen.

Abb. 7 veranschaulicht die Zwischenstellung bei der Rückkehr, die dem Augenblick entspricht, wo die Feder R ² aufgehört hat zu wirken. In diesem Augenblick bleibt der Auslaß geschlossen, denn der Schieber C² hat noch nicht verstopft.

Die Feder R¹ wird dann allein den Kolben weiter nach links drücken, aber der Auslaß wird beständig verschlossen bleiben, da der Schieber C¹ die zentrale öffnung des Schiebers C² wieder bedeckt hat, wie dies Abb. 4 veranschaulicht.

Nachdem die Organe automatisch in die ursprüngliche Stellung zurückgekehrt sind, kann die Vorrichtung von neuem arbeiten und eine neue Bremsbeschleunigung bewirken. Jedesmal wird er eine konstante Druckminderung erzeugen, die durch die Kraft der Federn i?¹ und R² bestimmt ist.

Die in Abb. 8 bis 12 veranschaulichte Ausführungsform ermöglicht die Sicherung der Bremsbeschleunigung für das vollständige Lösen der Bremsen, ohne ihrer Beweglichkeit zu schaden. Diese Bremsbeschleunigung erhält man dadurch, daß man bei Beginn des vollständigen Lösens der Bremsen die Hauptluftleitung mit einem Druckluftbehälter in Verbindung setzt, ¹^o welcher seinen ganzen Druck bewahrt hatte, während die Luft der Hauptluftleitung einem

Auspuff unterlag, der erforderlich war, um das Anziehen der Bremsen zu bewirken. Diese Druckluft dringt dann in die Hauptleitung ein und erzeugt dort eine rapide Druckerhöhung, wodurch das Arbeiten des folgenden Abstufventils hervorgerufen wird und sofort die ganze Leitung entlang, die sich unter jedem Wagen mit Luft füllt und nicht nur durch den Hahn des Lokomotivführers, wie dies unter gewöhnliehen Umständen der Fall ist.

Die in Abb. 8 veranschaulichte Vorrichtung unterscheidet sich von derjenigen nach Abb. ι dadurch, daß ein kleiner Druckluftbehälter (in der Zeichnung nicht veranschaulicht) hinzugefügt ist, mit welchem die Hauptluftleitung durch die öffnung W in Verbindung gesetzt werden kann, wenn diese durch den Schieber C freigelegt wird. Außerdem wirkt auf die Außenfläche des Kolbens B ein Anschlag M ein, der durch eine Spiralfeder S festgehalten wird, welche von einer Stange N in der Druckluftkammer D geführt wird. Dieser Anschlag M hält den Kolben so lange fest, als der Lokomotivführer die Bremswirkungen herabmindert, ohne ein vollständiges Lösen der Bremsen herbeiführen zu wollen. In diesem Falle haben die kleinen Luftmengen, die er in die Hauptluftleitung schickt, nicht die erforderliehe Kraft, um den Widerstand der Feder S zu überwinden, denn diese Luft hat die Zeit, durch die kleine Öffnung α des Kolbens B in die Kammer D zu gelangen und den Druckausgleich auf beiden Seiten des Kolbens wieder herzustellen.

Sobald aber der Lokomotivführer ein schnelles Lösen der Bremsen herbeiführen will, drückt die Luft, die er durch die große Öffnung des Hahns in die Hauptluftleitung geschickt hat, den Kolben B des ersten Abstufventils nach links, wobei die Feder S zusammengepreßt wird. Der Schieber nimmt nunmehr die in Abb. 12 veranschaulichte Stellung ein und gibt die öffnung W frei. Die Druckluft des kleinen Behälters dringt nunmehr plötzlich in die Hauptluftleitung ein und veranlaßt das Arbeiten des folgenden Ventils und so fort den ganzen Zug entlang.

Wenn die Drucke sich dank der kleinen Öffnung α auf den beiden Seiten des Kolbens B ausgeglichen haben, bringt die Feder S den Kolben in die in Abb. S und 11 veranschaulichte Stellung zurück. In dieser Stellung sichert ein im Schieber C angebrachter kleiner Kanal U die Speisung des Druckluftbehälters durch den Kanal W.

Die Kraft der Feder S ist so gewählt, daß die Beschleunigung beim Lösen der Bremsen nur in dem Falle auftritt, wo der Lokomotivführer ein vollständiges Lösen der Bremsen erzielen wül, während für alles allmähliche oder teilweise Lösen der Bremsen das Abstufventil nicht ία Tätigkeit tritt.

Diese Beschleunigung beim Lösen wird ohne jegliche Verausgabung von Druckluft erzielt, denn die Druckluft, welche aus den Behältern der Ventile in die Hauptluftleitung geht, ersetzt diejenige Luft, die der Lokomotivführer durch den Bremshahn in die Leitung hätte schicken müssen. Die Schnelligkeit des Lösens ergibt sich daraus, daß die Hauptluftleitung durch alle Behälter der dem Zug entlang verteilten Abstufventile gespeist wird, anstatt durch das öffnen des Bremshahnes aHein gefüllt zu werden.

Die plötzliche Erhöhung des Druckes, die durch das erste Äbstufventil in der Hauptluftleitung erzeugt wird, bewirkt das Arbeiten des nächstfolgenden Ventils und pflanzt sich auf diese Weise mit großer Schnelligkeit von einem Ventil zum andern den ganzen Zug entlang fort.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Äbstufventil für Druckluftbremsen, das seine Wirkung bei jedem aufeinanderfolgenden teilweisen Anziehen der Bremsen wiederholt und automatisch sowohl für das erstmalige gewöhnliche Anziehen als auch für das nachfolgende zusätzliche Anziehen, welches der Lokomotivführer bewirken will, eine Druckminderung in der Hauptluftleitung erzeugt, welche eine allmählich zunehmende Erhöhung der Brems- _go wirkung veranlaßt, dadurch gekennzeichnet, daß mit den EntleerungsvorrichtTmgen ein Schieber (C) verbunden ist, mittels dessen die Hauptluftleitung sich beim ersten Anziehen der Bremsen um eine Luftmenge entleeren kann, die größer ist als die Luftmenge, die beim nachfolgenden Anziehen der Bremsen abströmt, um beim ersten Anziehen eine stärkere Druckminderung in der Hauptluftleitung zu erzielen als beim nachfolgenden zusätzlichen Anziehen der Bremsen.
2. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entleerungsvorrichtungen aus zwei Kammern (E, Fj bestehen, die durch den Schieber (C) derart mit der Hauptluftleitung in Verbindung gesetzt werden können, daß letztere sich beim ersten Anziehen der Bremsen gleichzeitig in beide Kammern (E, F) entleert, beim nachfolgenden Anziehen aber nur in eine der Kammern, um eine geringere Druckminderung als beim erstmaligen Anziehen hervorzurufen, die sich aber für jedes nachfolgende teilweise Anziehen gleichbleibt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.