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Speicherbremse. Den Gegenstand des Patents 4I9 524 bildet eine Bremseinrichtung,
insbesondere für Züge, bei welcher die Bremsung unter Benutzung eines auf den einzelnen
Fahrzeugen vorgesehenen Energiespeichers bewirkt und die verbrauchte Energie bei
der Entbremsung zurückgewonnen wird, während die Lösung der Bremsen und die Wiedererzeugung
der verbrauchten Energie mit Hilfe eines Unterdruckes bewirkt wird, der auf dem
Einzelfahrzeug oder bei einem Zuge auf einem der Fahrzeuge hervorgerufen und längs
des ganzen Zuges übertragen wird.
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Diese Bremseinrichtung wird nach der Erfindung dadurch weiter ausgebildet,
daß das Inwirkungtreten der auf den einzelnen. Fahrzeugen vorgesehenen Bremsungs-
und Entbremsungsmittel auf jedem dieser Fahrzeuge durch einen Verteiler gesteuert
wird, der seinerseits durch den Druck eines flüssigen oder gasförmigen Mediums beein$ußt
werden kann, das in einer zweiten längs des ganzen Zuges verlaufenden Leitung enthalten
ist. Dieser Verteiler wird in der dem Entbremsen entsprechenden Stellung gehalten,
wenn ein Unterdruck in dieser Steuerleitung herrscht. Die Leitung kann mit einem
Behälter in Verbindung gebracht werden, wo ein Unterdruck herrscht, der von der
den Unterdruck für die Lösung der Bremsen erzeugenden Vorrichtung hervorgerufen
wird. Zwecks Beschleunigung des Anziehens der Bremsen längs des Zuges kann der Verteiler
die Verbindung der Steuerleitung mit der freien Außenluft auf dem Fahrzeug, wo er
sich befindet, herstellen, wenn einer seiner Teile einen eine bestimmte Länge überschreitenden
Hub im Bremssinne ausgeführt hat.
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Um die Lösung der Bremsen ohne Zuhilfenahme des Fahrzeuges, das mit
der den Unterdruck für die Entbremsung erzeugenden Vorrichtung versehen ist, ausführen
zu können, kann ferner nach der Erfindung .ein Zusatzbehälter vorgesehen werden,
in welchem ein Unterdruck herrscht. Ein solcher Zusatzbehälter kann bei einem Zuge
auf mehreren bestimmten Fahrzeugen vorhanden sein. Er kann auch von einer Hilfsleitung
abgezweigt sein, die sich längs des Zuges erstreckt, abgesehen von dem Fahrzeug,
das die Vorrichtung zur Erzeugung des Unterdruckes trägt.
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Bei Fahrzeugen mit Antrieb durch Brennkraftmaschinen kann .der zur
Lösung der Bremsung in der Art des Hauptpatentes dienende Unterdruck durch die Saugwirkung
der Brennkraftmaschine erzeugt werden, während das Anziehen der Bremsen durch mechanische,
hydraulische oder pneumatische Mittel erfolgen kann. Bei diesen Bremseinrichtungen
tritt häufig der Fall ein, daß man nach dem Loslassen des die Bremsung hervorrufenden
Fußhebels die den Gaseinlaß zum Motor öffnende Beschleunigungsvorrichtung zur Wirkung
bringt, -um die Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu erhöhen. Unter Umständen kann
es sich also ereignen, .daß diese öffnung, die eine Verminderung des Unterdruckes
in der Saugleitung der Brennkraftmaschine hervorruft,
bewirkt wird,
bevor der in dieser Leitung bestehende Unterdruck Zeit hat, die vollständige Lösung
der Bremsen zu bewirken.
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Um dieser Möglichkeit vorzubeugen, wird erfindungsgemäß ein Behälter
vorgesehen, in welchem die Saugwirkung der Brennkra.ftmaschine einen Unterdruck
während der Perioden erzeugt, in denen der in der Saugleitung vorhandene Unterdruck
verhältnismäßig bedeutend ist. Zwischen diesen Behälter und die Saugleitung kann
ein selbsttätiges Ventil eingeschaltet sein, das auf seinen Sitz niedergeht, sobald
der Unterdruck in der Saugleitung sinkt. Die Leitung, welche den Unterdruck nach
dem Entbremsungszylinder überträgt, kann mit diesem Behälter derart verbunden sein,
daß die Lösung der Bremsen unabhängig von dem Unterdruck, der augenblicklich von
der Brennkraftmaschine erzeugt wird, bewirkt werden kann.
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Erfindungsgemäß wird ferner der das Einsetzen und Aufhören der Brems-
und Entbremsungsvorrichtungen steuernde Verteiler dadurch in besonders vorteilhafter
Weise ausgebildet, daß er mit einem verschieblichen Teil ausgerüstet wird und in
der einen Bewegungsrichtung das die Verbindung mit der Atmosphäre beherrschende
Abschlußorgan und in der anderen Richtung die Verbindung mit dem Unterdruckraum
steuert. Dieser verschiebliche Teil ist vorzugsweise mit einer Membran verbunden,
die auf der einen Seite unter der Einwirkung des Atmosphärendrukkes und auf der
anderen Seite unter der Einwirkung des im Entbremsungszylinder herrschenden Unterdruckes
steht. Ferner kann dieser verschiebliche Teil einerseits dem Zug oder Druck einer
der Wirkung des Atmosphärendruckes entgegenarbeitenden Feder ausgesetzt und anderseits
an den hand- oder fußbedienten Steuerhebel der Bremsen unter Zwischenschaltung einer
zweiten Feder angeschlossen sein.
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Die Zeichnung zeigt beispielsweise mehrere Ausführungsformen der Erfindung.
Abb. i veranschaulicht schematisch die Anwendung der Erfindung bei einem durch eine
Brennkraftmaschine angetriebenen Fahrzeug. Abb.2 zeigt die Verwirklichung der Erfindung
bei einem Zug mit mehreren Fahrzeugen. Abb. 3 und ¢ geben abgeänderte Ausführungsformen
einer Einzelheit der Abb.2 wieder. Abb. 5 läßt die Vc<wendung von zusätzlichen
Entbremsungsbehältern bei einem Zuge in der Art der Eifindung erkennen.
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Bei der Anordnung nach Abb. i ist das nicht näher dargestellte Bremsgestänge
mit dem Differentialkolben q.', 5' mit Hilfe des Querbalkens 76 verbunden. Der Differentialkolben
wird dauernd in die Bremsstellung durch die Wirkung einer aus dem Behälter 6 kommenden
Druckflüssigkeit bewegt, die auf den Kolbenteil 5' einwirkt. Die Lösung der Bremsen
wird dadurch erreicht, daß über die Leitung 2 ein Unterdruck in dem Zylinder 3 zur
Wirkung gebracht wird, wo sich der Kolbenteil q.' bewegt. Die Leitung 2 ist unter
Zwischenschaltung eines Verteilers an die Saugleitung i des Motors über eine Zwischenleitung
i' und einen Behälter 71 angeschlossen. Ein selbsttätiges Ventil 72 liegt zwischen
dem Behälter 71 und der Saugleitung i und geht auf seinen Sitz nieder, sobald der
Unterdruck in der Saugleitung i geringer als der Unterdruck in dem Behälter 71 wird.
Der Behälter 71 kann auch einfach durch eine entsprechende Vergrößerung des Aufnahmeraumes
der Verbindungsleitung i' gebildet sein.
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Durch die Verwendung des Ventils 72 wird nach der Erfindung die Übertragung
einer Verminderung des Unterdruckes in der Saugleitung i nach den Leitungen i' und
2 verhindert. Der zwischen diese Leitungen eingeschaltete Verteiler weist einen
verschieblichen Teil 73 auf, der bei seiner Bewegung nach oben ein Ventil 7 öffnet,
das die Verbindung mit dem Behälter 71 herstellt- und" unter der Einwirkung- einer
Schließungsfeder 28 steht. Bei seiner Abwärtshewebguug schließt der Teil 73 das
Ventil 7 und: öffnet ein Ventil 8, das die Verbindung der Leitung 2 mit der Außenluft
herstellt und von einer Schließungsfeder 33 beherrscht ist. Die Bewegung des Teiles
73 wird auf d,ie Ventile 7 und 8 mittels eines Schwinghebels 74 übertragen, der
auf die Ventilspindeln einwirkt. Der Teil 73 ist ferner mit einer Membran 32 verbunden,
deren eine Seite unter der Einwirkung des Atmosphärendruckes steht, während auf
die andere Seite der im Zylinder 3 herrschende Unterdruck einwirkt. Eine Feder 29
sucht den Teil 73 nach oben zü bewegen, und der Fußhebel 24 kann über eine Feder
75 auf den Teil 73 einwirken..
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Die in Abb. i dargestellte Lage der einzelnen Teile der Bremseinrichtung
entspricht der Lösung der Bremsen. Wird. der Fußhebel 24 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn
bewegt, so wird sich der verschiebliche Teil 73 etwas senken; so daß das Ventil
7 sich schließen kann, worauf der Schwinghebel 74 das Ventil 8 anheben wird, das
Luft in die Leitung 2 und in den Zylinder 3 einströmen läßt. Infolgedessen werden
sich die Kolben .f, 5', die unter der Einwirkung der Druckflüssigkeit des Behälters
6 stehen, in der eingezeichneten Pfeilrichtung nach unten bewegen und dabei das
Bremsgestänge im Bremssinne verstellen. Infolge des Eintritts von Luft vermindert
sich der Unterdruck in dem Zylinder 3 und der Leitung 2, was ein
Anheben
des Teiles 73 zur Wirkung hat, die mit der durch diese Druckänderung beeinflußten
Membran 32 in Verbindung ist. Das Ventil 8 kehrt auf seinen Sitz zurück, und die
Bremsen werden mit einem Druck angelegt, der von dem Unterschied zwischen den einerseits
im Behälter 6 und anderseits im Zylinder 3 herrschenden Drücken abhängt. Eine weitere
Verstellung des Fußhebels 2¢ in derselben Richtung ruft neuerdings einen Zutritt
von Luft hervor, wodurch eine Erhöhung des Bremsdruckes veranlaßt wird. Die Feder
75 wird sich dabei um so mehr zuzusammendrücken, je mehr der Druck in dem Zylinder
3 zunimmt. Bei der Rückstellung des Fußhebels im Uhrzeigersinn vollzieht sich dann
die Lösung der Bremsen durch die entgegengesetzten Bewegungs- und Schaltvorgänge.
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Bei der Anordnung nach Abb.2 ist das Bremsgestänge der einzelnen Wagen
eines Zuges mit der Stange .5 eines Kolbens q.', 5' verbunden, der im Bremssinne
durch die aus dem Behälter 6 kommende Druckflüssigkeit verschoben werden kann. In
die Verbindungsleitung 6' des Behälters 6 und des Zylinders 3 ist ein Ventil 8'
eingeschaltet, das mit einer Schließungsfeder 62 versehen ist und sich selbsttätig
öffnet, wenn der Kolben q.', 5' gezwungen wird, sich irr Sinne der Lösung der Bremsen
zu verschieben.. Diese Kolbenverschiebung wird durch einen Unterdruck hervorgerufen,
der auf den Teil ¢' des Differentialkolbens q.', 5' einwirkt und längs des Zuges
durch eine Leitung 57 übertragen wird. Die Leitung 57 ist an den beiden Enden durch
Pfropfen 8o abgeschlossen und an eine Vorrichtung zur Erzeugung des Unterdruckes
angeschlossen, die z. B. aus einem Dampfejektor 56 bestehen kann, dessen Dampfzuführung
durch einen Hahn 58 gesteuert wird.
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Die Steuerung der Ventile 8' der verschiedenen Wagen des Zuges wird
mittels eines Verteilers bewirkt, der einen verschieblichen Teil 73 enthält, der
auf das Ventil 8 einwirken kann. Ein solcher Verteiler ist auf jedem Fahrzeug vorgesehen.
Der verschiebliche Teil 73 ist mit einer Membran 32 verbunden, deren eine Seite
unter der Einwirkung des Unterdruckes steht, der in der längs des Zuges sich erstreckenden
Steuerleitung 77 herrscht. Durch Vermittlung eines Kolbens 8 i steht der Teil 73
ferner unter dem Einfluß des in den Bremszylindern und in der Leitung 6' herrschenden
Druckes, während eine Feder 29 im :entgegengesetzten Sinne auf die Membran 32 wirkt.
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Bei Vorhandensein eines Unterdruckes in der Leitung 77 werden die
Membranen 32 der verschiedenen Verteiler zusammen mit den verschileblichen Teilen
73 angehoben gehalten, so da.ß die Ventile 8' geschlossen bIeiben und somit eine
Verschiebung der Kolben ¢', 5' im Bremssinne verhindert ist. Der Unterdruck in der
Leitung 77, deren Enden durch Pfropfen 8o' abgeschlossen sind, wird mittels eines
Hahnes 78 geregelt, der die. Leitung 77 entweder über einen Rohrstutzen 82 mit der
freien Außenluft oder über eine Leitung 89 mit einem Unterdrucksbehälter 88 oder
sonst einer Unterdruckquelle verbinden kann. In dem Behälter 88 herrscht der durch
den Ejektor 56 erzeugte Unterdruck, indem dieser Behälter an die Leitung 57 durch
eine Leitung 9o angeschlossen ist, in der ein selbsttätiges Ventil 72 eingeschaltet
ist, ,das sich öffnet, wenn der Unterdruck in der Leitung 57 den Unterdruck in dem
Behälter 88 übersteigt.
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Die .Hähne 58 und 78 sind durch ein Gestänge 79 verbunden, so daß
sie mittels eines einzigen Handgriffes bedient werden können. Das Anziehen der Bremsen
wird dadurch erreicht, daß man mittels des Hahnes 78 Luft in die Steuerleitung 77
eintreten Iäßt. Dadurch werden die Ventile 8' geöffnet, und die Druckflüssigkeit
der Behälter 6 kann auf die einzelnen Kolbeneinwirken. Die Lösung der Bremsen erfolgt
durch "den Unterdruck in der Leitung 57, der bei entsprechender Einstellung des
Hahnes 58 durch den Ejektor 56 erzeugt wird. Die Verteiler 32, 73 werden in der
Entbremsungsstellung gehalten, indem der Unterdruck in der Steuerleitung 77 durch
entsprechende Verstellung des Hahnes 78 wieder hergestellt wird. Wenn man einen
Hahn in die Leitung 77 zwischen dem die Vorrichtung zur Unterdruckerzeugung tragenden
Fahrzeug und den angehängten Fahrzeugen einschaltet, kann man durch Schließen dieses
Hahnes vor den Abkuppeln des ersten Fahrzeuges erreichen, daß die Bremsen der übrigen
Fahrzeuge nach der Abkupplung in der Lösungsstellung gehalten werden.
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Um die Bremsung, insbesondere der vom Führerfahrzeug und damit von
der Stelle der Unterdruckerzeugung verhältnismäßig weit entfernten Fahrzeuge zu
beschleunigen, können die Verteiler auf bestimmten Fahrzeugen mit einer Vorrichtung
versehen werden, die eine unmittelbare Verbindung zwischen der Steuerleitung 77
und der freien Außenluft herstellt, wenn der verschiebliche Teil 73 des Verteilers
im Bremssinne einen eine bestimmte Länge überschreitenden Hub ausgeführt hat. Zu
diesem Zweck kann der Teil 73 in der Art der Abb. 3 nach .einer bestimmten Verschiebung
ein Ventil 8¢ öffnen, das die Verbindung mit der freien Außenluft herstellt. Dieses
Ventil 84 steht unter der Einwirkung einer Schließungsfeder 85
und
wird von dem verschiebiichen Teil 73 des Verteilers mit Hilfe eines Bügels 83 in
die öffnungsstellung gezogen.
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Wie die Abb.4 zeigt, kann das Ventil 8 der Verteiler der Abb. z und
3 durch zwei Ventile ersetzt werden, von denen das eine, 8a, als Rückschlagventil
ausgebildet 'und das andere, 8v, mit dem verschieblichen Teil 73 des Verteilers
verbunden ist. Außerdem ist hier die Feder 29 der Abb. a und 3 weggelassen und dafür
eine zweite Membran 32a mit dem verschieblichen Teil 73 verbunden, die auf der einen
Seite dem Druck des Behälters 6 und auf der anderen Seite der Einwirkung des Unterdruckes
der Leitung 77 ausgesetzt ist. Die Bewegungen der Membran 32a sind von den Druckänderungen
in dem Behälter abhängig. Die Wirkungsweise des Verteilers der Abb. 4 ist im übrigen
die gleiche wie bei der Anordnung nach Abb. a und 3.
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Die Ausführungsform der Erfindung nach Abb. 5 bietet die Möglichkeit,
die Bremsen mehrerer Fahrzeuge in der Lösungsstellung zu halten, selbst wenn. das
die Vorrichtung zur Unterdruckerzeugung tragende Fahrzeug, z. B. die Lokomotive,
von diesen Fahrzeugen abgekuppelt ist. Zu diesem Zweck sind auf bestimmten Fahrzeugen
Behälter 86 vorgesehen, in denen ein Unterdruck beispielsweise mit Hilfe des bei
der Entbremsung in der Leitung 57 herrschenden Unterdrukkes erzeugt ist. Selbsttätige
Ventile 93 sind zwischen den Behältern 86 und der Leitung 57 eingeschaltet. Die
Behälter 86 sind von einer Hilfsleitung 87 abgezweigt, die sich über den ganzen
Zug hin, die Lokomotive ausgenommen, erstreckt. Die Hilfsleitung 87 ist auf den
einzelnen Fahrzeugen mit der Steuerleitung 77 durch Hähne 88' verbunden. Will man
die Bremsen in ihrer Lösungsstellung halten, so braucht man nur einen dieser Hähne
88' so zu verstellen, daß er eine Verbindung zwischen der Hilfsleitung 87 und der
Steuerleitung 77 herstellt. Diese Umschaltung muß vorgenommen werden, bevor man
die Leitung 77 von der Lokomotive abschaltet. Die beiden Leitungen 77 und 87 sind
dann von der Außenluft abgeschlossen.
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Die Bremsen werden gemäß Abb. 5 in der Lösungsstellung gehalten, auch
wenn der Atmosphärendruck in der Entbremsungsleitung 57 wieder hergestellt wird.
Die Rückführung der Bremsen in die Bremsstellung kann dadurch erreicht werden, daß
man Luft in die Steuerleitung 77 eintreten läßt, wodurch die verschieblichen Teile
73 der Verteiler veranlaßt werden, die Ventile 8 zu öffnen. Der Unterdruck in den
einzelnen Zusatzbehältern86 kann natürlichbenutzt werden, um die für die Lösung
der Bremsen erforderliche Energie zu liefern, wenn das Fahrzeug abgehängt ist: Ferner
kann die Steuerleitung 77 auf die Verteiler 73 mittels Druckluft einwirken, anstatt
hierfür Unterdruck zu benutzen. In diesem Falle müssen die Behälter 86 der Abb:
5 ebenfalls Druckluft enthalten, die durch die Steuerleitung 77 über ein Rückschlagventil
zugeführt werden kann. Bei Verwendung von Druckluft sind selbstverständlich die
Verteiler entsprechend abzuändern.
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Die verschiedenen Steuervorrichtungen können auch in Verbindung mit
beliebigen anderen Mitteln zur Lösung der Bremsen, z. B. auch mit elektromagnetischen
Mitteln, Verwendung finden.