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Einleiterbremse, insbesondere für Eisenbahnen Bei Einleiterbremsen
für Eisenbahnen sind Regelglieder bekannt, die vor das Steuerventil vorgeschaltet
werden und die im Steuerventil wirksamen Luftdrucke beeinflussen.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einleiterbremse, insbesondere
für Eisenbahnen, mit einem die Luftdrucke beeinflussenden Vorschaltregelglied vor
dem Steuerventil, und das Wesentliche besteht darin, daß eine Regelungsvorrichtung
mit kolbenartigen Gliedern so verschiedener Größe an die Bremsleitung und an die
Verbindung zum Steuerventil angeschlossen ist, daß sie bei Druckschwankungen in
der Bremsleitung größere Druckschwankungen in der Verbindung zwischen ihr und dem
Steuerventil erzeugt. An das Steuerventil wird also statt des steuernden Bremsleitungsanschlusses
der steuernde Anschluß- der von dem Vorschaltregelglied beeinflußten Verstärkerleitung
angesetzt, und das Steuerventil kann im übrigen völlig normale Bauart aufweisen.
Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die Wirkung des Steuerventils wesentlich
verstärkt und genauer wird, als wenn die Bremsleitungsdrücke unmittelbar und ohne
Verstärkung auf das Steuerventil wirkten.
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Das Vorschaltregelglied kann entweder derart ausgebildet sein, daß
einer Druckverminderung oder Druckerhöhung in der Bremsleitung eine größere Druckverminderung
oder Druckerhöhung in der Verbindungsleitung zwischen Vorschaltregelglied und Steuerventil
entspricht, oder derart, daß einer Druckverminderung oder Druckerhöhung in der Bremsleitung
eine größere Druckerhöhung oder Druckverminderung in der Verbindungsleitung bzw.
in einer an das Steuerventil angeschlossenem. Kammer entspricht. Die Regelung im
Vorschaltregelglied geschieht in der bei Steuerventilen üblichen Weise mittels kolbenartiger
Glieder oder Membranen in Verbindung mit Doppelventilen. Die Regelungsvorrichtung
kann im weiteren Ausbau der Erfindung auch in einer Vorrichtung zur Erzeugung eines
stets gleichbleibenden Luftdruckes bestehen, der ein im Steuerventil vorgesehenes
kolbenartig wirkendes Glied auf einer Seite belastet, während das Glied auf der
anderen Seite von dem Bremsleitungsdruck belastet ist. Die Erzeugung des gleichbleibenden
Luftdruckes in der Gleichdruckkammer geschieht zweckmäßig durch ein von der Bremsleitung
gespeistes federbelastetes Doppelventil, welches bei Absinken des Druckes in der
Gleichdruckkammer Luft aus der Bremsleitung in die Kammer zuläßt- und bei Druckerhöhung
Luft in die Atmosphäre entweichen läßt.
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Im weiteren Ausbau der Erfindung ist es vorteilhaft, in den Zustrom
des Bremsluftventils im Steuerventil eine gemeinsame
Kammer der
Bremsleitung und des Hilfsluftbehälters so anzuschließen, daß die Kammer eine Luftmenge
zur Anfangsauffüllung des Bremszylinders und zur Dämpfung der Luftdruckabstufungen
enthält.
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Die Zeichnungen zeigen mehrere Ausführungsformen der Erfindung, und
zwar ist Abb. i ein Schema einer ersten Ausführungsform, Abb. 2 ein Längsschnitt
einer Regelungsvorrichtung dazu, Abb. 3 ein Längsschnitt eines Steuerventils dazu,
Abb. 4 ein Schema einer zweiten Ausführungsform, wobei die Regelungsvorrichtung
und -das Steumventil im Schnitt dargestelk sind, Abb. 5 ein Schema einer dritten
Ausführüngsforni,-_ Abb. 6 ein Längsschnitt des dazugehörigen kombinierten Steuerventils
mit Regelungsvorrichtung.
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In allen Beispielen sind entsprechende Bezugszeichen für entsprechende
Teile verwandt.
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Bei der ersten Ausführungsform, beschrieben an Abb. i, enthält -die
Bremse auf der Lokomotive eine Luftpumpe i, einen Hauptluftbehälter 2 und ein Führerbremsventil
3, und durch eine Bremsleitung 4 sind diese Teile, die übliche Ausführung aufweisen
können, an die Einrichtungen der Wagen. angeschlossen, die aus Speiseventilen 5,
-Hilfsluft-. behältern 6, besonderen Regelungsvorrichtungen 7, Steuerventilen 8
und Bremszylindern 9 bestehen, wobei diese Teile durch Verbindungsrohre i o, i i
und i z, wie. dargestellt, verbunden sind.
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Das Führerbremsventil 3 ist so gebaut, claß es ermöglicht, jeden gewünschten
Grad von Luftdruck in der Bremsleitung 4 zu erzeugen und selbsttätig aufrechtzuerhalten.
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Die Teile an den Wagen sind wie folgt zu beschreiben.
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Das Speiseventil 5 (Abb.2) enthält ein selbsttätiges Rückschlagventil
24, das die Bremsleitung 4 an das Rohr io des Hilf sluftbehälters 6 und an das Rohr
i i des Steuerventils 8 anschließt. Ein Ventilkegel 25 ist mit diesem Rückschlagv
entil so zusammengebaut, daß er die Möglichkeit gibt, die Vorrichtung abzuschließen
oder sie über eine Kammer 26 an die Bremsleitung 4 anzuschließen. Die Kammer dient
zur Ausglei7 chung der Druckschwankungen.
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Die Regelungsvorrichtung 17 (Abb. 2) enthält eine größere Membran
27 und eine kleinere Membran 28, die untereinander durch eine Spindel 29 verbunden
sind. Eine Schraubenfeder 3o ist am Gehäuse so gelagert, daß sie die größere Membran.
27 aufwärts preßt. Über der größeren Membran 27 ist eine Kammer 31 in Verbindung
mit der Bremsleitung 4 angebracht, und unter der kleineren Membran 28 ist eine Kammer
32 in Verbindung mit der Steuerleitung 12 des Steuerventils 8 angebracht. Ein Doppelventil
33 ist in der Spindel 29 so vorgesehen, daß es die Kammern 31 und 32 verbindet,
wenn die Spindel 29 abwärts geht, während es die untere Kammer 32 an einen atmosphärischen
Auslaß 34 anschließt, wenn die Spindel 29 aufwärts geht.
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Die Flächen. der Membranen 27, 28 und die Spannung der Feder
30 sind so abgestimmt, daß beim Bestehen normalen Druckes in der Bremsleitung
4 und der Kammer 31 auch derselbe Druck in der unteren Kammer 32 und im Steuerventilrohr
12 erhalten wird, während bei einer Zunahme oder Abnahme des Druckes in der oberen
Kammer 31 die Drucke in der unteren Kammer 32 in größerem Maße erhöht oder vermindert
werden. Hierdurch ist eine beschleunigte und genauere Beherrschung des Steuer veatllg
8 erreicht.
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Das Steuerventil 8 (Abb. 3) ist im wesentlichen von bekannter Bauart
und besitzt einen Kanal 35 in Verbindung mit dem von der Regelungsvorrichtung 7
herkommenden Rohr 12, ferner einen Bremszylinderkanal 36 und eine Kammer 37 mit
Anschluß an das vom Hilfsluftbehälter 6 und Speiseventil 5 herkommende Rohr i i.
Zwischen drei Membranen 38, 39, 4o sind zwei Kammern 41 und 4ä eingeschlossen. Die
obere Kammer 41 ist durch einen Kanal 43 an die Kammer 37 angeschlossen, während
die untere Kammer 42 mit dem ersterwähnten Kanal 35 verbunden ist. Über der obersten
Membran 38 ist eine atmosphärische Kammer 44 vorgesehen, und der Raum unter der
untersten Membran 4o ist an den genannten Kanal 36 und den Bremszylinder angeschlossen.
Die Membranen sind an einer Spindel 45 so befestigt, daß sie ein gemeinsames schwingendes
System bilden. Ein Bolzen 46 mit einer Längsbohrung und darin angebrachtem Doppelventil
47 ist so gegenüber der Spindel 45 angebracht, daß abwechselnd der Bremszylinderkanal
36 mit der atmosphärischen Kammer 44 und durch einen Verbindungskanal 48 mit der
an den Hilfsluftbehälter 6 angeschlossenen Kammer 37 verbunden wird.
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Das Steuerventil wirkt wie folgt. Bei der Betriebsstellung des Führerbremsventils
wird aus der Bremsleitung der normale Druck durch die Regelungsvorrichtung in die
untere Kammer 42 übertragen, und derselbe Druck besteht in der oberen Kammer 41,
während in dem obersten Raum 44 und im untersten Kanal 36 atmosphärischer Druck
herrscht. 12 Wenn der Bremsleitungsdruck -verringert wird, geht das Membransystem
abwärts, und
Luft wird aus der Kammer 37 durch den Kanal 48 zum
Bremszylinder zugelassen. Wenn der Bremsleitungsdruck vergrößert wird, geht das
Membransystem aufwärts, und aus dem Bremszylinder wird Luft abgeblasen durch das
Doppelventil 47 und die Auslaßkammer 44. In allen Fällen hat die Kammer 37 die Wirkung,
sehr schnell, aber sanft die gewünschten Bewegungen des Bremskolbens herbeizuführen,
und dies in sehr genauer Weise infolge der beschriebenen Wirkung der Regelungsvorrichtung
7.
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Bei der Ausführungsform nach Abb.4 ist an die Bremsleitung 4 ein Speiseventil
5 angeschlossen, und ein Rohr r r führt von diesem zu einer Kammer 37 des Steuerventils
8', die ihrerseits durch ein Rohr ro' an den Hilfsluftbehälter 6 angeschlossen ist.
Eine Regelungsvorrichtung 7' ist an die Bremsleitung durch ein Rohr So angeschlossen,
weiter an den Hilfsluftbehälter durch ein Rohr 51 und an die Steuerkammer 52 des
Steuerventils 8' durch ein Rohr r2.
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Die Regelungsvorrichtung 7' enthält zwei Membranen 27 und 28 von verschiedener
Größe (wie in Abb. 2), und eine Belastungsfeder 30' ist so angebracht, daß sie die
größere Membran 27 einwärts drückt. Der Raum 53 zwischen den Membranen ist an die
Bremsleitung 4 angeschlossen. Der Raum 54 unter der größeren Membran 27 ist mit
der Atmosphäre verbunden, und der Raum 55 über der kleineren Membran 28 ist an das
obenerwähnte Rohr 12 angeschlossen. Ein Doppelventil 56 ist so angebracht, daß es
den Raum 55 abwechselnd mit der Atmosphäre oder mit einer Kammer 57 verbindet, die
mit dem Rohr 51 in Verbindung steht, das zum Hilfsluftbehälter 6 und zum Steuerventil
führt.
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Die Wirkung ist ähnlich wie bei Abb. 2 beschrieben, nämlich wie folgt.
Wenn ein gewisser Normaldruck in der mittleren Kammer 53 besteht, entsteht derselbe
Druck auch in der oberen Kammer 55. Wenn der Druck in der Kammer 53 vergrößert oder
verkleinert wird, werden infolge der verschiedenen Größe der Membranen und der Wirkung
der Feder 3o' entsprechende Druckdifferenzen in vergrößertem Maße und in umgekehrtem
Sinne mittels des Doppelventils 56 in der oberen Kammer 55 und im Rohr r2 erzeugt.
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Bei dem zugehörigen Steuerventil 8' sind die Membranen 38, 39, 40,
die Luftkammer '' 37 und das Doppelventil 47 ähnlich dem entsprechenden Teile der
Abb. 3. Die Kammer 58 zwischen den größeren Membranen 38, 39 ist offen gegen die
Atmosphäre. Die Kammer 59 zwischen. den kleinerem Membranen 39, 4o ist an einen
Hahn 6o angeschlossen, der einen atmosphärischen Kanal 61 und einen Verbindungskanal
62 aufweist, der den Raum 59 an die äußerste Kammer 63 und an den Bremszylinder
9 anzuschließen erlaubt.
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Bei der dargestellten Lage des Hahnes 6o wird starke, für beladene
Wagen dienliche Bremsung erhalten wie folgt. Die Zwischenkammern 58 und 59 sind
offen gegen die Atmosphäre, und daher ist der ganze Flächenr unterschied der größten
Membran 38 und der kleinsten Membran 40 für die Bewegung des Membransystems wirksam;
infolgedessen werden durch die Kammer 63 starke Druckverschiedenheiten und entsprechend
starke Bremswirkungen erzeugt. Wenn der Hahn 6o so eingestellt ist, daß er die Räume
59 und 63 verbindet, wird eine schwächere Bremswirkung erhalten angesichts des geringeren
Flächenunterschiedes der jetzt wirksamen Membranen 38, 39; diese Stellung wird für
leere Wagen benutzt. In jedem Falle hat das Doppelventil 47 die Wirkung, in der
Kammer 63 und im Bremszylinder= Luft zu- und abzulassen, so daß abgestufte Bremsung
oder Bremslösung entsprechend den in der Steuerkammer 52 erzeugten Drucken erreicht
wird.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 5 und 6 zeigt Abb. 5 die Bremsleitung,
den Hilfsluftbehälter und den Bremszylinder 9 im wesentlichen in derselben Anordnung
wie beschrieben. Das Speiseventil, die Regelungsvorrichtung und das Steuerventil
sind in einer gemeinsamen Vorrichtung gemäß Abb. 6 vereinigt, die an die Bremsleitung
4 und den Hilfsluftbehälter 6 durch Rohre 65 und 66 angeschlossen ist.
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In Abb. 6 haben die Teile 5, 11, 37, 47, 40, 39, 38, 63, 59, 58, 6o,
61, 62 vollständig dieselbe Anordnung und Wirkung wie gemäß Abb.4. Die Regelungsvorrichtung
ist anderer Art insofern, als sie statt einer Vergrößerung der Luftdrucke, die durch
die Brernsleitungsdruckschwankungen erzeugt werden, einen gleichbleibenden Druck
erzeugt in Gegenwirkung gegen die Druckveränderungen der Bremsleitung, so daß der
wirksame Druck gering wird und die Veränderungen im Verhältnis zu ihm groß werden;
dies bedeutet, daß derselbe Erfolg wie beschrieben hinsichtlich genauer Bemessung
der Bremsstufen erreicht wird.
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Zu diesem Zweck ist eine Kammer 70, die an die Außenfläche der größten
Membran 38 anschließt, durch einen Kanal 71 über eine Vorkammer 72 und Rohr 65 an
die Brems- ; leitung 4 angeschlossen. Diese Kammer 70 ist durch eine noch größere
Membran 73 abgeschlossen, die mit der Verbindungsspindel 74 sämtlicher Membranen
73, 38, 39, 40 verbunden ist. Eine weitere Kammer 7 5 an der , äußeren Fläche der
großen Membran ; 3 wird von dem -Hilfsluftbehälter mit einem stets
gleichbleibenden
Druck durch das Rohr 66 und einen Kanal 76 aufgefüllt unter der Wirkung eines Gleichdruckventils
77. Dieses Ventil ist von üblicher Doppelventilbauart mit einer Steuermembran 78,
die die Kammer 75 gegen eine atmosphärische Kammer 7 9 abschließt, und mit einer
Belastungsfeder 8o.
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Die Wirkung ist folgende: Wenn zwecks Bremsung der Bremsleitungsdruck
vermindert wird, veranlaßt infolge des Größenunterschiedes der Membranen 38 und
73 der entsprechend verminderte Druck in der Kammer 7o das ganze System zur Bewegung
nach der Beschleunigungskammer 37 hin unter dem gleichbleibenden Druck in Kammer
75; dadurch wird Luft aus der Beschleunigungskammer 37 und dem Hilfsluftbehälter
und der Bremsleitung zum Bremszylinder in solcher Menge zugelassen, daß die ursprüngliche
Schwebelage des Membransystems wiederhergestellt wird. Wenn umgekehrt der Bremsleitungsdruck
erhöht wird, treten die umgekehrten Vorgänge ein mit der Wirkung, daß die Membran
um einen beliebigen Grad gelöst wird.