DE556079C - Vorrichtung zur Verhuetung des UEberladens der Bremsleitung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AH
6. AUGUST 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVl 556 KLASSE 2Of GRUPPE

Knorr-Bremse Akt.-Ges. in Berlin-Lichtenberg*) Vorrichtung zur Verhütung des Überladens der Bremsleitung

Zusatz zum Patent 548140

Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. August 1931 ab Das Hauptpatent hat angefangen am 3.JuIi 1931.

Der in dem Patent 548 140 beschriebenen Vorrichtung haftet ein Mangel an, dessen Beseitigung Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.

Der Mangel besteht darin, daß bei sehr kurzen Zügen doch noch eine Überfüllung der Hilfsbehälter eintreten kann. Mit Hilfe der im Hauptpatent beschriebenen Vorrichtung erfolgt die Speisung der Leitung in der dort dargestellten Weise über das Füllventil 8, bis der Druck im Behälter B dem durch den Druckregler 3 eingestellten Gegendruck am Kolben 9 gleich ist, d. h. bis der normalerweise eingestellte Leitungsdruck von 5 atü erreicht ist. Während dieser Füllzeit des Behälters B ist der Hauptbehälter HB unmittelbar mit der Leitung verbunden, so daß sich sein höherer Druck von etwa 8 atü der Leitung auf eine gewisse Länge hin mitteilt, während das Druckniveau gegen Ende des Zuges um so stärker abfällt, je länger der Zug ist. Hat nun der Behälter B den Druckreglerdruck erreicht und das Ventil 8 geschlossen, so fließt die im Leitungsanfang befmdliche Luft von 8 atü nach dem Leitungsende in die Hilfsbehälter ab. Ist der Zug jedoch kurz, besteht er z. B. nur aus der Lokomotive und einem Wagen, so kann die in der Leitung befindliche Luft von über 5 atü Druck nicht nach hinten abfließen, sondern muß sich mit dem bereits auf 5 atü gefüllten Hilfsbehälter ausgleichen, so daß der Hilfsbehälter überfüllt wird. Die Zuglänge, bis zu der diese Überfüllungsgefahr besteht, hängt von dem Verhältnis des Leitungsvolumens zum Hilfsbehältervolumen ab. Bei Wagen von 10 m Länge mit einem Leitungsdurchmesser von 1" und Hilfsbehältern von etwa 25 1 beträgt sie etwa 150 m, so daß die Vorrichtung nach dem Hauptpatent für lange Züge ihre volle Geltung behält.

Die Mittel, durch die dieüberladungsgefahr auch bei kurzen Zügen beseitigt wird und die Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, sind die folgenden:

i. Abschaltung des Füllventils durch den Lokomotivführer, sobald die Zuglänge das kritische Maß unterschreitet, so daß die Füllung der Leitung nur über den Druckregler oder über die Füllstellung des Führerventils erfolgen kann. Eine solche Anordnung zeigt die Abb. 1, bei der das in dem Hauptpatent

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing, Friedrich Hildebrand in Berlin-Lichterfelde und Dr. Ernst Möller in Berlin-Karlshorst.

vorhandene Füllventil 4 mit einem in die Leitung eingeschalteten Hahn 30 versehen ist, der bei kurzen Zügen geschlossen ist, während er bei langen Zügen Hauptbehälter und Füllventil miteinander verbindet.

2. Verringerung des auf den Kolben 9 des Füllventils wirkenden Druckreglerdruckes evtl. durch einen zweiten auf einen unter dem Normalwert liegenden Druck eingestellten Druckregler, so daß das Füllventil 8 schon bei einem Drucke von weniger als 5 atü schließt, wobei der steuernde Druckreglerdruck so auf die gerade vorhandene Zuglänge abgestimmt werden kann, daß der sich nach dem Ausgleich mit der Leitung einstellende Hilfsbehälterdruck gerade 5 atü erreicht.

Diese Schaltung zeigt die Abb. 2, bei der der Raum rechts vom Kolben 9 nicht von dem auf den Leitungsdruck eingestellten Druckregler 3 gespeist wird, sondern von einem besonderen, auf geringeren Druck eingestellten Druckregler 31, mit dessen Stellschraube 32 der Druck im rechten Kolbenraum der Zuglänge entsprechend eingestellt werden kann. 3. Anbringung eines auf den gewünschten Leitungsdruck eingestellten Sicherheitsventils, welches so wirkt, daß es den nach Schließen des Füllventils 8 in der Leitung vorhandenen Drucküberschuß beseitigt, wobei dieses Ventil sowohl unter Federdruck stehen kann als auch unter dem Drucke eines Kolbens, der vom Behälter B oder vom Druckregler her beaufschlagt wird.

In Abb. 3 überwacht ein am Kolben 9 befestigter Schieber 33 den Auslaß eines Ventils 34 nach der freien Luft, das geöffnet ist, solange rechts von dem dazugehörigen Kolben 35 der Leitungsdruck den auf der linken Seite wirkenden Druckreglerdruck überwiegt. An Stelle des Druckreglerdruckes kann mit demselben Erfolge der Druck des J3-Behälters verwendet werden oder eine Feder, die diesem Druck entspricht.

4. Benutzung einer Vorrichtung, die von der Luftströmung am Anfang der Leitung abhängig ist und die so geschaltet ist, daß sie das Füllventil 8 schließt, wenn die Strömung in der Leitung auf einen gewissen Wert gesunken ist, so daß bei kurzen Zügen, in denen die Strömung in der Leitung schon frühzeitig zur Ruhe kommt, das Füllventil 8 vor dem Erreichen des 5-atü-Druckes im Hilfsbehälter geschlossen wird. Je langer der Zug wird, um so längere Zeit hält die Strömung an, und es gibt stets eine Zuglänge, bei der die Strömung auf den die Schließung des Füllventils auslösenden Betrag gerade in dem Zeitpunkte absinkt, in dem auch der Behälter B seine 5 atü erreicht hat. In diesem Falle wirken beide Einflüsse gleichzeitig schließend. Bei noch größeren Zuglängen wird die Strömung über den Zeitpunkt des Erreichens der 5-atü-Grenze im ersten Hilfsbehälter hinaus anhalten, so daß in diesem Zustande das Füllventil 8 allein vom Hilfsbehälterdruck gemäß der in dem Hauptpatent beschriebenen Wirkung geschlossen wird.

In Abb. 4 ist ein solches Strömungsventil in das Schema des Hauptpatents eingezeichnet. Das Strömungsventil 36 mit dem KoI-ben 37 ist mit seinen beiden Kammern an zwei Punkte 38 und 39 der Leitung angeschlossen, zwischen denen als Folge der Strömung ein Druckunterschied herrscht, der den Kolben 37 mit dem Schieber 40 gegen die Feder 41 in die rechte Lage schiebt. In dieser Stellung entlüftet der Schieber 40 einen Zylinder 42, dessen Kolben 43 durch die Feder 44 so in die Endlage geschoben wird, daß sich das Füllventil 8 frei öffnen kann. Sobald die Strömung auf den der Empfindlichkeit des Strömungsventils entsprechenden Wert abgesunken ist, steuert die Feder 41 das Ventil in die linke Lage, der Schieber 40 gibt die Bohrung 45 frei, so daß der Kolben 43 das Füllventil 8 schließt, wenn es nicht schon vorher durch den Anstieg des Druckes im Behälter B bis auf 5 atü geschlossen worden sein sollte.

Wie groß die Leitungsspanne ist, die man zur Schaffung der Druckdifferenz für das Strömungsventil abgreift, ist lediglich eine Frage der gewünschten Empfindlichkeiten. Es empfiehlt sich aber, mit dem Anschluß 38 vor die Drosselung 29 zu gehen, die den Durchfluß durch den Druckregler bestimmt, damit das Strömungsventil den Zylinder 43 unter dem Einflüsse des Staudruckes vor der Drosselung 29 entlüftet, sobald das Führerventil in die Stellung I gelegt wird, damit das Füllventil 8 ungehindert öffnen kann.

Eine andere Art der Wirkung dieses Strömungsventils könnte die sein, daß das Strömungsventil nicht unmittelbar schließend auf das Füllventil 8 wirkt, sondern die Zuleitung vom Hauptbehälter zum Füllventil 8 überwacht; dies kann etwa so geschehen, daß der Kolben 43 in Abb. 4 den in Abb. 1 dargestellten Hahn 30 schließt, wenn die Strömung auf den Mindestwert gesunken ist.

Eine weitere Art der Wirkung des Strömungsventils ist die, daß es den Zulaß von Luft zum Hilfsbehälter der Lokomotivbremse beeinflußt, so daß der Druck in diesem Behälter, der das Füllventil 8 steuert, bei kurzen Zügen schnell ansteigt, so daß das Füllventil bald schließt, dagegen bei langen Zügen langsam, entsprechend dem Durchgang durch den normalen Füllkanal.

Diese Anordnung hat den Vorteil, daß das Füllventil beim Übergang in Fahrt- und Füllstellung am Bremsventil direkt geöffnet wird,

ohne daß erst der Schlußkolben 43 durch das Strömungsventil entlüftet werden muß. Man kann dann auch das Strömungsventil hinter der Drosselung 29 an die Leitung legen, ohne daß die Wirkung zweifelhaft wird. Man muß allerdings für diese Anordnung am Steuerventil der Lokomotivbremse Änderungen vornehmen, die bei der oben beschriebenen Anordnung vermieden werden.

Auf der Abb. 5 ist das Schema einer Lokomotivbremsausrüstung mit dieser Anordnung zu sehen.

Das Strömungsven til 36 steuert einen Kanal von großem Querschnitt, verglichen zum Füllkanal 68 des Steuerventils. Damit beim Bremsen keine Luft frei durch den großen Querschnitt des Strömungsventils in die Leitung zurückströmen kann, ist ein Rückschlagventil 69 in der Umgehungsleitung angeordnet. Am Hilfsbehälter ist ein Sicherheitsventil 70 angebracht, das einen höheren Druck als den normalen Leitungsdruck aus dem Behälter entweichen läßt.
Die Wirkung ist folgende:

Legt man den Hebel des Führerventils in Füll- und Fahrtstellung, so stellt sich in dem Raum rechts vom Kolben 9 durch den Druckregler 3 der normale Leitungsdruck ein und öffnet das Füllventil 8 sofort gegen den beim Bremsen verminderten Hilfsbehälterdruck, ohne daß das Strömungsventil anzusprechen braucht. Das Strömungsven til wird von der Hochdruckwelle dann sogleich in seine rechte Endlage geworfen und schließt den weiteren Umgehungskanal für den Füllkanal 68 des Steuerventils. Bei langen Zügen bleibt das Strömungsventil in seiner rechten Endlage, bis der Hilfsbehälter durch den normalen FüUkanalquerschnitt 68 aufgefüllt ist. Der Hilfsbehälterdruck schließt dann das Füllventil. Bei kurzen Zügen geht das Strömungsventil infolge der schnell nachlassenden Luftgeschwindigkeit bald in seine Ruhelage zurück. In dieser Lage ist der Umgehungskanal offen, der Hilfsbehälter wird rasch aufgefüllt und das Füllventil schnell geschlossen. Der höhere Druck, der sich natürlich durch den großen Querschnitt noch im Hilfsbehälter einstellt, ehe die Leitungsluft von höherem als dem normalen Druck nach hinten abgeflossen ist, entweicht durch das Sicherheitsventil 70.

Claims (16)

1. Patentansprüche:

   ι. Vorrichtung zur Verhütung des Überladens der Bremsleitung einer Druckluftbremse nach Patent 548 140, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung der Bremsleitung außer durch den Druck des vordersten Hilfsbehälter im Zuge noch durch ein besonderes Organ überwacht wird, das bei kurzen Zügen, bei denen ein Überladen des Hilfsbehälters durch den am Anfang der Leitung vorhandenen hohen Leitungsdruck erfolgen würde, ein solches Über- laden verhindert.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Organ aus einem Hahn (30) besteht, mit dem man die Verbindung vom Hauptbehälter über das Füllventil zur Leitung unterbrechen kann, so daß die Füllung der Leitung nur über den Druckregler erfolgt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Organ aus einem Druckregler besteht, mit dem man den auf das Füllventil 8 wirkenden Öffnungsdruck entsprechend der Zuglänge einstellen kann.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Organ aus einem Ventil besteht, das den Leitungsdruck auf den durch den Druckregler festgelegten Druck erniedrigt, sobald das Füllventil geschlossen hat.
5. 5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil unter Federspannung steht.
6. 6. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil unter der Wirkung des Druckreglerdruckes steht.
7. 7. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil unter der Wirkung des Hilfsbehälterdruckes steht.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Organ von der Strömung in der Luftleitung abhängig ist.
9. 9. Strömungsabhängiges Organ nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsventil durch Abgreifen einer Potentialdifferenz an der Leitung betätigt wird.
10. 10. Strömungsabhängiges Organ nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsventil unmittelbar von der Strömung gesteuert wird.
11. 11. Strömungsabhängiges Organ nach den Ansprüchen 9 und 10, dadujrch gekennzeichnet, daß in die Verbindungsleitung vom Strömungsventil zur Bremsleitung Düsen oder Behälter zur Beeinflussung der Ventiltätigkeit eingeschaltet sind.
12. 12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsventil das Schließen des Füllventils (8) bewirkt, wenn die Strömung auf ein gewisses Maß gesunken ist.
13. 13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsventil die Verbindung vom

    Hauptbehälter über das Füllventil zur Leitung unterbricht, wenn die Strömung auf ein gewisses Maß gesunken ist.
14. 14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das strömungsabhängige Ventil die Füllzeit des das Füllventil steuernden Hilfsbehälters so beeinflußt, daß sie bei kurzem Zug kurz ist, während sie bei langem Zug der normalen Füllzeit entspricht.
15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch ein Rückschlagventil in der Umgehungsleitung, die vom Steuerventil über das Strömungsventil zurück zum Steuerventil führt zur Verhinderung eines Rückstromes aus dem Hilfsbehälter durch den großen Umgehungsquerschnitt in die Leitung.
16. 16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 und 15, gekennzeichnet durch ein Sicherheitsventil am Hilfsbehälter, das ein Ansteigen des Druckes in diesem Behälter über den normalen Leitungsdruck verhindert.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen