DE570281C - Hilfsvorrichtung zur Beschleunigung des Fuellens und Loesens von Druckluftbremsen - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Hilfsvorrichtung an der Lokomotivausrüstung der Druckluftbremsanlage, die das Füllen der Bremsleitung und somit das Lösen der Bremsen beschleunigt und gleichzeitig die Folgen unsachgemäßer Bedienung des Führerbremsventils beim Lösen der Bremsen verhütet.

Die Vorrichtung nach der Erfindung gehört zu der Klasse derjenigen Vorrichtungen an Druckluftbremsen, bei der beim Verlegen des Führerbremshebels aus der Bremsschlußstel-lung in die Füll- und Lösestellung neben der bekannten, im Führerventil durch diese Hebellage hergestellten Verbindung zwischen dem Hauptluftbehälter und der Bremsleitung noch über eine selbsttätig wirkende Hilfsvorrichtung eine zweite derartige Verbindung geschaffen wird, deren Unterbrechung aber nicht der willkürlichen Beeinflussung durch den Lokomotivführer unterliegt, sondern deren Schließtätigkeit sich selbsttätig abspielt und von dem Grad des in der Bremsleitung erreichten Druckes abhängig ist.

Es sind Druckluftbremsvorrichtungen an Lokomotiven bekannt, bei denen beim Lösen der Bremse eine den Leitungsdruckregler umgehende unmittelbare Verbindung zwischen dem Hauptluftbehälter und der Bremsleitung durch eine Hilfsvorrichtung vermittelt wird, die die einzige unmittelbare Verbindung zwischen Hauptluftbehälter und Bremsleitung darstellt, wobei diese Hilfsvorrichtung die von ihr hergestellte Verbindung selbsttätig wieder schließt, wenn die Erfordernisse hierfür gegeben sind.

Bei dieser bekannten Einrichtung wird als Schließdruck der im ersten Hilfsbehälter (also dem der Lokomotive oder des führenden Triebwagens) herrschende Druck verwendet, dem der ständig auf die Einrichtung wirkende, vom Leitungsdruckregler eingestellte Druck im Sinne des Öffnens der genannten Verbindung entgegenwirkt. Da nun die Füllung des Hilfsbehälters sich über die bekannte enge, den Steuerkolben des Steuerventils in dessen Lösestellung umgehende Füllnut vollzieht, so ist bei der bekannten Einrichtung die Möglichkeit gegeben, daß der über die geöffnete Hilfsvorrichtung der Bremsleitung sich mitteilende Druck in dieser eine Höhe erreicht, die über der normalen für die Bremsleitung zulässige Druckhöhe (5 atü) liegt._

Bei der bekannten Einrichtung (Patent 548 140) besitzt das Führerventil entsprechend dem Vorhandensein der selbsttätig wirkenden Hilfsvorrichtung keine gesonderten Stellungen für Füllen und für die Fahrt, sondern beide Stellungen sind zu einer Stellung vereinigt.

Es ist ferner eine ähnliche Vorrichtung bekannt, bei der die unmittelbare Verbindung zwischen Hauptluftbehälter und Bremsleitung nach Maßgabe des Sinkens des Druckes in einem Behälter erfolgt, der bei gelöster Bremse entlüftet ist, beim Bremsen aber mit Druckluft so weit gefüllt wird, daß dann der vom Leitungsdruckregler eingestellte Druck (5. atü) in ihm herrscht (österr. Patent 120937).

Bei diesen bekannten Einrichtungen kann man von einer Hochdruckfüllperiode sprechen,

da der Hauptbehälterdruck sich bis zum Eintreten der Ereignisse, die diese Periode unterbrechen, ungedrosselt in die Bremsleitung ergießt.

5 Bei der Vorrichtung nach der Erfindung gelangt über die Hilfsvorrichtung niemals Druckluft von höherer Spannung in die Bremsleitung als der Leitungsdruckregler sie einstellt, da der vom Bremsleitungsdruckregler ίο eingestellte Druck auf Öffnen der genannten Verbindung wirkt und der in der Bremsleitung sich bildende Druck diese Verbindung sofort schließt, wenn er die Höhe des vom Leitungsdruckregler eingestellten Druckes erreicht hat. Die Vorrichtung nach der Erfindung befreit den Lokomotivführer von der Verpflichtung, beim Füllen der Bremsleitung besondere Sorgfalt obwalten zu lassen, indem sie beim vorzeitigen Verlegen des Führerbremshebels aus der Füllstellung in die Fahrtstellung (beide Stellungen sind bei Anwendung dieser Vorrichtung im Gegensatz zu einer der bekannten Vorrichtungen beibehalten) dann noch reichlich Hauptbehälterluft in die Bremsleitung nachströmen läßt, wenn in dieser der volle Lösedruck noch nicht erreicht war und die dafür notwendige Verbindung selbsttätig unterbricht, sobald die normale Druckhöhe (5 atü) in der Bremsleitung erreicht ist.

Das ist notwendig, damit bei einer Notbremsung vom Zuge aus oder beim Zerreißen des Zuges das Anziehen der Bremsen im vorderen Zugteil nicht durch zu große, vom Führerventil her nachströmende Luftmengen verhindert wird.

Zur Durchführung des erwähnten Zweckes wird das Führerventil so eingerichtet, daß in der Fahrtstellung die Verbindung zwischen dem Hauptluftbehälter und dem Leitungsdruckregler — im Gegensatz zu der Ausführung beim bekannten Führerbremsventil — einen verhältnismäßig großen Querschnitt aufweist und daß mittels einer besonderen, im folgenden als Füllventil bezeichneten Ventilvorrichtung neben der im Leitungsdruckregler befindlichen engen Durchlaßöffnung eine weite Durchlaß öffnung zur Bremsleitung offengehalten wird, durch die die Leitung so lange mit Hauptbehälterluft gespeist wird, bis in ihr der vorgeschriebene Lösedruck (5 atü) erreicht ist, worauf sich die weite Durchlaßöffnung selbsttätig schließt, so daß bei einer Notbremsung vom Zuge aus kein die Bremswirkung beeinträchtigendes Nachströmen von Hauptbehälterluft in die Bremsleitung eintreten kann.

Dabei wird die Steuervorrichtung des Füllventils so eingerichtet, daß eine steuernde Fläche im Sinne des Freigebens der genannten Verbindung bei entsprechender Stellung des Führerventils durch den vom Leitungsdruckregler eingestellten Druck beaufschlagt wird und eine andere, der erwähnten Steuerfläche entgegenwirkende gleich große Steuerfläche unter dem in der Bremsleitung herrschenden Druck steht und im Sinne des Schließens jener Verbindung und den Schluß herbeiführt, sobald in der Bremsleitung der vom Druckregler eingestellte Druck erreicht ist.

Auf der Zeichnung ist der die Erfindung umfassende Teil einer Lokomotivausrüstung sehematisch veranschaulicht.

Mit ι ist das Führerbremsventil bezeichnet, dessen Schieberspiegel in der bekannten schematischen Art und Weise dargestellt ist, um zu zeigen, welche Verbindungen in den verschiedenen Stellungen des Schiebers vermittelt werden.

Die Ziffern I, II, III, IV, V und VI bezeichnen die bekannten Stellungen: Füllstellung, Fahrtstellung, Mittelstellung, Abschlußstellung, Betriebsbremsstellung und Schnellbremsstellung. 2 ist der bekannte selbsttätige Leitungsdruckregler, der den Lösedruck in der Bremsleitung selbsttätig aufrechterhält. 4 ist ein Bremsleitungsfüllventil, 5 ein Steuerbehälter, 6 ein die Füllung und Entleerung des letzteren regelndes Hilfsventil. 3 ist ein die genannten Teile überwachendes Steuerventil.

Die beweglichen Teile der Vorrichtung sind in ihrer Normallage veranschaulicht, die sie bei in Fahrtstellung befindlichem Führerbremsventil und völlig aufgeladener Bremsleitung einnehmen. In besonderen Nebenabbildungen sind die Stellungen der Steuerschieber des Steuerventils in der Betriebsbrems- und Schnellbremsstellung veranschaulicht.

In der dargestellten Normallage wird der Kolben K im Steuerventil 3 auf beiden Seiten von dem durch den Leitungsdruckregler 2 auf der vorgeschriebenen Höhe gehaltenen Lösedruck belastet. Der Raum D oberhalb des Kolbenschiebers im Füllventil ist über den Kanal d, den Kanal 7 im Grundschieber S — dessen Normalstellung zugleich seine äußerste Rechtsstellung bedeutet — die Muschel des Abstufungsschiebers S_a, den Kanal 8, den Grundschieber S und die Freiluftbohrung O₁ entlüftet. Der auf die untere Stirnseite des Kolbenschiebers im Ventil 4 wirksame Bremsleitungsdruck hält das Ventil in der gezeich- no neten Hochlage, bei der die Leitung B, die bei in Fahrtstellung befindlichem Führerventil mit dem Hauptluftbehälter HB verbunden ist, von der Bremsleitung L getrennt ist. Der Raum oberhalb des Ventilkörpers im Hilfsventil 6 steht durch den Kanal c, die Schieberbohrung und die Bohrung 11 des Abstufungsschiebers S₀ mit dem Schieberraum des Steuerventils 3 in Verbindung, der durch die Leitung mit der Bremsleitung L verbunden ist. Das 120 Hilfsventil 6 wird also durch den Bremsleitungsdruck und die Feder 13 auf seinem

Sitz gehalten. Die Bohrung o₂ ist durch den Grundschieber S geschlossen. Der Behälter 5 und der Raum G rechts vom Steuerkolben K ist mit Bremsleitungsdruck gefüllt. Der Kanal f sowie die mit ihm sich deckende Grundschieberbohrung 14 ist durch den Abstufungsschieber S₀ geschlossen. Druckverluste durch Undichtigkeiten der Bremsleitung L werden durch den Druckregler 2 über 15, c, 10, 11 und 12 ausgeglichen. Diese Durchlässe sind so eng, daß sie eine vom Zuge aus vorgenommene Bremsung nicht beeinträchtigen.

Wird eine Betriebsbremsung vorgenommen, so vermindert sich der auf die linke Seite des Kolbens A" wirkende Bremsleitungsdruck, und die im Raum G und im Behälter 5 befindliche Druckluft verschiebt den Kolben A* so weit nach links, bis der den Grundschieber S mit Spiel umschließende Rahmen an der federnden

ao Stoßstange ~ anliegt. (Schieberstellung II von Grund- und Abstufungsschieber und Stellung V des Führerbremsventils.) In dieser Stellung werden die Räume G und 5 über f_v die Grundschieberbohrung 16, die Muschel des Abstufungsschiebers S₀, den Grundschieberkanal und die Freiluftbohrung O₁ entlüftet, bis beiderseits des Kolbens A' Druckgleichheit herrscht. Sobald der Druck im Raum G und im Behälter 5 unter den verminderten Bremsleitungsdruck herabgeht, wird der Kolben K nach rechts verschoben und der Abstufungsschieber S₀ gelangt in die Abschlußstellung, in der er die Bohrungen 8 und 16 verschließt. Die Entlüftung der Räume G und 5 ist damit unterbrachen.

Um die Bremse zu lösen, wird der Führerbremshebel zunächst in die Füllstellung I und sodann in die Fahrtstellung II verlegt. Durch den Füllstoß, der in die Bremsleitung eindringt, wird der Steuerkolben A" in seine rechte Endstellung verschoben. Der Grundschieber S kehrt in die in der unteren Darstellung gezeichnete Normallage zurück. Er kann beispielsweise an einer weiteren Rechtsverschiebung durch einen in dieser Lage sich vor seine rechte Stirnkante legenden festen Anschlag festgehalten werden. Der Abstufungsschieber S_a verschiebt sich derart nach rechts, daß die Schiebermuschel die Bohrungen 7 und 10 miteinander verbindet und daß der zur Freiluftbohrung O_x führende Kanal 8 gesperrt wird. Der Raum oberhalb des Kolbenschiebers im Füllventil 4 steht dann über d, den Kanal 7, die Muschel des Abstufungsschiebers, die Grundschieberbohrung 10 und den Kanal c mit dem vom Leitungsdruckregler 2 kommenden Kanal 15 in Verbindung. Außerdem sind die Kanäle /', 14, 7 und d miteinander verbunden. Da der Leitungsdruck zxi Beginn des Lösens unter dem vom Druckregler 2 eingestellten Normaldruck von 5 atü steht, so wird, der Kolbenschieber im Füllventil 4 abwärts bewegt und verbindet die Leitung B über die reichlich bemessene Bohrung 17 mit der Bremsleitung L, so daß auf diesem Wege beim Verlegen des Führerbremsventils aus der Füllstellung I in die Fahrtstellung II der Bremsleitung L Hauptbehälterluft zufließt, was sich über die Muschel 9 im Führerbremsventil 1 vollzieht.

Bei der Rechtsverschiebung des Steuerkolbens K infolge des in die Bremsleitung hineingesandten Füllstoßes und der oben erläuterten Rechtsverschiebung des Abstufungsschiebers S₀ wird der Steuerbehälter 5 und der rechts vom Kolben A* befindliche Raum G mit Druckluft von der vom Leitungsdruckregler 2 eingestellten Spannung gefüllt, und zwar erfolgt dies über c, 10, die Muschel im Abstufungsschieber S_a, 14, /' und g. Sobald die Füllung der genannten Räume vollendet ist, also beiderseits des Kolbens Druckgleichheit herrscht, wird der Kolben durch die Feder 18 nach links verschoben, bis er am Grundschieber S anliegt, wobei der Abstufungsschieber die gezeichnete Normallage einnimmt. Der Raum D oberhalb des Kolbenschiebers im Füllventil 4 wird dabei über d, 7, die Muschel im Abstufungsschieber S₀, den Grundschieberkanal 8 und die Freiluftbohrung O₁ entlüftet. Die Bremsleitungsluft verschiebt den Kolbenschieber im Füllventil 4 nach oben, unterbricht dadurch also die direkte Verbindung zwischen der mit dem Hauptluftbehälter über die Muschel 9 des Führerventils verbundenen Leitung B und der Bremsleitung L.

Die Zeit, innerhalb derer das Füllventil 4 die Bremsleitung L füllt, entspricht dem bei der Bremsung erreichten Druckabfall im Räume G bzw. im Behälter 5, ist also direkt proportional dem Druckabfall in der Bremsleitung.

Bei einer Notbremsung vom Zuge aus und bei einer von der Lokomotive aus eingeleiteten Schnellbremsung sinkt der Druck auf der linken Seite des Kolbens A rasch bis zur völligen Entleerung der Bremsleitung. Der Steuerkolben K wird dadurch in seine äußerste linke Stellung gebracht, Stellung III. In dieser Stellung wird die obere Seite des Hilfsventils 6 über den Kanal 19, die Bohrung O₂, die Grund- no schieberbohrung 8, die Muschel des Abstufungsschiebers, die Grundschieberbohrung 7 und die Freiluftbohrung O₁ entlüftet. Das Hilfsventil 6 wird durch den Druck im Behälter gegen die Wirkung der Feder 13 nach oben bewegt. Dadurch wird die Verbindung zwischen g und f unterbrochen. Da auch die Bohrung H durch den Grundschieber gesperrt ist, so wird der Behälter 5 auch dann nicht entlüftet, wenn der Ventilkörper im Hilfsventil 6 angehoben ist. Erst wenn ein Füllstoß in die Bremsleitung gegeben wird und die Schieber und der

Steuerkolben A" des Steuerventils 3, wie oben beim Lösen der Bremse beschrieben, in die rechte. Endlage gehen, wird die Bohrung H mit der Freiluftbohrung o₃ verbunden, und der Steuerbehälter 5 und der mit ihm verbundene Raum G werden entlüftet, bis die Feder 13 das Hilfsventil 6 wieder nach unten drückt. Ist dies geschehen, so besteht wieder die Verbindung zwischen f und g, der Behälter 5 wird also wieder gefüllt, indem c mit 10, der Muschel im Abstufungsschieber S_a, 14 und f in Verbindung tritt." Das Zeitmaß der Füllung der Räume 5 und G bestimmt das Zeitmaß der Füllung der Bremsleitung L über den großen •5 Querschnitt. Die zeitliche Zurückstellung der Entleerung des Behälters 5 bei Notbremsungen, Zugtrennungen u. dgl. geschieht aus folgendem Grunde:

Bei einem solchen Vorkommnis wird die Bremsleitung völlig entleert, während der Druck in den Hilfsbehältem nur auf den Ausgleichdruck von 3,5 atü sinkt. Infolgedessen würde bei entleertem Behälter 5 die Füllung der Leitung über den großen Querschnitt des Füllventils 4 so lange dauern, als ob auch die Hilfsbehälter völlig entlüftet wären. Das würde ein übermäßig langes Offenstehen des großen Füllquerschnittes im Füllventil zur Folge haben, wodurch eine unter Umständen beim Anfahren vorgenommene Notbremsung wirkungslos bleiben würde.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Hilfsvorrichtung zur Beschleunigung des Füllens und Lösens von Druckluftbremsen mit einem eine direkte Verbindung zwischen dem Hauptluftbehälter und der Bremsleitung neben der durch den Leitungsdruckregler bestehenden Verbindung über das Führerbremsventil herstellenden Füllventil, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllventil (4) beim Verlegen des Führerventils aus der Füllstellung (I) in die Fahrstellung (II) die erstgenannte Verbindung öffnet und die Leitung mit Luft von Druckreglerdruck speist und nach Vollendung der Füllung des Bremssystems auf normalen Leitungsdruck selbsttätig schließt und beim Sinken des Leitungsdruckes geschlossen hält.
2. 2. Hilfsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllventil (4) einerseits durch den Bremsleitungsdruck, andererseits durch den Druck in einem beim Bremsen im Maße des Sinkens des Bremsleitungsdruckes entlüfteten, beim Lösen der Bremse wieder aufgefüllten Behälter (5) gesteuert wird, wobei die Füllung dieses Behälters beim Lösen die Zeitdauer bestimmt, während deren die Bremsleitung (L) durch das Füllventil (4) gefüllt wird.
3. 3. Hilfsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Behälter (5) und dem Füllventil (4). durch ein Steuerventil (3) überwacht wird, dessen Steuerkolben einerseits unter dem in Behälter (5) herrschenden Druck und andererseits unter dem in der Bremsleitung (Z.) herrschenden Druck steht.
4. 4. Hilfsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei in Schnellbremsstellung befindlichem Steuerventil (3) der Behälter (5) gegen die Außenluft gesperrt gehalten wird.
5. 5. Hilfsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hilfsventil (6) vorgesehen ist, das bei Schnellbremsungen den Füllkanal (g) des Behälters (5) so lange sperrt, bis beim folgenden Lösefüllstoß der Behälter (5) über das Hilfsventil und das Steuerventil (H-O₃) entlüftet worden ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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