DE571454C - Vorrichtung zur Beschleunigung des Fuellens und zur Verhuetung des UEberladens der Bremsleitung von Druckluftbremsen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
28. FEBRUAR 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVi 571454 KLASSE 2Of GRUPPE

Knorr-Bremse Akt.-Ges. in Berlin-Lichtenberg*)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 21. April 1932 ab

Es sind bereits an Führerbremsventilen für Druckluftbremsen Vorrichtungen in Vorschlag gebracht worden, die dazu dienen, das Füllen der Bremsleitung beim Lösen der Bremsen zu beschleunigen und gleichzeitig dafür Sorge zu tragen, daß kein schädliches Überladen der Hilfsluftbehälter oder Steuerbehälter eintritt.

Derartige Vorrichtungen wirken beispielsweise auf Abkürzung des Füll Vorganges dadurch ein, daß sie die Hochdruckfüllperiode, das ist diejenige Füllperiode, während welcher der Bremsleitung Druckluft aus dem Hauptluftbehälter der Lokomotive unmittelbar zufließt, so lange aufrechterhalten, als dies ohne die Gefahr schädlicher Überladung möglich ist, und daß sie anschließend eine Niederdruckfüllperiode eintreten lassen, während welcher der Bremsleitung Druckluft von

ao der durch den Leitungsdruckregler festgelegten Spannung über einen verhältnismäßig großen Füllquerschnitt zufließt und die in Abhängigkeit von der Zuglänge selbsttätig beendet wird, worauf selbsttätig der bekannte kleine Druckreglerdurchströmquerschnitt eingeschaltet wird, der hinreicht, auch bei den normalen Undichtigkeitsverlusten den Bremsleitungsdruck aufrechtzuerhalten, der aber andererseits zu gering ist, um bei Notbremsungen vom Zuge aus das Eintreten der Bremswirkung zu stören.

Um bei derartigen Vorrichtungen die Abhängigkeit der Bremsleitungsfüllung von der Zuglänge zu sichern, hat man dem ersten Hilfsbehälter des Zuges oder einem anderen in der Nähe der Spitze des Zuges gelegenen Hilfsbehälter sowie Ventilen, die in Abhängigkeit von der in der Bremsleitung beim Füllen auftretenden Strömung wirksam werden, einen Einfluß auf die Leitungsfüllung eingeräumt, indem man beispielsweise solche Ventile den Füllungsgrad von Behältern bestimmen ließ, deren Entleerungsdauer für gewisse Schaltvorgänge maßgebend ist.

So ist es beispielsweise vorgeschlagen worden, den Wechsel der Überströmquerschnitte bei Beendigung der Niederdruckfüllperiode von der Wirkung derartiger Zeitbehälter abhängig zu machen.

Ferner sind Vorrichtungen in Vorschlag gebracht worden, bei denen die Abhängigkeit des Querschnittwechsels von der Zuglänge

*.) Von dem Patent sucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr, Ernst Möller in Berlin-Karlshorst.

ohne Anwendung eines von der Strömung beeinflußten Organs dadurch erzielt wird, daß ein Behälter durch die dem Füllen der Leitung vorangegangene Bremsung je nach Dauer und Maß des Luftauslasses bis zu einem gewissen Grade gefüllt oder entleert wird, wobei die Zeit, die von der Einleitung des Füllvorganges bis zum völligen Wiederauffüllen oder Entleeren des Behälters verstreicht, für den selbsttätigen Wechsel des Überströmquerschnittes bestimmend ist.

Die letzterwähnte Art derartiger Vorrichtungen hat den Nachteil, daß man dabei von der Dichtheit des maßgeblichen Behälters abhängig" ist.

Außerdem kann diese Vorrichtung im Güterzugsbetriebe nicht befriedigen, weil in diesem häufig namhafte Änderungen in der Zuglänge eintreten, wobei die letzte Bremsung am kurzen Zuge vorgenommen und demgemäß ein bestimmtes Quantum Leitungsluft ausgelassen wurde, während das Einlassen von Luft in die Bremsleitung zwecks Lösens der Bremsen und Füllens eines bis dahin druckfreien, langen Leitungsteiles sich an einem viel längeren Zuge vollzieht und erheblich größere Druckluftmengen erfordert, als bei der Bremsung ausgelassen worden waren. Dieser Mangel wurde durch Anwendung eines von der in der Bremsleitung beim Füllen auftretenden Strömung beeinflußten Ventils in Verbindung mit einem Behälter, dessen Inhaltsänderungen für die Zeit der Hochdruckfüllperiode bzw. der Füllperiode mit großem Überströmquerschnitt maßgeblich ist, zu beheben gesucht, wobei der Füllungsgrad des Behälters nicht von der letzten Bremsung, sondern von der Strömung in der Leitung bestimmt wird, die sich mit der Leitungslänge ändert.

Diese schon als weitgehende Verbesserung anzusprechende Vorrichtung bzw. die durch sie verwirklichte Füllungsmethode hat mit der vorher erwähnten noch den Behälter gerneinsam, der um so mehr als überflüssige Belastung der ganzen Vorrichtung empfunden wird, als zur Durchführung des Wechsels des Überströmquerschnittes mittels des in dem Behälter herrschenden Druckes noch ein Steuerelement, etwa ein Kolben mit einem Schieber, erforderlich ist.

Diese letzten Mangel noch zu beseitigen, ist Zweck und Aufgabe der Erfindung.

Zur Erfüllung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, das Ventil, das durch die in der Bremsleitung beim Füllen auftretende Strömung betätigt wird, unmittelbar in dieser anzuordnen, einen Behälter also als überflüssig in Fortfall kommen zu lassen und mittels des genannten Strömungsventils gleichzeitig das Hochdruckfüllventil zu steuern.

Auf der Zeichnung ist in

Abb. ι die Vorrichtung nach der Erfindung in Verbindung mit einem Führerbremsventil schematisch dargestellt;

Abb. 2, 3 und 4 zeigen verschiedene Ausführungsformen des von der Strömung beeinflußten Ventils.

In der Zeichnung ist 1 der Hauptluftbehälter, 2 das Führerbremsventil, 3 der Brems- 7" leitungsdruckregler, der gegenüber den gebräuchlichen Ausführungsformen einen außergewöhnlich großen Durchströmquerschnitt aufweist, 4 ist das bekannte Hochdruckfüllventil mit dem Ventilteller 6 und dem Steuerkolben 5, dessen dem Ventilteller 6 zugewendete Seite mit dem Hilfsluftbehälter 16 in Verbindung steht. Die rechte Seite des Kolbens 5 steht mit dem Gehäuse des von der Strömung abhängigen Ventils 7 in Verbindung. In diesem befindet sich der Kolben 8, der beispielsweise innerhalb eines ihn ventilsitzartig umgebenden Ringes 9 in der Schwebe gehalten wird, diesen Ring aber nicht ausfüllt, sondern einen schmalen, ringförmigen Spalt frei läßt. ,Er ist durch eine leichte Feder 10 belastet, deren Spannung mittels der Schraube 11 verändert werden kann. Der Kolbenschaft ist durch eine Stopfbüchse 12 geführt, in die ein Kanal 13 vom Führerventil 2 her mündet. Der Raum 14 steht mit dem Druckregler 3 in Verbindung. Die Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse 7 des strömungsabhängigen Ventils und dem Gehäuse 4 des Hochdruckfüll ventil s wird durch das saugnapfartig ausgeführte Ventil 19 beherrscht. Der Kanal 13 ist bei allen Stellungen des Führerbremsventils mit Ausnahme der Füllstellung mit der Auslaßöffnung 15 verbunden, dadurch ist auch die rechte Seite des Kolbens 5 unter Atmosphärendruck gesetzt; das Ventil 6 wird also durch Federdruck und Hauptbehälterdruck geschlossen gehalten.

Beim Füllen der Bremsleitung spielen sich folgende Vorgänge ab: durch Verlegen des Führerbremshebels in die Füllstellung wird der Kanal 13 mit dem Druckregler 3 verbunden. Druckluft von der vom Druckregler eingestellten Spannung gelangt durch die Bohrung des Schaftes des Kolbens 8 auf die rechte Seite des Kolbens 5 im Hochdruckventilgehäuse 4 und öffnet das Ventil 6. Dadurch gelangt Druckluft aus dem Hauptbehälter 1 auf die linke Seite des Kolbens 8 und verschiebt ihn, da der schmale Ringspalt einen die Bewegung des Kolbens verhindernden raschen Druckausgleich auf beiden Kolbenseiten nicht herbeizuführen vermag. Das Ventil 19 wird nunmehr trotz seiner saugnapfartigen Gestaltung und Wirkung vom Sitz abgehoben und die Bohrung 13 gesperrt. Jetzt

kann der Führerbremshebel in die Fahrtstellung gelegt werden, bei der die Leitung 13 entlüftet wird. Der Füllvorgang spielt sich nun beim langen Zuge so ab, daß das Hochdruckfüllventil 6 geschlossen wird, sobald im Hilfsbehälter 16 der Druck so weit angewachsen ist, daß er bei seiner Wirkung auf die linke Seite des Kolbens 5 im Verein mit der Wirkung der Belastungsfeder diesen gegen den auf dessen rechte Seite wirkenden Druckreglerdruck zu verschieben vermag. Nun erfolgt die weitere Füllung in der Niederdruckfüllperiode, in der der Druckregler 3 über den noch immer nach rechts verschobenen Ventilkolben 8, also über einen großen Querschnitt, Druckluft von der vom Druckregler festgelegten Spannung in die Leitung L einströmen läßt. Der Überströmquerschnitt wird in dem Maße kleiner, wie die Strömung nachläßt. Ist die Strömung so schwach geworden, daß die Feder 10 den Kolben 8 zurückzudrücken vermag, so steht nur noch der um den Kolben herum befindliche schmale Spalt zwischen ihm und dem Ring 9 als Durchströmöffnung· zur Verfügung. Das Ventil 19 ist auf seinen Sitz gelangt, und die rechte Seite des Kolbens 5 ist über die Leitung 13 wieder entlüftet. Erfolgt jetzt eine Notbremsung vom Zuge aus, so kann durch den Ringspalt zwischen Kolben 8 und Ring 9 nur wenig Luft nachströmen. Das Ansprechen der Bremse wird also nicht beeinträchtigt.

Der Durchlaß kann durch den Strömungsdruck nicht vergrößert werden, weil die saugnapf artige Wirkung des Ventils 19 dies verhindert.

Bei einem kurzen Zuge, bei dem die Strömung nachläßt, bevor der Druck im Hilfsbehälter 16 seine normale Höhe erreicht hat, wird das Hochdruckfüllventil 6 durch die Entlüftung des Raumes rechts vom Kolben 5 über Leitung 13 geschlossen, sobald infolge Nachlassens der Strömung das Ventil 19 auf seinen Sitz gelangt.

Die Ränder des ringförmigen Durchlasses zwischen Kolben 8 und Ring 9 können verschiedene Gestalt haben, wie dies aus den. Abb. 2, 3 und 4 hervorgeht.

In Abb. 2 ist der Ring 9 konisch gestaltet, und zwar derart, daß sich der Durchgangsquerschnitt nach der Seite der den Kolben 8 belastenden Feder 10 stetig vergrößert.

Besondere Bedeutung kommt der Form nach Abb. 3 zu. Bei dieser stellt der Ring 9 einen Doppelkonus dar, durch den erreicht wird, daß der Kol.ben8, wenn er sich bei nachlassender Strömung nach links (Schließen des Ventils 19) bewegt und die gezeichnete engste Stelle überschreitet, wieder beschleunigt wird, da der Ringspalt dann wieder größer, der Strömungsdruck also kleiner · wird. Diese Beschleunigung bewirkt, daß die Bohrung 13 zuletzt rasch überschliffen wird, während bei schleichendem Gang-durch die Bohrung 13 über das Führerventil unerwünscht viel Druckreglerluft verlorengeht.

Bei dieser Vorrichtung kann der Strömungsdruck auch dazu nutzbar gemacht werden, einen zusätzlichen Druck auf den Druckregler auszuüben in dem Sinne, daß der Druckregler bei vorhandener Strömung mit einem höheren Druck speist, als seiner Einstellung entspricht, und daß sich dieser Druck bei nachlassender Strömung auf den vom Druckregler eingestellten Normaldruck senkt.

Die Abb. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Ring 9 als Ventilsitz und der Kolben 8 als Ventil ausgeführt ist. Der Ringquerschnitt zwischen Kolben 8 und Ring 9 gemäß den Abb. 1 bis 3 ist hierbei durch eine Bohrung 18 im Ring 9 ersetzt.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Beschleunigung des Füllens und zur Verhütung des Überladens der Bremsleitung von Eisenbahndruckluftbremsen mit Hilfe eines Hochdruckfüllventils und eines von der in der Bremsleitung beim Füllen auftretenden Strömung beeinflußten Ventils, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Ventil (7) unmittelbar in der zur Bremsleitung führenden Fülleitung angeordnet ist. 95'

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Bremsleitung angeordnete, von der Strömung beeinflußte Ventil die Durchlaßöffnung zur Leitung in Abhängigkeit von der Strömung regelt.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsquerschnitt, durch den das von der Strömung beeinflußte Ventil die Füllung der Leitung durchführt, sich mit der Strömung stetig ändert (Abb. 2).

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Strömungsquerschnittes für die Füllung der Leitung kurz vor dem Aufhören der Strömung ihren stetigen Charakter umkehrt (Abb. 3).

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Sinken der Strömung auf einen bestimmten Betrag jede Änderung des Strömungsquerschnittes aufhört, dieser vielmehr einen unveränderlichen Wert behält (Abb. 4).

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß das

von der Strömung beeinflußte Ventil eine saugnapfartige Hemmvorrichtung aufweist, die das anfängliche öffnen des Ventils erschwert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Strömung beeinflußte Ventil mit dem durch die Strömung erzeugten Druck unmittelbar auf den Druckregler einwirkt und dessen Einstellung beeinflußt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen