DE578407C - Druckluftbremseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Druckluftbremse.

Besonders bei langen Zügen besteht die Gefahr, daß beim Anziehen der Bremsen heftige schädliche Stöße auftreten, infolge der Tatsache, daß die Bremsen am vorderen Zugende früher als die am hinteren Zugende angezogen werden. Die einzelnen Wagen laufen dann heftig gegeneinander auf und verursachen damit to die erwähnten Stöße.

Die Erfindung betrifft in erster Linie eine Einrichtung, mit der das Anziehen der Bremsen an den Fahrzeugen des vorderen Zugendes verzögert wird, so daß die Bremsen am vorderen Zugende fast gleichzeitig mit denen am hinteren Zugende angezogen werden.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist auf der Zeichnung dargestellt. Fig. 1 zeigt die Bremseinrichtung mit dem Steuerventil in der normalen Lösestellung, Fig. 2 die Bremseinrichtung in der Stellung, die die Teile am vorderen Zugende einnehmen, wenn der Leituhgsdruck zwecks Lösung der Bremsen erhöht wird.

Die Bremseinrichtung enthält ein Steuerventil mit dem Steuerkolben 1, dessen Kammer 2 an seiner einen Seite mit der Bremsleitung 3 verbunden ist. Die Schieberkammer 4 an der anderen Kolbenseite ist mit dem üblichen Hilfsbehälter 5 verbunden, sie enthält den Hauptschieber 6 und den Abstufungsschieber 7, der vom Kolben 1 mittels der Kolbenstange 8 gesteuert wird.

Das gezeichnete Steuerventil hat die Bauart, mit welcher das Lösen der Bremse verzögert werden kann. Ein diesem Zweck dienender Anschlag 9 berührt das innere Ende der Kolbenstange 8 und steht unter dem Einfluß einer Feder 10.

Es ist ein Schaltventil vorgesehen, das zwei Biegehäute 11 und 12 enthält, die durch eine Stange 13 verbunden werden und einen Schieber 14 steuern, der sich in der Schieberkammer 15 befindet. Eine Feder 16 wirkt auf einen Rollenkorb 17, 18 ein, mit dem der Schieber 14 auf seinem Sitz gehalten wird.

Das Schaltventil bewirkt das Ein- und Ausschalten eines Regelventils (Mindestdruckventils), das sich aus einer Kugel 19 und einem Kolben 20 zusammensetzt, dessen Stange 21 sich gegen die Kugel 19 anlegt. Eine Feder 22 belastet den Kolben 20 und ist bestrebt, den Kolben nach oben zu bewegen, so daß er das Ventil 19 öffnet.

Es ist ferner ein Druckbegrenzungsventil vorgesehen, dessen Biegehaut 23 von einer Feder 24 beeinflußt wird und mit einem Ventilkörper 25 verbunden ist. Die Kammer 26 an der einen Seite der Biegehaut ist an den Bremszylinder 27

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angeschlossen. Das Ventil 25 steuert die Verbindung zwischen einem. über Kanal 28 zum Sitz des Schiebers 6 führenden Kanal 64 und der Kammer 26 sowie dem Bremszylinder 27. Zur Steuerung des Schaltventils dient ein Hilfssteuerventil mit einer Biegehaut 29. Die Kammer 30 an der einen Seite der Biegehaut ist über Kanal 31 mit der Bremsleitung 3 verbunden. Die Schieberkammer 32 an der anderen Seite der Biegehaut steht über Kanal 33 mit der Kammer 34 und dem Hilfsbehälter 5 in Verbindung. In der Kammer 32 befindet sich ein Schieber 35, der mittels der Stange 36 von der Biegehaut 29 bewegt wird. Gegen das untere Stangenende legt sich ein von einer Feder 38 beeinflußter Anschlag 37 an, so daß die Feder 38 der Abwärtsbewegung der Stange 36 aus der gezeichneten Normalstellung heraus entgegenwirkt.

Wird die Bremsleitung bei der in Fig. 1 gezeichneten Stellung des Steuerventils mit Druckluft aufgeladen, dann fließt die Luft aus der Leitung 3 zur Kolbenkammer 2 und über die Füllungsnut 39 um den Kolben 1 herum zur Schieberkammer 4, zur Kammer 34 und zum Hilfsbehälter 5. Der Schnellbremsbehälter 4 wird in dieser Stellung aus der Schieberkammer 4 über den Kanal 41 im Hauptschieber 6 und den Kanal 42 mit Luft gefüllt.

Beim Lösen der Bremse nach vorangegangenem Anziehen der Bremse kann der Steuerkolben ι entweder in die Normallösestellung nach Fig. 1 oder in die Stellung verzögerten Lösens nach Fig. 2 bewegt werden; dies hängt von der Größe des Druckunterschieds zwischen Bremsleitung und Hilfsbehälter ab. Am vorderen Zugende, wo die Auffüllung der Bremsleitung und demnach die Erhöhung des Bremsleitungsdrucks an* schnellsten vor sich geht, bewegen sich die Steuerkolben in die innere Stellung nach Fig. 2. Der Hauptschieber 6 und der Anschlag 9 werden dann entgegen der Spannung der Feder 10 nach innen getrieben. In dieser Stellung verzögerten Lösens ist die Verbindung über die Füllungsnut 39 unterbrochen; aus der Leitung wird dann dem Hilfsbehälter Luft über die Füllungsnut 43 zugeführt. Der Schnellbremsbehälter wird in der Stellung verzögerten Lösens über einen Kanal 44 aufgeladen, der über eine Verengung45 zum Kanal41 führt; demnach wird das Auffüllen des Schnellbremsbehälters in dieser Stellung des Steuerventils verzögert.

Das Hilfssteuerventil, das den einander entgegengesetzten Drücken der Leitung und des Hilfsbehälters unterworfen ist, arbeitet in ähnlicher Weise wie das Steuerventil, das die Stellung verzögerten Lösens aufweist. An den Fahrzeugen des vorderen Zugendes reicht die Erhöhung des Leitungsdrucks beim Lösen der Bremse aus, um die Biegehaut 29 entgegen der Feder 38 nach unten durchzubiegen, während dies nicht der Fall ist an den Fahrzeugen des hinteren Zugendes, an denen der Druckunterschied, der durch die Erhöhung des Leitungsdrucks geschaffen wird, kleiner ist.

Bleibt die Biegehaut 29 in ihrer Normalstellung nach Fig. 1, dann ist der zur Biegehautkammer 47 des Schaltventils führende Kanal 46 über die Höhlung 48 im Schieber 35 mit dem Auslaßkanal 49 verbunden. Der zur Biegehautkammer 51 führende Kanal 50 ist dann über die Höhlung 52 im Schieber 35 mit einem Kanal 53 verbunden, der zum Sitz des Hauptschiebers 6 führt. In der normalen Lösestellung des Schiebers 6 mündet der Kanal 53 in die Schieberhöhlung 54, über die die aus dem Kanal 28 kommende Bremszylinderluft zum Auslaßkanal 55 hin ausgelassen wird.

Demnach findet zeitweise eine Luftzufuhr aus dem Bremszylinder zum Kanal 53 statt. Die hierhin gelangte Druckluft fließt zur Biegehautkammer 51, so daß die Biegehäute 11 und 12 nach rechts in die Stellung nach Fig. 1 bewegt werden. In dieser Stellung ist der zur Kammer 57 des Kolbens 20 führende Kanal 56 über die Höhlung 58 im Schieber 14 mit dem Kanal 59 verbunden, so daß die Unterfläche des Kolbens 20 dem Druck der Luft unterworfen ist, die dem Bremszylinder über das Steuer- 9" ventil und den Kanal 28 zugeführt wird. Der Kolben 20 wird demnach in seiner oberen Stellung durch die Feder 22 gehalten. Das Ventil 19 bleibt geöffnet, und zwar unabhängig von der Höhe des Bremszylinderdrucks.

An den Fahrzeugen des vorderen Zugendes erhöht sich der Bremsleitungsdruck so schnell, daß die Biegehaut 29 entgegen der Feder 38 nach unten durchgebogen wird und das Hilfsventil in die Stellung nach Fig. 2 kommt.

In dieser Stellung ist der Kanal 46 über die Höhlung 52 im Schieber 35 mit dem Kanal 53 verbunden. Demnach fließt beim Lösen der Bremse Bremszylinderluft zur Biegehautkammer 47. Der zur Biegehautkammer 51 führende Kanal 50 mündet dann über die Schieberhöhlung 48 und den Auslaßkanal 49 ins Freie. Die Biegehäute 11 und 12 werden dann nach links in die Stellung nach Fig. 2 bewegt. In dieser Stellung ist der Kanal 56 vom Schieber 14 freigelegt, so daß er in die Schieberkammer 15 mündet. Die Schieberkammer 15 ist über Kanal 60 mit der Atmosphäre verbunden, so daß in diesem Falle die Kolbenkammer 57 ebenfalls atmosphärischen Druck hat.

Vor dem Verlassen eines Bahnhofs pflegt man die Bremsen anzuziehen und wieder zu lösen, um sich von ihrem guten Zustande zu überzeugen. Die Schaltventile werden dabei ielbsttätig in der oben beschriebenen Weise eingestellt, d. h. die Schaltventile am vorderen Zugteil gelangen in die Stellung nach Fig. 2

und die Schaltventile am hinteren Zugende in die Stellung nach Fig. i.

Erfolgt eine Bremsung durch Verminderung - des Leitungsdrucks, dann kommt der Steuer-S kolben ι in die Bremsstellung, wobei sich der Abstufungsschieber 7 so bewegt, daß er den Kanal 61 freilegt und darauf den Hauptschieber verschiebt, · so daß der Kanal 61 mit dem Kanal 23 zur Deckung kommt. Druckluft fließt to dann aus dem Hilfsbehälter 5 über Kanal 28 zum Kanal 62, der mit einer Verengung 63 versehen ist, und zur Kammer 26, ebenso durch das geöffnete Ventil ig zum Kanal 62 und zur Kammer 26. Von hier fließt die Luft zum Bremszylinder 27. ·

Solange das Ventil 19 geöffnet bleibt, findet eine verhältnismäßig reichliche Luftzufuhr zum Bremszylinder statt. An den vorderen Fahrzeugen bewirken die Umschaltventile die Entlüftung der Kolbenkammer 57 in der beschriebenen Weise. Demnach bewegt sich der Ventilkolben 20, wenn der auf seine Oberseite einwirkende Bremszylinderdruck ausreicht, um die Spannung der Feder 22 zu überwinden, aus »■5 seiner oberen Stellung heraus, wobei seine Stirnfläche in voller Größe dem Bremszylinderdruck unterworfen wird. Der Ventilkolben bewegt sich dann schnell auf seinen unteren Sitz, so daß sich das Ventil 19 schließen kann und die weitere Luftzufuhr zum Bremszylinder über das Ventil 19 unterbrochen wird. Zweckmäßig richtet man die Bremseinrichtung so ein, daß sich der Kolben 20 verschiebt, wenn der Bremszylinderdruck gerade ausreicht, um den Bremskolben nach außen zu bewegen und die Bremsklötze gegen die Fahrzeugräder anzulegen.

Wenn sich das Ventil 19 schließt, findet die weitere Druckluftzufuhr zum Bremszylinder über die Verengung 63 des Kanals 62 statt, bis der in der Kammer 26 herrschende Bremszylinderdruck sich so weit erhöht hat, daß die Spannung der auf die Biegehaut 23 einwirkenden Feder 24 überwunden wird. In diesem Falle wird das Ventil 25 geöffnet; die Druckluftzufuhr zum Bremszylinder erfolgt dann über den Kanal 64, in dem eine Verengung 65 vorgesehen ist.

An den vorderen Fahrzeugen findet also anfänglich eine Druckluftzufuhr zum Bremszylinder statt, die gerade ausreicht, um den Bremskolben nach außen zu bewegen. Hierauf erfolgt eine langsame Erhöhung des Bremszylinderdrucks durch die Luftzufuhr über die Verengung 63, und zwar während einer Zeitspanne, die dem Anziehen der Bremsen am hinteren Zugende entspricht. Nach dem Anziehen der Bremsen am hinteren Zugende öffnet sich schließlich das Ventil 25, so daß eine schnellere Steigerung des Bremsdrucks am vorderen Zugende stattfinden kann.

An den hinteren Fahrzeugen, an denen die Schaltventile die Stellung nach Fig. 1 einnehmen, fließt der. Kammer 57 über Kanal 56 ebenso. Druckluft zu wie dem Bremszylinder. Die einander entgegenwirkenden -. Luftdrücke auf den Ventilkolben 20 heben sich demnach auf, so daß die Feder 22 den Ventilkolben 20 gegen seinen oberen Sitz hält und das Ventil 19 während der ganzen Bremsung geöffnet bleibt.

Infolgedessen kann der Bremszylinderdruck am hinteren Zugende schneller steigen als am vorderen Zugende.

Wird der Bremsleitungsdruck zwecks Anziehens der Bremse vermindert, dann geht die Biegehaut 29 aus der Stellung nach Fig. 1 heraus nach oben, so daß die Schieber 35 am vorderen Zugteil aus der Stellung nach Fig. 2 in die Stellung nach Fig. 1 gelangen. Auf die Umschaltventile, die vorher in die Stellung nach Fig. 2 gebracht waren, hat dies jedoch kernen Einfluß, wenn im Bremszylinder kein Druck zurückgehalten ist. In diesem Zusammenhange mag erwähnt werden, daß das Hilfsventil schneller anspricht als das Steuerventil und infolgedessen bei der Verminderung des Leitungsdrucks zwecks Anziehens der Bremse schon in seine obere Stellung gelangt, bevor das Steuerventil in die Betriebsbremsstellung kommt. Ist nun im Bremszylinder kein Druck zurückgehalten,- dann fließt auch keine Luft 9°' durch den Kanal 53, wenn der Schieber 35 in seine obere Stellung kommt. Infolgedessen fließt auch keine Luft über Schieberhöhlung 52 und Kanal 50 zur Biegehautkammer 51. Am vorderen Zugende, wo die Umschaltventile die Stellung nach Fig. 2 - einnehmen, verbleiben demnach die Umschaltventile in dieser Stellung, vorausgesetzt, daß im Bremszylinder kein Druck zurückgehalten ist.

Wird der Leitungsdruck zwecks Lösens der Bremse erhöht, dann werden die Hilfsventile in der beschriebenen Weise bewegt, so daß die Umschaltventile entsprechend eingestellt werden. Diese Einstellung hängt davon ab, ob sich das betreffende Umschaltventil am vorderen - oder am hinteren Zugende befindet.

Dadurch, daß ein vom Steuerventil unabhängiges Hilfsventil für die Einstellung des Umschaltventils benutzt wird, kann man diese Einstellung ganz nach Wunsch vornehmen, wodurch eine größere oder kleinere Anzahl von Fahrzeugen am vorderen Zugende zum Einnehmen der Stellung nach Fig. 1 veranlaßt werden, indem man lediglich die Spannung der Feder 38 verändert, so daß ein größerer oder kleinerer Druckunterschied zur Durchbiegung der Biegehaut 29 nach unten erforderlich wird.

Bei der Fahrt eines Zuges im Gefälle ist es nicht nötig oder wünschenswert, die Erzeugung des Bremszylinderdrucks am' vorderen Zugende zu verzögern. In Rücksicht hierauf

leuhdies Museum) Bibliothek

ist eine Einrichtung getroffen, mittels der sämtliche Schaltventile so eingestellt werden können, daß alle Regelventile (Mindestdruckventile) des Zuges ausgeschaltet werden. Für diesen Zweck wird der Druck der Luft benutzt, die im Bremszylinder zurückgehalten wird, wenn der Handgriff 66 des Rückhaltventils 67 in die entsprechende Stellung gebracht ist. Der Druck dieser Luft veranlaßt die Bewegung des Schaltventils in die Stellung, bei der das Mindestdruckventil unwirksam ist. Wenn im Bremszylinder ein Druck zurückgehalten ist und nunmehr nach dem Lösen der Bremse eine neue Verminderung des Leitungsdrucks stattfindet, dann bewegt sich das Hilfsventil, wie oben beschrieben wurde, in seine obere Stellung, bevor das Steuerventil in die Betriebsbremsstellung gelangt. Da vom vorangegangenen Anziehen der Bremse her im Bremszylinder Druckluft zurückgehalten wurde, wird, wenn der Schieber 35 des Hilfsventils in seine obere Stellung nach Fig. 1 bewegt wird, der Kammer 51 Druckluft aus dem Bremszylinder über Kanal 53, Schieberhöhlung 52 und Kanal 50 zugeführt, so daß das Schaltventil in dem Falle, wo es sich in der Stellung nach Fig. 2 befand, in die Stellung nach Fig. 1 bewegt wird. Wenn also das Rückhaltventil 67 so eingestellt ist, daß im Bremszylinder ein Druck zurückgehalten wird, dann gelangen sämtliche Schaltventile des Zuges in die Stellung nach Fig. i, in welcher eine Verzögerung der Luftzufuhr zum Bremszylinder nicht stattfindet, weil der Kolben 20 des Mindestdruckventils stets in der Stellung nach Fig. 1 verbleibt.

Auch bei sehr schnell fahrenden Zügen ist eine Verzögerung der Luftzufuhr zu den Bremszylindern am vorderen Zugende zur Vermeidung von Stoßen nicht erforderlich. Um diese (sonst durch das Mindestdruckventil veranlaßte) Verzögerung zu verhindern, wird nach der Erfindung der Umstand benutzt, daß man bei schnell fahrenden Zügen einen normalen Leitungsdruck von etwa 7 kg/cm² benutzt, während man bei langsam fahrenden Zügen einen geringen normalen Leitungsdruck von etwa 5,5 kg/cm² anwendet.

Es ist eine zusätzliche Biegehaut 68 angeordnet, von der eine Stange 69 betätigt wird. Die Stange 69 liegt konzentrisch zur Biegehaut 11; es kann mit ihr die Biegehaut 11 in die Rechtsstellung gebracht werden. Die Kammer 70 an der einen Seite der Biegehaut 68 ist über Kanal 71 mit dem Schnellbremsbehälter 40 verbunden. Entgegen dem Luftdruck in der Kammer 70 wirkt auf die Biegehaut 68 eine Feder 72 ein. Die Spannung der Feder 72 ist so gewählt, daß der Luftdruck in der Kammer 70, der gleich dem normalen Leitungsdruck bei langsam fahrenden Zügen oder kleiner als dieser Druck ist, nicht ausreicht, um die Federspannung zu überwinden, daß dagegen bei wesentlicher Erhöhung des Luftdrucks in der Kammer 70 über den normalen Druck bei langsam fahrenden Zügen der Luftdruck in der Kammer 70 die Federspannung überwindet und dann die Biegehaut 68 und die Stange 69 nach rechts bewegt, so daß die etwa links befindliche Biegehaut 11 nach rechts durchgebogen wird. Auch wird das Umschaltventil daran gehindert, sich nach links zu bewegen, da sich die Stange 69 gegen die Biegehaut 11 anlegt, solange der Leitungsdruck auf der schnell fahrenden Zügen ent- sprechenden Höhe gehalten wird.

Die Kammer 70 erhält den Druck des Schnellbremsbehälters 40, dessen Druck dem Leitungsdruck entspricht.

Eine Ausführungsform der Erfindung wurde im einzelnen beschrieben. Es soll jedoch betont werden, daß die Verwirklichung des Erfindungsgedankens hierauf nicht beschränkt ist.

Claims (7)

PA TENTAN SPRTTCH E :

1. Druckluftbremseinrichtung mit einem Steuerventil, welches durch Änderungen des Leitungsdruckes betätigt wird und das Anziehen und Lösen' der Bremse bewirkt, in Verbindung mit einem Steuerorgan nach Art der Mindestdruckventile, welches das Maß der Luftzufuhr zum Bremszylinder bestimmt, und einem Hilfssteuerventil, das unabhängig von der Tätigkeit des Hauptsteuerventils sich gemäß der Erhöhung des Leitungsdruckes bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfssteuerventil die Tätigkeit des Mindestdruckventils regelt, um das gleichzeitige Anziehen aller Bremsen des Zuges zu erreichen.

2. Bremseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Hilfsventils (35) ein Schaltventil (14) eingestellt wird, das die Tätigkeit des Regelventils (19) regelt.

3. Bremseinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine solche Einrichtung, daß das Schaltventil (14) auch nach Maßgabe des normalen Leitungsdruckes gesteuert werden kann.

4. Bremseinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine solche Einrichtung, daß das Schaltventil (14) auch durch den Druck gesteuert werden kann, der im Bremszylinder zurückgehalten wird, wenn die Bremse nach vorangegangenem Anziehen gelöst wird.

5. Bremseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil (35) durch eine Biegehaut (29) o. dgl. betätigt

wird, die einerseits vom Leitungsdruck, anderseits vom Hilfsbehälterdruck und einer Feder (38) beeinflußt wird.

6. Bremseinrichtung nach Anspruch 4 und 5, bei der das Schaltventil durch Biegehäute o. dgl. bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil (35) in seiner einen Stellung die Zufuhr von Luft mit Bremszylinderdruck zur Biegehaut (11) bewirkt und eine Verbindung zwischen der Biegehaut (12) und der Atmosphäre herstellt, während das Hilfsventil (35) in seiner anderen Stellung die Biegehaut (11) mit der Atmosphäre verbindet und der Biegehaut (12) Luft mit Bremszylinderdruck zuführt.

7. Bremseinrichtung nach. Anspruch 6, bei der das Regelventil durch, einen Kolben o. dgl. betätigt wird, der auf seiner einen Seite vom Bremszylinderdruck beeinflußt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (14) in seiner einen Stellung die beiden Seiten des Kolbens o. dgl. (20) verbindet, in seiner anderen Stellung dagegen eine. Seite des Kolbens (20) mit der Atmosphäre verbindet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen