DE605316C - Druckluftbremseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckluftbremseinrichtung, bei der das Anziehen und Lösen der Bremsen durch einen unter dem Einfluß des Bremsleitungsdruckes stehenden Haupt- und Abstufungsschieber bewirkt wird, wobei ein Auslaß von Druckluft aus der Bremsleitung in eine Beschleunigungskammer erfolgt, wenn der Abstufungsschieber vor der Bewegung des Hauptschiebers verschoben wird.

Bei dieser Art von Druckluftbremseinrichtungen besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß nach der Bewegung des Hauptschiebers ein zweites unabhängiges Auslassen von Druckluft aus der Bremsleitung in eine zweite Beschleunigungskammer veranlaßt wird, also zwei bestimmte Stufen der Verminderung des Bremsleitungsdruckes erzielt werden.

Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist noch eine dritte Kammer vorgesehen, in die die Druckluft aus der Bremsleitung bei einer bestimmten Bewegung des Hauptschiebers überströmen kann, während der Weg der Druckluft aus der Bremsleitung nach der ersten Kammer versperrt ist.

Ferner ist eine Einrichtung vorgesehen, bei der die zweite Kammer während des Lösens der Bremsen über ein Rückschlagventil mit der ersten Kammer in Verbindung steht.

Endlich bezieht sich eine Ausführungsform der Erfindung auf die Anordnung einer besonderen Ventileinrichtung, die zwischen der ersten und zweiten Kammer eingeschaltet ist.

Es ist bereits bekannt, den Auslaß von Druckluft aus der Bremsleitung nacheinander in zwei Beschleunigungskammern durch die Bewegung einer einzigen Bremsanzugsventileinrichtung vorzunehmen, wenn der Bremsleitungsdruck sich vermindert. In Rücksicht auf die Größe und die bei der Bewegung des Schiebers entstehende Reibung kann aber eine schnelle Fortpflanzung der verhältnismäßig kleinen Verminderungen des Bremsleitungsdruckes über die ganze Zuglänge nicht erreicht werden. Es ist ferner bekannt, mittels eines einen Haupt- und Abstufungsschieber enthaltenden Steuerventils die Verbindung zwischen der Bremsleitung und einer Beschleunigungskammer durch die Bewegung des Abstufungsschiebers herzustellen, wenn sich der Bremsleitungsdruck vermindert, wobei diese Verbindung aufrechterhalten wird, wenn sich der Hauptschieber weiterbewegt. Mit dieser bekannten Einrichtung kann jedoch durch die Bewegung des Hauptschiebers keine wesentliche weitere örtliche Verminderung des Bremsleitungsdruckes erzielt werden.

Die modernen Ausführungen von Steuerventilen zeigen die Entwicklungstendenz zu größeren und schwereren Hauptsteuerschiebern. Im Verhältnis zu der Größe des Hauptsteuerschiebers und zu der Reibung zwischen ihm und

seinem Sitz wird ein verhältnismäßig großer Druckabfall in der Bremsleitung benötigt, um den Kolben des Steuerventils in Bewegung zu setzen. Hierdurch wird die Empfindlichkeit des Ventils beeinträchtigt, und die Trägheit des Ventils vergrößert wiederum die Spanne zwischen dem Ansprechen des ersten und dem letzten Ventil eines Zuges.

Gemäß der Erfindung wird den bestehenden ίο Mängeln dadurch abgeholfen,, daß nach der Bewegung des Hauptschiebers ein zweites unabhängiges Auslassen von Druckluft aus der Bremsleitung in eine zweite Beschleunigungskammer veranlaßt wird, um auf diese Weise zwei bestimmte Stufen der Verminderung des Brems* .leitungsdruckes zu erzielen.

Wenn bei dieser Einrichtung zwecks Anziehens der Bremsen eine Verminderung des Bremsleitungsdruckes veranlaßt wird, so bewegen sich schon bei verhältnismäßig geringer Verminderung dieses Druckes sämtliche Steuerventile des Zuges in eine Stellung, bei der die Verbindung zwischen den Hilfsbehältern und der Bremsleitung abgeschnitten ist. Der Abstufungsschieber jedes Steuerventils bewegt sich dann bei einem verhältnismäßig kleinen weiteren Druckabfall in der Bremsleitung in eine Stellung, bei der eine örtliche Verminderung des Bremsleitungsdruckes durch das Überströmen der Druckluft in die erste Beschleunigungskammer bewirkt wird. Infolge dieser örtlichen Verminderung des Bremsleitungsdruckes bewegen sich die Steuerventile in schneller Folge in ihre Bremsstellung. Ist so auf diese Weise derHauptschieber jedes Steuerventils bewegt, so tritt eine weitere Verminderung des Bremsleitungsdruckes durch den Auslaß in eine zweite Beschleunigungskammer ein. Die Druckverminderung pflanzt sich infolgedessen schnell und in weiterer Folge auf die nächsten Steuerventile fort. Die zweite und dritte Stufe in der Bewegung des Steuerventils bewirkt jede für sich eine örtliche Verminderung des Bremsleitungsdruckes, wodurch ein schnelles Fortpflanzen der Druckverminderung in der Bremsleitung bewirkt wird.

Ein Ausführungsbeispiel ist auf der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 schematisch die Gesamteinrichtung einer Bremsausrüstung mit dem Steuerschieber in Lösestellung. Die Fig. 2 bis 5 zeigen den Steuerschieber in verschiedenen Stellungen.

Wie aus Fig. 1 erkennbar, besteht die Bremsausrüstung aus einer Steuerschiebereinrichtung 1, einer Bremsleitung 2, einem Bremszylinder 3, einem Hilfsbehälter 4 und einem Rückhaltventil 5.

Die Kolbenkammer 6 im Steuerschiebergehäuse steht mit der Bremsleitung 2 in Verbindung und enthält einen Kolben 7. Die hinter dem Kolben befindliche Schieberkammer 8 steht mit dem Hilfsbehälter in Verbindung und enthält einen Hauptschieber 9 und einen auf diesem ruhenden Abstufungsschieber 10. Beide Schieber können sich gegeneinander verschieben, und zwar unter der Einwirkung der Kolbenstange 11.

Die Kolbenstange 11 trägt an ihrem rückwärtigen Ende einen verschiebbaren Körper 12, gegen den eine Schraubenfeder 13 anliegt. Der Hauptschieber 9 hat einen Vorsprung 14 an seinem hinteren Ende, der nach oben in eine schlitzförmige Aussparung 15 der Kolbenstange 11 hineinragt. Bei der Bewegung des Kolbens und der Kolbenstange 11 nach rechts kommt · der'Schieberansatz 14 mit einem Vorsprung 16 des abgefederten Körpers 12 in Berührung.

Bewegt sich der Kolben 7 in die Stellung, bei der die Bremsen in üblicher Weise voll angezogen sind, so stößt er gegen einen verschiebbaren Körper 17, gegen den die Feder 18 anliegt. 80 ■

Das Rückhaltventil 5 für den Bremszylinderdruck hat die an sich bekannte Ausführung und ist mit einem Einstell- oder Regelungshandgriff 19 versehen, der in eine Stellung gebracht werden kann, bei der der Bremszylinderauslaß aus der Steuerventileinrichtung durch Kanal 20 und Leitung 21 mit der Atmosphäre verbunden ist. Es kann auch dem Handgriff 19 eine andere Stellung gegeben werden, bei welcher ein bestimmter Druck im Bremszylinder erhalten bleibt.

Im Schiebergehäuse sind Hohlräume 58,59,60 vorgesehen, die nachstehend als erste bzw. zweite ■ bzw. dritte Kammer bezeichnet werden. In diese Kammer soll unter gewissen Bedingungen Druckluft aus der Bremsleitung ausgelassen werden.

Es ist ferner noch eine hier nur schematisch dargestellte Ventileinrichtung vorgesehen, die beispielsweise in das Schiebergehäuse eingebaut sein kann. In der Kammer 23 dieses Ventils liegt eine Biegeplatte 22. Durch einen Kanal 24 steht die obere Biegeplattenkammer mit der ersten Kammer 58 in Verbindung. Die Kammer 25 unterhalb der Biegeplatte ist durch einen Kanal 26 mit der Atmosphäre verbunden. Der Ventilkörper 27, den die Kammer 28 umgibt, hat einen unteren Fortsatz 29, der auf der Biegeplatte 22 ruht. Eine Feder 30 liegt von unten gegen die Biegeplatte an und wirkt an- no hebend auf den Ventilkörper 27 ein.

In die Ventükammer 28 mündet ein Kanal 31, in den ein Rückschlagventil 32 eingeschaltet ist. Dieser Kanal 31 mündet in die zweite Kammer 59. Ist der Ventilkörper 27 von seinem Sitz abgehoben, so besteht eine Verbindung zwischen der ersten Kammer 58 und der zweiten Kammer 59, und zwar durch den Kanal 31, die Ventilkammer 28, die Kammer 23 und den Kanal 24.

Fig. ι zeigt die Teile der Steuerschiebereinrichtung in der Lösestellung. Es ist hier durch

den in der Umgebung des Steuerkolbens 7 vorgesehenen Füllkanal 33 das Zuströmen von - Druckluft aus der Kolbenkammer 6 und aus der Bremsleitung 2 nach der Schieberkammer 8 und dem Hilfsbehälter 4 vermittelt. Es wird also der Hilfsbehälter in der üblichen Weise mit Druckluft aufgeladen, wenn die Bremsleitung mittels des auf der Zeichnung nicht dargestellten Führerbremsventils Druckluft zugeführt erhält. Wie ferner erkennbar, steht bei dieser Stellung der zum Bremszylinder 3 führende Kanal 34 durch die Aussparung 35 im Hauptschieber 9 mit dem Kanal 20 in Verbindung, so daß der Bremszylinder entweder unmittelbar mit der Außenluft in Verbindung steht oder daß der Druck in ihm durch die Einwirkung des Rückhaltventils 5 erhalten bleibt, je nach Einstellung des Stellhebels 19.

Die erste Kammer 58 hat Anschluß an den ao Bremszylinder 3 und ebenso an den Kanal 20 durch den Kanal 36, den Schieberkanal 37, die Aussparung 39 im Abstufungsschieber 39 und den Hauptschieberkanal 38, der in die Schieberhöhlung 35 mündet. Die dritte Kammer 60 hat Verbindung mit dem ins Freie mündenden Auslaß 40, zu dem über die Schieberhöhlung 42 ein Kanal 41 mit verengtem Durchlaß 43 führt. In der Lösestellung herrscht also in der ersten und dritten Kammer Atmosphärendruck.
Die zweite Kammer 59 steht unter dem Druck der Außenluft, wenn die Bremsen vollständig gelöst sind; denn diese zweite Kammer ist für gewöhnlich durch die Kanäle 31 und 24 mit der ersten Kammer verbunden, da das Ventil 27 in seiner normalen Stellung unter dem Einfluß der auf die Biegeplatte 22 wirkenden Feder 30 geöffnet ist.

Wird der Bremsleitungsdruck vermindert, um ein Anziehen der Bremsen zu bewirken, so tritt bei einem geringen Druckunterschied zwischen Hilfsbehälter und Bremsleitung (weniger als 0,072 kg auf ι qcm) eine Verschiebung des Kolbens 7 ein, wodurch der FüUkanaJ 33 abgeschlossen und das Rückströmen aus dem Hilfsbehälter nach der Bremsleitung verhindert wird.

Der Kolben 7 verschiebt den Abstufungsschieber 10 gegenüber dem Hauptschieber 9, bis der abgefederte Widerlagskörper 12, 16 gegen. den Vorsprung 14 des Hauptschiebers 9 anstößt. Diese Stellung zeigt Fig. 2. .Der weiteren Bewegung des Kolbens 7 setzt nun zunächst die Feder 13 einen gewissen Widerstand entgegen. Wenn sich aber der Bremsleitungsdruck um einen weiteren, jedoch geringeren Grad vermindert, z. B. um etwa 0,072 kg auf 1 qcm, so wird der Widerstand der Feder 13 überwunden, und der Kolben bewegt nunmehr den Abstufungsschieber 10 in die Stellung, die aus Fig. 3 erkennbar ist, bei der also die Lage des Hauptschiebers 9 unverändert bleibt. Bei dieser-Stellung des Abstufungsschiebers verbindet die Schieberhöhlung 39 die Kanäle 37 und 44 des Hauptschiebers. Der Kanal 44 mündet in der Lösestellung des Hauptschiebers 9 in einen Kanal 45, der durch die Kanäle 46 und 47 zur Bremsleitung führt. Es kann also Druckluft aus der Bremsleitung zur ersten Kammer 58 strömen. Dadurch wird eine scharfe und bestimmte örtliche Verminderung des Bremsleitungsdruckes hervorgerufen, bevor die Steuerschieberteile sich in die Stellung für das übliche Anziehen der Bremsen bewegen. Diese örtliche Verminderung pflanzt sich schneilauf das nächste Zugfahrzeug fort, so daß dessen Steuerschiebereinrichtung in gleicher Weise wirkt, und diese Wirkung tritt auf der ganzen Zuglänge ein. Infolgedessen findet eine schnelle reihenweise Bremsung statt, bei der die Bremsen in der üblichen Weise auf jedem Fahrzeug fortschreitend angezogen werden.

Entsprechend dem oben beschriebenen schnellen Ausströmen von Druckluft aus der Bremsleitung werden der Steuerkolben und der Hauptschieber in die Stellung für das übliche Anziehen der Bremsen bei jedem Fahrzeug bewegt. Diese Stellung ist in Fig. 4 dargestellt. Der Kanal 34 mündet jetzt in den Schieberkanal 48, und der Kanal 49 im Abstufungsschieber 10 hat jetzt Verbindung mit dem Ka- nal 48 des Hauptschiebers. Die Druckluft kann von dem Hilfsbehälter zum Bremszylinder strömen, so daß das Anziehen der Bremsen in üblicher Weise erfolgt.

Durch die Bewegung des Hauptschiebers 9 in seine Stellung für das Anziehen der Bremsen in üblicher Weise wird die Verbindung zwischen den Kanälen 36 und 45 abgeschnitten, so daß der weitere Auslaß von Druckluft aus der Bremsleitung nach der ersten Kammer 58 hin unterbrochen wird. Durch die Bewegung des Hauptschiebers in die Stellung für das übliche Bremsen wird indessen durch die Schieberhöhlung 50 eine Verbindung mit dem Kanal 51 hergestellt, der zur zweiten Kammer 59 führt, und ferner eine Verbindung nut dem Bremsleitungskanal 46, so daß also nun ein Überströmen von Druckluft aus der Bremsleitung und ein Ausgleich nach der zweiten Kammer hin stattfindet.

Bei der Stellung für das übliche Bremsen findet ferner ein Überströmen von Druckluft aus der Bremsleitung nach der dritten Kammer 60 hin statt, da der Kanal 41 mit dem zur Bremsleitung führenden Kanal 47 verbunden ist, und zwar über den Kanal 52 im Hauptschieber 9, die Schieberhöhlung 53 im Abstufungsschieber 10 und den Kanal 54 im Hauptschieber. Dieses Überströmen von Druckluft ist proportional der Zeit, während der der Abstufungsschieber= 10 in der Stellung für das übliche Anziehen der Bremsen verbleibt. Die vollständige Verminderung des Bremsleitungsdruckes, die sich

aus der oben beschriebenen Schnellwirkung ergibt, genügt, um den gewünschten und wirksamen Bremszylinderdruck zu erreichen, so z. B. einen Bremszylinderdruck von etwa 0,50 bis 0,58 kg auf ι qcm.

Wenn sich der Hilfsbehälterdruck durch das

Überströmen nach dem Bremszylinder bis zu einem Grade vermindert hat, der wenig geringer ist als der verminderte Bremsleitungsdruck, so bewegt der Kolben 7 den Abstufungsschieber 10 in die Abschlußstellung zurück, in welcher das Zuströmen von Druckluft zum Bremszylinder abgeschnitten und die Verbindung von der Bremsleitung zur dritten Kammer 60 unterbrachen wird.

Diese Abschlußstellung ist in Fig. 5 dargestellt. Hierbei wird durch die Schieberhöhlung 53 im Abstufungsschieber die Verbindung zwischen den Kanälen 52 und 55 im Hauptschieber hergestellt. Der letztgenannte Kanal 55 ist an den Auslaß 56 angeschlossen. Es kann also jetzt Druckluft aus der dritten Kammer 60 ins Freie strömen, solange der Abstufungsschieber in dieser Stellung verbleibt. Der Bremsleitungsdruck wird sich entsprechend vermindern. Der Betrag der Druckverminderung ist abhängig von der Zeit, während der die Steuerschieberteile in der Stellung für das übliche Bremsen bzw. in der aus Fig. 5 ersichtlichen Abschlußstellung verbleiben.

Wird der Bremsleitungsdruck erhöht, um das Lösen der Bremsen zu veranlassen, so findet unter dem Einfluß des Steuerkolbens 7 eine Verschiebung des Abstufungsschiebers 10 und des Hauptschiebers 9 in die Lösestellung zurück statt, die aus Fig. 1 erkennbar ist. Wenn bei dieser Stellung ein vollständiges Lösen der Bremsen gewünscht wird, so wird der Hebel 19 des Rückhaltventils in die Stellung für direktes 4Q Lösen gebracht, bei der der Kanal 20 Verbindung mit der Atmosphäre hat.

Aus dem Bremszylinder 3 und der ersten Kammer und ebenso aus der zweiten Kammer 59 kann nun Druckluft durch die Kanäle 31 und 24 ins Freie strömen.

Wenn ein Zurückhalten des Druckes imBremszylinder gewünscht wird, so wird der Hebel 19 des Rückhaltventils in die entsprechende Stellung bewegt, bei der ein bestimmter Druck im Bremszylinder durch die Ventüeinrichtung 5 aufrechterhalten bleibt. Wenn in diesem Falle der Bremszylinderdruck sich steigert und die Teile des Steuerschiebers in die Lösestellung bewegt werden, so bleibt im Bremszylinder und auch in der ersten Kammer 58 ein bestimmter Druckgrad bestehen. Der aus der Bremsleitung zur ersten Kammer gelangende Druck wirkt auf die 'Biegeplatte 22 ein und drückt diese Biegeplatte unter Überwindung des Druckes der Feder 30 nach unten durch, so daß das Ventil 27 auf seinen Sitz zum Aufliegen kommt. Da nun die Biegeplatte nach, unten durchgedrückt bleibt, wenn durch die Einwirkung des Rückhaltventils der entsprechende Druck im Bremszylinder bestehen bleibt, so kann keine Druckluft aus der zweiten Kammer in die erste Kammer bei der Lösestellung der Steuerschieberteile zurückströmen. Bei einer darauffolgenden Verminderung des Bremsleitungsdruckes kann infolgedessen keine Druckluft aus der Bremsleitung zur zweiten Kammer 59 überströmen. Ferner wird die Verminderung des Bremsleitungsdruckes infolge des Überströmens von Druckluft nach der ersten Kammer geringer sein, weil die erste Kammer denjenigen Druck enthält, der im Bremszylinder zurückgehalten ist.

Hierdurch wird ein übermäßiges Anziehen der Bremsen beim Wiederanziehen verhindert, was der Fall sein würde, wenn der Bremsleitungsdruck durch Ausströmen aus der zweiten Kammer vermindert würde. Denn beim Wiederanziehen der Bremsen muß ein Ausgleich aus dem Hilfsbehälter nach dem Bremszylinder entsprechend dessen Inhalt und dem darin zurückgehaltenen Druck stattfinden.

Um ein Zurückströmen von Druckluft aus der zweiten Kammer 59 nach der Bremsleitung zu verhindern, wenn der Bremsleitungsdruck geringer ist als derjenige Druck, bei dem sich die Bremsleitung nach der zweiten Kammer hin ausgleicht, ist ein Rückschlagventil 57 im Kanal 46 vorgesehen. Dieses Ventil unterbindet das Überströmen aus der Bremsleitung in die genannte Kammer.

Die erste Kammer hat zweckmäßig verhältnismäßig großes Fassungsvermögen. Wenn also der Hauptschieber 9 sich nicht schnell genug bewegt, so wird der Bremsleitungsdruck durch das Überströmen nach der Kammer sich weiter bis zu dem Grade vermindern, wo ein Ausgleich . zwischen Bremsleitungsdruck und dem Druck in der ersten Kammer 58 vollzogen ist.

Eine der ersten Funktionen der Abstufungsfeder 18 besteht darin, daß der Steuerkolben 7 von der üblichen Widerlagspackung in die in Fig. 4 dargestellte Stellung abgedrückt wird, so daß die volle Kolbenfläche dem Bremsleitungsdruck ausgesetzt wird, wenn die Bremsen gelöst werden sollen.

Da die Feder 13 in der gleichen Richtung wirkt, so kann sie gewünschtenfalls die Abstufungsfeder 18 ersetzen.

Die Erfindung ist nicht auf die hier dargestellte Ausführungsform beschränkt, kann sich vielmehr auch in gleichwertigen' abgeänderten Ausführungsformen verkörpern.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Druckluftbremseinrichtung, bei der das Anziehen und Lösen' der Bremsen durch einen unter dem Einfluß des Bremsleitungs-

   druckes stehenden Haupt- und Abstufungsschieber bewirkt wird, wobei ein Auslaß von Druckluft aus der Bremsleitung in eine Beschleunigungskammer erfolgt, wenn der Abstufungsschieber vor der Bewegung des Hauptschiebers verschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Bewegung des Hauptschiebers ein zweites unabhängiges Auslassen von Druckluft aus der Bremsleitung in eine zweite Beschleunigungskammer veranlaßt wird, also zwei bestimmte Stufen der Verminderung des Bremsleitungsdruckes erzielt werden.
2. 2. Druckluftbremseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Bewegung des Hauptschiebers (9) gleichzeitig ein Überströmen von Druckluft aus der Bremsleitung (2) in eine dritte Kammer (60) bewirkt und ferner verhindert wird, daß die Druckluft aus der Bremsleitung (2) nach der ersten Kammer (58) strömt.
3. 3. Druckluftbremseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Druckluft aus der dritten Kammer (60) über einen verengten Durchlaß (43) ins Freie ausgelassen wird, wenn die Steuerschiebereinrichtung in ihrer Abschlußstellung ist.
4. 4. Druckluftbremseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammer (59) während des Lösens der Bremsen über ein Rückschlagventil (32) mit der ersten Kammer (58) in Verbindung steht.
5. 5. Druckluftbremseinrichtung nach Anspruch 4, mit einem Rückhaltventil (5) zur Aufrechterhaltung eines bestimmten Druckgrades im Bremszylinder (3), wenn die Steuerschiebereinrichtung sich in ihre Lösestellung bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kammer (58) während des Lösens mit der Atmosphäre über das Rückhalt ventil (5) in Verbindung steht, während die Verbindung zwischen der ersten und zweiten Kammer (58 und 59) durch eine Ventileinrichtung (27) abgeschnitten wird, die durch den im Bremszylinder zurückgehaltenen Druck betätigt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen