DE625138C - Mit UEberdruck oder Unterdruck arbeitende Bremsvorrichtung - Google Patents

Description

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UMET. 1936

Die Erfindung betrifft eine mit Unterdruck oder mit Überdruck arbeitende Bremsvorrichtung, die mit einem Regler versehen ist, der das Gleiten der Räder des gebremsten Wagens auf den Schienen verhindern soll.

Es sind bereits solche Vorrichtungen bekannt, die einerseits einen Hauptbremszylinder, dessen höchste Bremskraft ein für allemal in Abhängigkeit von der Last des Wagens auf den dem Gleiten der Räder entsprechenden Grenzwert eingestellt worden ist, und anderseits einen Hilfsbremszylinder enthalten, dessen Bremskraft selbsttätig beim Sinken der Umdrehungsgeschwindigkeit der Räder durch ein Steuerventil herabgesetzt wird, welches von einem Fliehkraftregler beaufschlagt wird. Diese bekannten Vorrichtungen weisen jedoch den folgenden beträchtlichen Nachteil auf:

In den meisten dieser Vorrichtungen hat die Wirkung des Fliehkraftreglers bloß zur Folge, bei einem übermäßigen Sinken der Umdrehungszahl der Räder den Hilfszylinder mit der freien Luft in Verbindung zu setzen. Dadurch wird aber der während .des Bremsens mit diesem Zylinder in Verbindung stehende Unterdruck-bzw. Überdruckhilfsbehälter ebenfalls mit der freien Luft verbunden, was eine hohe, vollständig nutzlose Verschwendung von Vakuum bzw. Druckluft verursacht. Bei gewissen bekannten Vorrichtungen wird dieser Nachteil dadurch gemildert, .daß die Verbindung zwischen dem Hilfsbehälter für Unterbzw. Überdruck und dem Bremszylinder vörübergehend durch den Fliehkraftregler unterbrochen wird während der Zeit, wo der Zylinder mit der freien Luft verbunden ist. Sobald aber unter dem Einfluß des Abnehmens der Bremskraft die Geschwindigkeit des Wagens wieder wächst, wird die besagte Verbindung wiederhergestellt, der Zylinder wird von dem Hilfsbehälter erneut gespeist, die Bremskraft erreicht erneut ihren Höchstwert, woraus folgt, daß die Bremsung stoßweise vor sich geht, während sich der Behälter unnütz entleert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bezweckt diese Nachteile zu beseitigen und eine gleichmäßige Bremswirkung ohne unnütze Verschwendung von Unter- bzw. Überdruck zu erzielen; sie ist dadurch gekennzeichnet, daß das' Sinken der Geschwindigkeit der Räder den Bremszylinder von der Druckluft- bzw. Vakuumleitung ein für allemal abschließt, so daß der Bremszylinder bis zum Ende des Brems-Vorganges keine neue Druckluft bzw. kein neues Vakuum mehr erhält.

Es ist ersichtlich, daß dank dieser Vorrichtung .die durchdenHilfszylinder ausgeführten, nach entsprechendem Anwachsen der Geschwindigkeit aufeinanderfolgenden Bremsungen unter gleichmäßig abnehmenden Werten des Unter- bzw. Überdrucks stattfinden werden, so daß einerseits während der Bremsung der Wagen keine heftigen Stöße auftreten werden und daß anderseits der Verbrauch an Unter- bzw. Überdruck herabgesetzt wird.

An Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden.

Fig. ι stellt schematisch eine Bremsvorrichtung gemäß der "Erfindung in Gesamtheit dar.

Fig. 2 zeigt einen senkrecht geführten Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer für Unterdruckbremsen bestimmten Vorrichtung. '

Die Fig. 3, 4 und 5 stellen ebenfalls in senkrecht geführtem Längsschnitt drei verschiedene Arbeitsstellungen einer Vorrichtung dar, die für "Überdruckbremsen bestimmt ist. Bei .der Ausführung gemäß Fig. 1 ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung in Verbindung mit einer Bremse mit zwei Zylindern dargestellt. Diese Figur zeigt die Hauptluftleitung i, die in das Steuerventil 2 mündet. Dieses ist einerseits mit dem Hilfsbehälter 3 und anderseits mit den beiden Zylindern 4 und S verbunden. Das Ventil 6 ist ■20 auf dem zweiten Zylinder 5 angeordnet, der nach dem ersten mit Hilfe irgendeiner an sich bekannten selbsttätigen Vorrichtung (Klappe, Ventil) in Tätigkeit tritt, welche einen Teil des Steuerventils bildet und dafür Sorge trägt, daß der Z3^rlinder 5 anspricht, wenn der Kolben des Zylinders 4 seinen Weg zurückgelegt hat. Das Ventil 6 ist in irgendeiner geeigneten Weise mit einer Fliehkraftregeleinrichtung 7 gekuppelt, die auf der Achse des Rades S angeordnet ist.

Die Fig.'2. zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung in Verbindung mit einer Unterdruckbremse. Diese Vorrichtung besteht aus einem Ventilkörper 9, der die zwei Kammern 10 und 11 besitzt. Die Kammer 10 ist durch das Rohr 12 mit dem Verteiler^ der Fig. 1 verbunden und durch die öffnung 13 steht sie in Verbindung mit der unteren Kammer des Bremszylinders 40. Die Kammer ix stellt die Verbindung mit der oberen Kammer des Bremszylinders her, und die Verbindung zwischen den Abteilungen 10 und ir des \%itils wird durch eine Ventilkugel 14 abgedeckt. » Die Öffnung-i3, die zur Zuführung von Luft in den Bremszylinder dient, ist mit einer Klappe 15 ausgerüstet. Eine an die Klappe angreifende Feder 16 ist bestrebt, sie auf ihren Sitz 17 zu drücken. Dieser Ventilsitz 17, der durch einen Hohlzylinder gebildet wird, dient gleichzeitig als Führung für die Ventilklappe 15, welche zu diesem Zweck einen zylindrischen Rand 18 trägt, der Löcher 19 aufweist. Die Klappe 15 ist anderseits an einer Stoßstange 20 befestigt, -die mittels der Lagerung 21 geführt- ist und auf die sich der Kolben 41 des Bremszylinders abstützt, wenn er sich in seiner unteren Stellung befindet, so daß hierdurch die Klappe 15 offengehalten wird. Ferner ist in der Kammer 10 des Ventils eine bewegliche Hülse 22 vorgesehen, deren mittlerer Teil eine Ausnehmung '"•23 aufweist, in der unter Belassung eines Spielraumes die Ventilkugel 14 untergebracht ist. Am linken Ende des beweglichen Teiles 22, der Ventilklappe 15 zugekehrt, ist eine Stange 24 vorgesehen, die an ihrem Ende einen'Kopf 25 trägt; Dieser dient zum Verriegeln der Ventilklappe 15. Zwischen dem beweglichen Teil 22 und der Ventilwandung ist eine Dämpfungsfeder 30 vorgesehen. Die rechte Seite des Teiles 22 besteht aus einer Hülse 26, in der · sich eine Stange 28 verschiebt, deren Ende etwas konisch ist. Eine an die Stange angreifende Feder 31 ist bestrebt, die Stange nach rechts zurückzuholen. Die Stange 28 wird mit der Hülse 26 durch eine besondere Vorrichtung kraftschlüssig verbunden, welche aus einem Kugeigesperre 27 besteht. Dieses Gesperre ermöglicht der Stange 28, sich frei in.der Hülse 26 von rechts nach links zu verschieben, aber es wird wirksam, wenn sich die Stange nach rechts verschiebt, und zwingt dann die Stange 28, den beweglichen Teil 22 mitzunehmen. Eine zylindrische Stützschulter 29, die in einer Wandung des Ventils vorgeseheh ist, ermöglicht es, die Blockierung durch das Gesperre 27 aufzuheben, so daß der Teil 22 nach einer bestimmten Weglänge freigegeben wird. Ein Hebel 32, der bei 33 an das Ventil angelenkt ist und unter der Einwirkung einer von der Drehzahl des Rades abhängig gemachten Fliehkraftregeleinrichtung steht, ist bestrebt, die Stange 28 nach links zu drücken, wenn sich das Fahrzeug in Bewegung befindet.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: .

Im Ruhezustand bei gelöster Bremse und stehendem Zug ist Unterdruck in den beiden Kammern des Bremszylinders und in dem Ventil vorhanden. Die Klappe 15 wird durch den Zylinderkolben von ihrem Ventilsitz getrennt gehalten. Sobald sich der Zug in Bewegung setzt, drückt die auf den Hebel· 32 einwirkende Fliehkraft F die Stange 28 nach links. Diese die Hülse 26 durchdringende Stange verschiebt das Stück 22 so lange nach links, Ims durch das Kopfteil 25, das sich gegen die Führung 17 abstützt, die Verriegelung der Einlaßventilklappe 15 erfolgt. Die Bremse befindet sich jetzt in der Bereitschaftsstellung.

Um zu bremsen, schickt man nun von außen her durch die Hauptleitung Luft in die Kammer 10 durch die Leitung 12. Diese Luft dringt in den Bremszylinder durch die Löcher 19 ein, welche in dem Randteil der Klappe 15 vorgesehen sind, und durch die Öffnung 13. Durch den Druck der Luft wird die Ventilkugel 14 auf ihrem Sitz festgehalten und schließt die Verbindung zwischen den Kam-

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mem ίο und ίΐ des Ventils. Der Bremskolben 41- hebt sich unter dem Einfluß des Luftdrucks und erzeugt die Bremswirkung. Die Ventilklappe bleibt jedoch infolge des Kopfteiles 25 geöffnet, auch wenn sich der Z}^rlinderkolben nicht mehr auf der Stoßstange 20 abstützt, die Bremswirkung wächst daher weiter. Wenn in einem gewissen Zeitpunkt die Radgeschwindigkeit stark abnimmt, hört der Hebel 32 auf, auf die Stange 28 einzuwirken, die infolgedessen durch die Feder 31 nach rechts zurückgezogen wird. Die Stange 28 nimmt bei ihrer Verschiebung nach rechts den beweglichen Teil 22 mit sich, wodurch die Ventilklappe 15 freigegeben wird, welche infolgedessen durch .die Feder 16 auf ihren Sitz 17 gepreßt wird. Hierdurch wird eine weitere Zunahme der Bremswirkung verhindert. Wenn der Teil 22 weiter sich nach rechts bewegt, wird auch die Ventilkugel 14 verschoben, so daß die Verbindung zwischen den beiden Räumen 10 und 11 freigegeben wird. Die Luft dringt infolgedessen in .die obere Kammer des Zylinders ein, und durch diese Einwirkung auf die Gegenseite des Kolbens wird die Stärke der Bremsung augenblicklich verringert. Bei fortgesetzter Bewegung der Stange 28 nach rechts stützt sich das Gesperre 27 an der Schulter 29 ab, wodurch der Teil 22 freigegeben wird. Falls nun durch die Verminderung der Bremswirkung die Geschwindigkeit von neuem zunimmt, wirkt die Fliehkraft erneut auf den Hebel 32, die Stange 28 bewegt sich frei nach links zurück, .stoßt den Teil 22 weiter, welcher die Ventilkugel 14 in ihre Verschlußstellung bringt, wodurch die weitere Verringerung der Bremswirkung aufhört.

Sobald dann die Geschwindigkeit wieder

4.0 abnimmt, beginnt .das gleiche Arbeitsspiel von neuem, und zwar so oft, wie es nötig ist, um ein Blockieren eines Rades zu verhindern, mit dem Unterschied, daß die Einlaßklappe τ 5 dauernd geschlossen bleibt.

Uni die Bremse zu lösen, setzt man die -Hauptluftleitung unter Unterdruck, so daß die Klappe 15 durch den Druck der in dem Zylinder enthaltenen Luft von ihrem Sitz entfernt wird. Diese Luft entweicht, und der Kolben stützt sich auf der Stoßstange 20 der Klappe 15 ab-. Die Ventilkugel 14 hebt sich, und der Unterdruck bildet sich in der Abteilung ti sowie in der oberen Kammer des Bremszylinders aus. Die ganze Vorrichtung ist also zur Arbeit bereit.

Die Fig! 3, 4 und 5 beziehen sich auf eine Ausführimgsform, die für eine mit Überdruck arbeitende Bremse bestimmt ist. Das Prinzip der Vorrichtung ist das gleiche wie vorher, und die Ausführung unterscheidet sich nur dadurch, daß das Ventil nicht mehr eine Kammer hat, welche mit der'unteren Kammer des Bremszylinders in Verbindung steht und daß die Vorrichtung bei einer Verringerung der Geschwindigkeit nicht mehr eine Ventilkugel betätigt, welche die Verbindung zwischen den beiden Kammern des Bremszylinders herstellt, sondern die Öffnung einer Auslaßventilklappe bewirkt. In der Fig. 3 -ist ebenso .wie in der Fig. 2 .die Einlaßventilklappe 15 vorhanden, welche die Einlaßöffnung 13 mit den gleichen Hilfsmitteln beherrscht, nämlich' der Rückholfeder 16, Ventilsitz 17 und der Stoßstange 20, auf die sich der Kolben des Bremszylinders in der Ruhestellung abstützt.

Die Stange 28, deren Rückholfeder 31 hier zweckmäßig bei Druck arbeitet, verschiebt sich- noch in einer beweglichen Hülse 22, mit der sie mittels eines Kugelgesperres 27 kraftschlüssig verbunden werden kann. Diese be- So wegliche Hülse 22 weist ebenfalls ein Kopfteil 25 auf, das .dazu dient, die Einlaßklappe 15 mit Hilfe eines auf der Stoßstange 20 befestigten Halteringes 36 zu verriegeln. Die Hülse 22 ist außerdem nach links über die Einlaßöffnung hinaus verlängert und wirkt unter Zwischenschaltung eines Spielraumes mit einem Auslaßventil 34 zusammen, das durch eine Feder 35 auf seinem Sitz gehalten wird.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgende:

Im Ruhezustand (Fig. 3) wird die Ventilklappe 15 durch' den sich auf der Stoßstange 20 abstützenden Kolben des Bremszylinders von ihrem Sitz getrennt · gehalten, und das Auslaßventil wird, durch die Feder 35 geschlossen. Sobald sich das Fahrzeug in Bewegung setzt (Fig. 4), verschiebt sich die Stange 28 unter deni Druck des. Hebels 32, der durch Fliehkraft betätigt wird, nach links und blockiert unter Vermittlung des Kopfteiles 25 das Einlaßventil 15 in seiner offenen Stellung. ^ Wenn man .die Bremse anziehen will,'· wird unter Überdruck stehende Luft durch das Rohr 12 eingeführt, dringt durch die Öffnung 13 ein, welche durch die von ihrem Sitz 17 abgehobene Ventilklappe 15 offengelassen ist, und erzeugt die Bremswirkung. Sobald sich die Radgeschwindigkeit -verlangsamt, verschiebt sich die Stange 28, auf die jetzt nicht mehr der Hebel 32 einwirkt, nach rechts und nimmt hierbei die Hülse 22 mit, .Hierdurch wird zuerst die Ventilklappe 15 freige-.geben, welche durch die Feder 16 auf ihren Sitz niedergedrückt wird, dann öffnet sich am Ende des zur Verfugung stehenden Spielraumes die Auslaßventilklappe 34. Der Druck, in dem Bremszylinder sinkt, und die Stärke der Bremswirkung verringert sich. Wenn die iso Stange 28 einen bestimmten Weg zurückgelegt hat, wird durch die Stützschulter 29 die \^rer-

riegelung27 aufgehoben, und bei erneut, zunehmender Geschwindigkeit kehrt die Stange 2S durch die Einwirkung der Fliehkraft nach links zurück, wodurch sich das Auslaßventil S 34 wieder schließen kann (Fig. 5). Von diesem Augenblick gerechnet spielt sich alles - genau so ab wie bei einer mit Unterdruck arbeitenden Bremse, so daß eine erneute Darstellung nicht nötig sein .dqrfte. Die Regeleinrichtung greift demnach jedesmal ein, wenn das Rad während des Bremsvorganges zu rutschen anfängt. Um. die Bremse zu lösen, verbindet man mit Hilfe eines Dreiwegeventils 2 das Steuerventil mit der Hauptluftleitung i, die ihrerseits in Verbindung mit der Atmosphäre steht; die in dem Bremszylinder enthaltene komprimierte Luft drückt dann die Ventilklappe 15 zurück und entweicht in die Atmosphäre.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Mit Überdruck oder Unterdruck arbeitende Bremsvorrichtung mit Iiaupt- und Hilfsbremszylinder, die selbsttätig die Verringerung der Bremskraft im Hilfsbremszylinder beim Sinken der Umdrehungsgeschwindigkeit der Räder mittels eines Ventils hervorruft, das von einem Fliehkraftregler gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Sinken der Geschwindigkeit der Räder den Bremszylinder von der Druckluft-· bzw. Vakuumleitung ein für allemal abschließt', so däß_: der Bremszylinder bis zum Ende des Brems-Vorganges keine neue Druckluft bzw. kein neues Vakuum mehr erhält.
2. 2. Bremsvorrichtung nach Anspruch Ϊ, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil für .den Hilfszylinder ein Einlaßventil (15) enthält, das entgegen dem Druck einer Feder (16) bei gelöster Bremse durch den Zylindefkolben (41) vermittels einer Stoßstange (20) offengehalten wird und daß dieses Ventil bei genügend großer Geschwindigkeit in der Offenstellung durch eine Stange (22) verriegelt wird, die durch den Fliehkraftregler gesteuert wird.
3. 3. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2 für Unterdruck, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (6) für den Hilfsbremszylinder (5) zwei Kammern besitzt, von denen die eine Kammer (10) die Verbindung einerseits mit der Bremsleitung durch den Anschlußstutzen (12) und anderseits über das Einlaßventil (15) mit der einen Seite des Bremszylinderkolbens (41) herstellt, während die andere

   Kammer (11) mit der zweitenKolbenfläche in Verbindung ist und von der ersten Kammer durch ein Kugelventil (14) getrennt ist,, das durch die vom Fliehkraftregler gesteuerte Stange (22) bei einer Verringerung der. Fahrgeschwindigkeit geöffnet ; wird, wobei die Kugel (14) mit der Antriebsstange (22) mit einem gewissen Spiel gekuppelt ist. ■
4. 4. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2 für Überdruck, .dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (6) für den Hilfsbremszylinder (5) zwei Kammern besitzt, von denen die eine Kammer (10) die Verbindung einerseits durch den Anschlußstützen (12) mit dem Hilfsbehälter (3) und der Hauptluftleitung unter Vermittlung eines Dreiwegeventils und anderseits über das Einlaßventil (15) mit .der einen Seite des Bremszylinderkolbens (41) herstellt, während die andere Kam¹ mer (ti) über ein federbelastetes Ventil (34), das durch die vom Fliehkraftregler gesteuerte Stange (22) bei einer Verringerung der Fahrgeschwindigkeit geöffnet wird, mit der freien Außenluft verbunden ist, wobei die Stange (22) mit einem gewissen Spiel mit dem Ventil (34) gekuppelt ist.
5. 5. Bremsvorrichtung nach Anspruch i, 2, 3 oder 4) dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verriegelung des Einlaßventils (15.) dienende. Stange (22) am einen Ende

   - in eine Hülse (26) ausläuft, die mit einem durch den Fliehkraftregler gesteuerten Stift (28) mittels eines Kugelgesperres (27) derart verbunden ist, daß bei zunehmender Geschwindigkeit des Fahrzeugs der Stift die Hülse (26) zunächst' nicht . mitnimmt, aber sie am Ende der Bewegung, sich gegen sie abstützend, verstellt und hierdurch das Einlaßventil verriegelt, währendbei der Rückbewegung des Stiftes bei abnehmender Geschwindigkeit die hakenförmige Stange (22) mit dem Stift gekuppelt und somit von diesem mitgenommen wird, wodurch zuerst das Einlaßventil entriegelt und dann das Auslaßventil (34) geöffnet bzw. die Ventilkugel (14) von ihrem Sitz abgehoben wird.
6. 6. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 bis -5) .dadtirch gekennzeichnet, daß eine Stützschulter (29) die Verriegelung am Ende der Rücklaufbewegung mit dem Steuerstift (28) auslöst und dadurch der Stange (22), in der der Stift (28) gleitet, die Rückkehr in ihre Anfangslage ermöglicht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen