DE702771C - Einrichtung zur selbsttaetigen Regelung des Bremszylinderdruckes entsprechend der Fahrzeugbelastung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung, die dazu dient, bei Druckmittelbremsen an Fahrzeugen, insbesondere an Eisenbahnfahrzeugen, den Bremszylinderdruck beim Bremsen in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung zu regeln und dieser Belastung anzupassen.

Die Vorrichtung nach der Erfindung setzt das Vorhandensein einer Einrichtung voraus, die ein zwischen dem Bremsluftbehälter und dem Bremszylinder befindliches Relaisventil und die zu seiner Betätigung erforderlichen, unter . verschiedenen Druckvierhältnissen arbeitenden, in ihrer Gesamtheit den als Druck-Übersetzer bekannten Teil bildenden Kolben besitzt. Die Vorrichtunng hat den Zweck, nach Maßgabe der Be^astungsänderungen des Fahrzeuges einen steuernden Druck zu regeln, der entweder unmittelbar im Druckübersetzer tätig wird oder der zur Verstellung eines Hebeldrehpunktes bei Anwendung eines mit zwei parallelen Kolbensätzen arbeilenden Druckübersetzers dient, indem er so das Hebelverhältnis zwischen den beiden zur Bestimmung des Bremszylinderdruckes wirksamen Kolbensätzen ändert, die auf die Arme eines zweiarmigen, waagebalkenartigen Hebels einwirken.

Die Erfindung bezieht sich auf die Ausbildung eines Lastdruckregelventils, das die Aufgabe hat, den Druck, der neben anderen Druckkräften auf die Bildung des Bremszylinderdruckes bestimmenden Einfluß ausühi, ° , nach Maßgabe der Fahrzeugbelastung zu regeln.

Es ist bereits bekannt, bei einer Druckluftbremse, die mit einem Relaisventil und dieses steuernden Druckübersetzer arbeitet,

den einen steuernden Kolben dieses Druckübersetzers unter den Einfluß eines nach Maßgabe der Belastungsänderung des Fahr-, zeuges sich ändernden Druckes zu setzen (schweizerische Patentschrift 194329). ■· ■ Bei dieser bekannten Einrichtung erfolgt die Regelung des mit der Belastung veränderlichen Druckes durch ein Hilfsventil, das in seiner Tätigkeit von der Tragfederdurchbiegung des Fahrzeuges beeinflußt wird und das den für die Bestimmung des Bremszylinderdruckes maßgeblichen Steuerdruck erst im Augenblicke der Bremsung entstehen läßt. Hierdurch wird zwar der Fahrzeugbelastung bestimmender Einfluß auf die Größe der Bremswirkung eingeräumt, zugleich aber erfolgt die Beeinflussung der Vorrichtung auch unter der Wirkung des Federspieles, das sich ohne Rücksicht auf die Fahrzeugbelastung beim Überfahren der Schienenstöße, Weichen u.dgl. abspielt. Hierin ist aber mit Recht eine Unzulänglichkeit dieser Einrichtung zu erblicken; denn es kann vorkommen, daß die maßgebliche Tragfeder des Fahrzeuges gerade im Augenblick der Bremsung infolge der Wirkung eines Schienenstoßes eine Lage einnimmt, die keineswegs durch die Fahrzeugbelastung bedingt ist. Die erzielte Bremswirkung entspricht dann durchaus nicht der Fahrzeugbelastung, sondern ist je nach den Umständen zu groß oder zu klein. Berücksichtigt man die Vielzahl der Bremswagen in einem Güterzug und berücksichtigt man die Tatsache, daß ja bei allen Waagen die Wirkung des Federspieles eintritt, dann erkennt man, daß die bekannte Vorrichtung in Verfehlung des ihr zugedachten Zweckes durchaus keine ruhig verlaufende, stoß- und zerrungsfreie Bremsung gewährleistet. Die Auswirkungen des Federspieles sind bei der bekannten Einrichtung auch deshalb besonders nachteilig, weil sie sich während des Aufbaues des Steuerdruckes auswirken und dessen endliche Höhe ungünstig beeinflussen. Die angedeuteten Mängel der bekannten Vorrichtung sind bei der Vorrichtung nach der Erfindung nicht vorhanden.

Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß ein zwischen dem gefederten und nichtgefederten Fahrzeugteil (Fahrzeugrahmen oder Fahrzeuguntergestell und Achslagergehäuse) angeordnetes Lastdruckreglerventil vorgesehen ist, das den der Belastung des Fahrzeuges entsprechenden Steuerdruck, der entweder zum Verstellen des Hebeldrehpunktes des waagebalkenartigen, zweiarmigen Hebels gemäß der oberen Erläuterung dient, oder der unmittelbar im Druckübersetzer wirkt, einstellt, wobei Mittel vorgesehen sind, um die stetigen Veränderungen dieses Steuerdruckes, soweit sie durch das unvermeidliche Federspiel bei der Fahrt hervorgerufen werden könnten, zu vermeiden.

Zu diesem Zweck sind vor bzw. hinter dem Ein- und Auslaßventil desjenigen Rau- * nies des Ventilgehäuses, in welchem der erwähnte Steuerdruck erzeugt wird, Düsen angeordnet, die größere Druckschwankungen in dem genannten Räum verhindern, und die Vorrichtung arbeitet außerdem in der Weise, daß sie den zum angegebenen Zweck erforderlichen Steuerdruck nicht erst beim Bremsen aufbaut, sondern ständig in der erforderlichen Größe aufrechterhält.

Bei der bekannten Vorrichtung dagegen würde der Einbau von Düsen unzweckmäßig sein, da diese den Aufbau des Steuerdruckes, der im Gegensatz zu der Ausführung nach der Erfindung erst während des Bremsvorganges erfolgt, in unzulässiger Weise verzögern würden.

Die grundsätzliche Anordnung der Vorrichtung nach der Erfindung ist auf der Zeichnung in Anwendung auf einen Druckübersetzer mit zwei parallelen Kolbensätzen und nach Maßgabe der Belastung veränderlichem Hebeldrehpunkt für den zweiarmigen Betätigungshebel dieser Kolbensätze dargestellt.

Zwischen dem Bremszylinder 1 und' dem go Bremsluftbehälter 2 befindet sich das im Gehäuse 3 untergebrachte Relaisventil, das aus dem Bremszylindereinlaßventil 4 und dem ' Bremszylinderentlüftungsventil 5 besteht. Es wird von dem Steuerkolben oder der Steuermembran 6 betätigt, deren zum Teil hohle Spindel als Auslaß dient und auf den einen Arm des als zweiarmiger Hebel ausgeführten Waagebalkens 7 einwirkt. Auf den anderen Arm dieses Waagebalkens wirkt die Stange eines Kolbensatzes 8, 9, der parallelachsig zum Kolben 6 angeordnet ist, wobei der Kolben 9 einerseits unter dem Einfluß des beim Bremsen vom Steuerventil 10 eingestellten Drukkes, anderseits unter dem Druck einer Rückdruckfeder 11 und unter demjenigen Druck steht, den der bekannte, die Bremswirkung, der Geschwindigkeit entsprechend regelnde Achslagerbremsdruckregler einstellt. Dieser letztere Druck ist bei Geschwindigkeiten oberhalb eines bestimmten Wertes, beispielsweise 6okm/Std., nicht vorhanden, sondern er tritt nur auf, wenn die Geschwindigkeit unter diesen Wert gesunken ist. Der Kolben 8 steht einerseits unter dem beim Bremsen vom Steuerventil eingestellten Druck, der in der gleichen Richtung wirkt wie im Falle des Kolbens 9, anderseits steht er unter Atmosphärendruck. Der zwischen den Angriffspunkten der Kolbensätze 6 bzw. 8 und 9 am waagebalkenartigen Hebel 7 verschiebbare Drehpunkt 12 dieses Hebels befindet sich auf

einem verschiebbaren Teil, der in der Zeichnung durch die Stange 13 dargestellt wird, die am einen Ende einen Kolben 14, am anderen Ende einen Federteller 15 besitzt, gegen den sich, die anderseits an der Gehäusewandung abgestützte Feder 16 stützt. Das Steuerventil 10 steht in bekannter Weise mit der Bremsleitung 17 und dem Hufs- oder Steuerbehälter 18 in Verbindung.

Das für die Erfindung wesentliche Lastdruckregelventil besteht aus einem Gehäuse 20, das durch eine Biegeplatte 29 o. dgl. in einen oberen und in einen unteren Raum getrennt ist. Der untere Raum hat eine zur Atmosphäre führende Öffnung 21 und umschließt eine Feder 22, die in einer unteren becherförmigen Federschale 23 ruht, deren kolbenstangenartiger Ansatz 24 aus dem Gehäuse 20 heraustritt und auf einem nicht gefederten Fahrzeugteil, etwa dem Achslagergehäuse 25, oder auf einem Teil eines Drehgestelles des Fahrzeuges ruht, der zwar an sich der Achse gegenüber abgefedert sein mag, dem gegenüber das Fahrzeugunterge-

?.,^p> stell, das auf der Zeichnung durch den Winkel 26 angedeutet ist, seinerseits federnd angeordnet ist. Das Gehäuse 20 des Lastdruckregelventils ist am Fahrzeuguntergestell 26 befestigt. Auf dem oberen Ende der Feder 22 liegt eine becherartige Federschale 27, die einen mittleren röhrenförmigen Ansatz 28 besitzt, der in der Biegeplatte, einem Kolben o. dgl. 29, befestigt ist. Der oberhalb der Biegeplatte 29 befindliche. Raum des Gehäuses 20 ist durch eine Querwand 30 unterteilt, die eine mittlere, gleichzeitig als Ventilsitz und als Ventilspindelführung .dienende rohrartige Hülse 31 aufweist. Ein Doppelventil 32, 33 beherrscht einerseits die Verbindung zwischen dem oberhalb der Querwand 30 befindlichen Raum des Gehäuses 20 und dem zwischen dieser Querwand und der Biegeplatte 29 befindlichen Raum und anderseits die Verbindung zwischen dem letztgenannten Raum und dem unteren, durch die Öffnung 21 mit der freien Luft in Verbindung stehenden Gehäuseraum. Der oberhalb der Querwand 30 befindliche Gehäuseraum steht durch eine Rohrleitung 34 mit dem Steuerventil 10 bzw. durch eine Leitung 3 5 mit dem Bremslufbehälter 2 in Verbindung. In diese Verbindung ist eine Drosseldüse 36 eingeschaltet. Die Mündung des Rohres 34 in das Gehäuse 20 besitzt eine Drosseldüse

37. Der durch das Ventil 32 überwachte Auslaß des zwischen der Querwand 30 und der Biegeplatte 29 befindlichen Raumes des Gehäuses 20 besitzt ebenfalls eine Drosseldüse 38; der letzerwähnte Raum steht durch eine Leitung 39 mit dem Gehäuseraum in Verbindung, in welchem sich der Kolben 14 befindet, der den Drehpunkt 12 für den Waagebalken 7 verschiebt. Die Druckluft zur Betätigung des Kolbens 14 wird einem Sonderbehälter 41 entnommen, der aus dem Bremsluftbehälter 2 über die Düse 36 gespeist wird.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach der Erfindung ist die folgende:

Von dem ständig mit Druckluft gefüllten Bremsluftbehälter 2 aus füllt sich über die Leitung 35, die Düse 36, die Leitung 34 und die Düse 37 der obere Raum des Gehäuses 20 mit Druckluft. Gleichzeitig füllt sich der Behälter 41. Auch bei entladenem Fahrzeug ist die Spannung der Feder 22 derart, daß, das Ventil 33 zunächst von seinem Sitz abgehoben ist, während das Ventil 32 den Durchlaß 28 bis 38 geschlossen hält. Im Raum links vom Kolben 14, dessen Fassungsvermögen durch einen Behälter 40 vergrößert sein mag, entwickelt sich ein bestimmter Druck, der auf den Kolben 14 wirkt und in Gegenwirkung zur Feder 16 dem Drehpunkt 12 für den Waagebalken 7 eine bestimmte Lage gibt. Nach Erreichen eines bestimmten Druckes im Raum oberhalb der Biegehaut 29 und in allen damit in Verbindung stehenden Räumen wird die Biegeplatte 29 etwas nach unten durchgebogen, wodurch sich das Ventil 33 schließt, ohne daß sich das Ventil 32 öffnet. Druckverluste aus dem Raum oberhalb der Biegeplatte 29 oder aus den damit zusammenhängenden Räumen werden selbsttätig ersetzt, indem die Feder 22 die infolge des Druckverlustes weniger belastete Biegeplatte nach oben etwas zurückbiegt, wodurch das· Ventil 33 geöffnet wird und so lange geöffnet bleibt, bis der zum Schließen des Ventils 33 erforderliche Druck wiederhergestellt ist.

Damit das durch die Fahrterschütterungen bedingte Spiel zwischen dem Fahrzeuggestell 26 und dem Drehgestell oder dem Achslagergehäuse 25 keine schädliche Herabminderung der auf den Kolben 14 wirkenden Stellkraft hervorruft, ist außer dem Behälter 40 die Düse 38 vorgesehen. Die Düsen 36 und 37 wirken in ähnlichem Sinne. Die Düse 37 verhindert plötzliches Ansteigen des auf den Kolben 14 wirkenden Druckes beim Spiel des no Fahrzeuggestelles der Achse gegenüber. Die Düse 36 verhindert zu starke Entladung des Bremsluftbehälters 2, was beispielsweise eintreten könnte, wenn in einer der in Betracht kommenden Rohrleitungen oder in einem Verbindungsschlauch der Anlage ein Bruch erfolgt.

Beim beladenen Fahrzeug nimmt die Spannung der Feder 22 zu, infolgedessen ist auch der auf den Kolben 14 wirkende Druck größer. Der Hebeldrehpunkt 12 wird unter stärkerem Zusammendrücken der Feder 16 wei-

ter nach rechts verlagert; sonst sind die Verhältnisse im wesentlichen die gleichen wie im oben behandelten Fall des unbeladenen Fahrzeuges.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zur selbsttätigen Regelung des Bremszylinderdruckes entsprechend der Fahrzeugbelastung bei Druckmittelbremsen mittels eines Lastdruckregelventils, das den Druck in dem für die Bemessung des Bremsdruckes maßgeblichen Steuerraum beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil den Steuerdruck in dem Steuerraum ständig aufrechterhält und außerdem der Einfluß der Fahrzeugerschütterungen durch Schienenstöße u. dgl. auf die Größe des Steuerdruckes durch an sich bekannte Dämpfungsdüsen (37, 38) beseitigt ist, welche ao dem Druckeinlaßventil (33) des Lastdruckregelventils (20) vor-, dem Druckauslaßventil (32) nachgeschaltet sind.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluft as für die den Bremszylinderdruck bestimmende Vorrichtung einem Sonderbehälter (41) entnommen wird, der mit dem Brems luftbehälter (2) über eine Drosseldüse (36) in Verbindung steht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen