DE969085C - Schnellbremsbeschleuniger fuer Druckluftbremseinrichtungen von Schienenfahrzeugen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 4. JUNI 1958

K 25228IIj20 f

Bei Druckluftbremseinrichtungen von Schienenfahrzeugen ist es bekannt, zur Abzapfung von Druckluft aus der Hauptluftleitung außer den Betriebsbremsbeschleunigern besondere Schnellbremsbeschleuniger vorzusehen, welche nur bei Schnellbremsungen den Druck der Hauptluftleitung über die gesamte Länge des Zuges so schnell auf mindestens den einer Vollbremsung entsprechenden Wert verringern sollen, daß der bei Schnellbremsungen erforderliche steile Anstieg des Bremsdrukkes gewährleistet ist. Derartige Schnellbremsbeschleuniger dürfen aber bei Betriebsbremsungen nicht ansprechen, weil damit der vorgeschriebene Verlauf der Stufenbremsungen gestört würde.

Zur Verhinderung dieses ungewollten Anspringens eines Schnellbremsbeschleunigers wurde bereits versucht, dem Kolbensatz eines Steuerventils die Funktion dieses Beschleunigers zuzuweisen, indem für den Kolbensatz eine besondere Schnellbremsstellung vorgesehen wurde, in welche derselbe nur nach Überwindung einer auf einen bestimmten Wert vorgespannten Feder gelangen konnte. Eine solche Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß das beabsichtigte Ziel der vollen Sicherheit gegen Einsetzen des Schnellbremsbeschleunigers bei Betriebsbremsungen nicht erreicht wird, weil das Kolbensystem auch bei den letzteren Bremsungen unter Umständen die Feder überwin-

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det und in die Schnellbremsstellung gelangt. Würde dabei die Vorspannung der Feder zur Vermeidung des Übels besonders stark bemessen, so wäre ein Empfindlichkeitsabfall die Folge, auf Grund dessen z.B. beim Vorhandensein einer Reihe von Leitungswagen, welche nur die durchgehende Hauptluftleitung, aber keine eigene Bremse aufweisen, auch bei Schnellbremsungen der Druckabfall nicht ausreichen würde, um den Beschleuniger anspringen ίο zu lassen.

Diese aus der Vereinigung des Schnellbremsbeschleunigers mit dem Steuerventil sich ergebenden Nachteile sollten durch die ebenfalls bekannte Maßnahme beseitigt werden, den Schnellbremsbeschleuniger vom Steuerventil bzw. vom Kolbensystem des letzteren funktionell zu trennen und ihn mit einer besonderen Steuerkammer auszurüsten, deren Überdruck bei entsprechend rascher Absenkung des Druckes in der Hauptluftleitung den Beschleunigerkolben zur Öffnung eines Auslaßventils an der Hauptluftleitung betätigte. Diese Steuerkammern der Schnellbremsbeschleuniger vergrößern in ihrem unmittelbaren Anschluß an die zu ihrer Füllung herangezogene Hauptluftleitung das Volumen der letzteren so beträchtlich, daß damit die Erzielung der bei neuzeitlichen Druckluftbremsen geforderten hohen Durchschlagsgeschwindigkeiten in Frage gestellt ist. Außerdem müssen bei diesen von der Hauptluftleitung zu füllenden Steuerkammern besondere Maßnahmen getroffen werden, um die Kammern gegen Überladungen bei Füllstößen zu schützen. Trotz dieser Maßnahmen war aber auch die letztgenannte Bauart von Schnellbremsbeschleunigern nicht in einem solchen Maße gegen ein ungewolltes Ansprechen gesichert, wie es die Praxis des Eisenbahnbetriebes erfordert.

Es ist des weiteren ein Schnellbremsbeschleuniger bekannt, dessen vom Druck einer Steuerkammer beaufschlagter Kolben einen Schieber nur im Falle des bei einer Schnellbremsung auftretenden raschen Druckabfalles in der Hauptluftleitung um einen solchen Betrag bewegt, daß dieser Schieber einen Strömungsweg von dieser Steuerkammer zu einem weiteren Kolben freigibt, der unter der Beaufschlagung mit Druckluft aus letzterer Kammer einen Auslaß der Hauptluftleitung ins Freie öffnet. Im Falle einer Betriebsbremsung bleibt der Weg des Kolbens im Schnellbremsbeschleuniger und damit auch derjenige des Schiebers in der Weise begrenzt, daß nur ein gedrosselter Auslaß von der Steuerkammer ins Freie freigegeben wird. Sowohl im Falle einer Betriebsbremsung als auch einer Schnellbremsung entleert sich die Steuerkammer jedesmal teilweise oder ganz.

Die Steuerkammer dieses bekannten Schnellbremsbeschleunigers wird nicht unmittelbar aus der Hauptluftleitung gespeist, sondern mit Druckluft gefüllt, welche der Betriebsbremsbeschleuniger aus dieser Leitung beim Bremsen abzapft. Damit sind zwar die Nachteile der Volumenvergrößerung der Hauptluftleitung und der Füllstoßanfälligkeit der Steuerkammer vermieden. Dafür ist mit dieser Verwendung der vom Betriebsbremsbeschleuniger abgezapften Druckluft der ebenfalls wesentliche andere Nachteil verbunden, daß zur Durchführung einer Schnellbremsbeschleunigung erst ein Druckaufbau in der mit der Übertragkammer des Betriebsbremsbeschleunigers verbundenen Steuerkammer erforderlich ist, was die Schnellbremsung stark verzögert und damit die Durchschlagsgeschwindigkeit der Bremse in einer für die Verkehrssicherheit nachteiligen Weise verringert. Außerdem besteht ein weiterer Nachteil dieser bekannten Einrichtung darin, daß der Druckaufbau in der Steuerkammer thermodynamisch bedingten Schwankungen unterworfen ist, was ebenfalls den exakten und schnellen Einsatz der Schnellbremsbeschleunigung beeinträchtigt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Schnell bremsbeschleuniger, dessen das Auslaßventil für die Hauptluftleitung betätigender, vom Steuerventil bzw. dessen Kolbensystem getrennt angeordneter Kolben einerseits mit dem im Bremsfall auf den Leitungsdruck abzusenkenden Druck einer Steuerkammer und andererseits mit dem Druck der Hauptluftleitung und einer Federwirkung beaufschlagt ist und nur im Falle einer Schnellbremsung den zum öffnen des Auslaßventils erforderlichen Weg zurücklegt, so zu gestalten, daß sowohl die Nachteile einer zeitlichen Verzögerung der Schnellbremsbeschleunigung als auch einer Labilität der Druckverhältnisse in der Steuerkammer beseitigt werden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuerkammer bei gelöster Bremse mit dem Hilfsluftbehälter verbunden ist und aus diesem mit Druckluft über ein Ventil versorgt wird, welches durch den Auslaßventilkolben so gesteuert ist, daß durch dasselbe die Druckluftzufuhr zur Steuerkammer aus dem Hilfsluftbehälter nach Einsetzen einer beim Bremsen stattfindenden Druckerniedrigung in der Hauptluftleitung unterbrochen und erst beim Einsetzen des Lösevorganges wieder freigegeben wird.

Es sind Betriebsbremsbeschleuniger bekannt, deren Betätigungskolben einerseits durch den Druck der Hauptluftleitung und andererseits durch denjenigen einer Steuerkammer beeinflußt wird, welche mit dem Hilfsluftbehälter leitend verbunden ist. Diese Leitung ist jedoch nicht ventilüberwacht, und der Druck in der Steuerkammer bleibt somit immer, also auch im Bremsfall, gleich demjenigen des Hilfsbehälters. Diese Anordnung ist bei einem Betriebsbremsbeschleuniger lediglich n₅ zur Einleitung der ersten Bremsstufe brauchbar, dagegen nicht ohne weiteres auf einen Schnellbremsbeschleuniger anwendbar.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schnellbremsbeschleunigers in schematischer Weise dargestellt.

An die Hauptluftleitung 1 ist in üblicher Weise ein Steuerventil 3 bekannter Bauart angeschlossen, über welches ein Hilfsluftbehälter 5 im gelösten Zustand der Bremse mit dem höchsten Regeldruck der Leitung 1 gefüllt wird, während der Brems-

zylinder 7 entlüftet ist. Bei Bremsungen steuert das Ventil 3 um und verbindet den Bremszylinder 7 unter Absperrung seiner Entlüftung mit dem Hilf sluf!behälter 5.

Des weiteren ist ein Schnellbremsbeschleuniger 9 vorgesehen, dessen Raum 11 über einen Leitungszweig 13 an die Hauptluftleitung 1 angeschlossen ist. Die eine Begrenzungswand des Raumes 11 bildet ein Kolben 15, welcher durch eine Feder 17 belastet ist. Dieser Kolben befindet sich in der gezeigten Ruhelage in einem Abstand 19 von dem Ende eines Stößels 21, der seinerseits in einer Durchbrechung des Gehäuses 9 abgedichtet gelagert ist. Der Stößel 21 trägt einen Ventilteller 23, der unter der Wirkung einer Feder 25 auf einem Sitz 27 aufliegt. Das Ventil 23 trennt in dieser geschlossenen Stellung einen Raum 29 von einem mit der Außenluft (oder mit einer nicht gezeigten Aufnahmekammer) verbundenen Raum 31. Der Raum 29 steht über eine Leitung 33, und die Leitung 13 mit der Hauptluftleitung 1 in Verbindung. Der Kolben 15 trägt eine Kolbenstange 35, an deren dem Kolben entgegengesetzten Ende ein Ventil 37 befestigt ist. Dieses Ventil schließt den Einlaß 39 zu einer Abzapf kammer 41, welche durch den Innenraum eines topfförmigen Körpers 43 gebildet ist. Der Rand dieses Topfes dient als Einlaßventil 45, dessen Sitz 47 in einer Zwischenwand 49 des Gehäuses 9 vorgesehen ist. Der in -der Zeichnung untere Boden des topfförmigen Körpers 43 enthält eine Drosselöffnung 51, durch welche die Abzapfkammer 41 mit der Außenluft verbunden ist. Die Feder 17 hält im gelösten Zustand der Bremse den Kolben 15 in der aus der Zeichnung ersichtlichen Stellung, in welcher das Ventil 37 den Auslaß 39 sperrt und der Körper 43 entgegen der schwächeren Feder 53 in der abgedichteten Führung 55 eine solche Lage einnimmt, daß das Einlaßventil 45 geöffnet und die Verbindung zwischen dem Hilfsluftbehälter 5 und der Steuerkammer 57 unterhalb des Kolbens 15 über die Leitung 59 und den Vorraum 61 hergestellt ist.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Im gelösten Zustand der Bremse herrscht in der Hauptluftleitung 1 der höchste Regeldruck, mit welchem auch der Behälter 5 aufgefüllt ist. Dieser Druck überträgt sich durch die Leitung 59 und das geöffnete Ventil 45 in die Steuerkammer 57 des Schnellbremsbeschleunigers 9 und beaufschlagt die Unterseite des Kolbens 15. Dessen Oberseite steht unter dem Einfluß der Feder 17 und außerdem des im Raum 11 herrschenden Druckes der Hauptluftleitung 1, welcher die gleiche Höhe wie der Druck im Behälter 5 aufweist.

Wird zwecks Durchführung einer Betriebsbremsung der Druck in der Hauptluftleitung 1 durch Betätigen des nicht gezeigten Führerbremsventils in einem bestimmten Zeitmaß verringert, so führt dies in bekannter Weise zu einem Ansprung des Steuerventils 3 mit der Folge der Beaufschlagung des Kolbens im Bremszylinder 7 aus dem Hilfsluftbehälter 5. Mit der Druckverringerung in der Hauptluftleitung 1 findet eine solche über die Leitung 13 auch im Raum 11 des Schnellbremsbeschleunigers 9 statt, was eine Bewegung des KoI-bens 15 unter der Wirkung des nunmehr vorhandenen Überdruckes in der Steuerkammer 57 bei Verkleinerung des Abstandes 19 zur Folge hat. Bei dieser Bewegung tritt schon durch die Vergrößerung der Steuerkammer 57 eine Druckverringerung in derselben ein; darüber hinaus aber wird durch das öffnen des Ventils 37 bei vorhergegangenem Abschluß des Ventils 45 der Luft der Kammer 57 ein Zutritt zur Abzapfkammer 41 freigegeben, aus welcher sie über die Drosselöffnung 51 langsam ins Freie entweichen kann. Diese Erscheinungen wirken in derWeis.e zusammen, daß bei allen, Betriebsbremsungen entsprechenden Absenkungen des Druckes in der Hauptluftleitung 1 die Bewegung des Kolbens 15 gegen die Feder 17 mit Sicherheit auf ein solches Maß beschränkt bleibt, daß der Kolben den Stößel 21 nicht erreicht und somit das Ventil 23 nicht geöffnet wird. Dagegen findet—wie bereits erwähnt — eine öffnung des Ventils 37 statt, und dieselbe dauert so lange an, bis der Druck in der Steuerkammer 57 praktisch auf den neueingestellten Druck im Raum 11 abgesunken ist und der Kolben 15 unter der Wirkung der Feder 17 das \^entil 37 erneut schließt, ohne daß es zu einem Öffnen des Einlaßventils 45 käme. Bei weiteren Betriebsbremsstufen bis zur schließlichen Erreichung der Vollbremsung wiederholt sich die beschriebene Kolbenbewegung unter öffnen und Schließen des Ventils 37, wohingegen die Schließlage des Ventils 45 unverändert bleibt.

Beim Lösen der Bremse wird der Druck in der Hauptluftleitung 1 stufenweise oder kontinuierlich bis zu einem der Vollösung entsprechenden Wert erhöht. Dabei kommt es unter der Mehrbeaufschlagung des Kolbens 15 im Raum 11 bei geschlossenem Ventil 37 zu einer Abwärtsbewegung des topfförmigen Körpers 43 gegen die Wirkung der schwachen Feder 53, das Ventil 45 öffnet sich, und es strömt Druckluft aus dem Vorratsbehälter 5 über die Leitung 59 und den Vorraum 61 in die Steuerkammer 57 so lange, bis der ansteigende Druck in letzterer den Kolben 15 wieder um einen solchen Betrag aufwärts bewegt, daß das Ventil 45 ohne öffnen des Ventils 37 geschlossen wird. Bei einer weiteren Lösestufe wiederholt sich der Vorgang, no bis schließlich mit dem Eintritt der Vollösung Druckgleichheit im Raum 11 und in der Steuerkammer 57 herrscht und der Kolben 15 unter der Wirkung der Feder 17 wieder seine gezeigte Stellung einnimmt, in welcher die dauernde Verbindung zwischen Behälter 5 und Steuerkammer 57 unter Abschluß des Ventils 37 hergestellt ist.

Bei allen Betriebsbremsungen wird in der geschilderten Weise ein ungewolltes öffnen des Ventils 23 mit Sicherheit vermieden.

Findet dagegen eine Schnellbremsung mit entsprechend rascher Absenkung des Druckes in der Hauptluftleitung 1 auf mindestens den der Vollbremsung entsprechenden Wert statt, so ist die Druckabsenkung am Raum 11 ebenfalls eine so "5 intensive, daß die für die Betriebsbremsung ge-

schilderten Vorgänge den Kolben 15 nicht an einer zum Auf treffen auf den Stößel 21 und'öffnen des Ventils 23 ausreichenden Bewegung hindern können. Der Kolben fliegt unter dem Überdruck in der Steuerkammer 57 nach oben und stößt, das Ventil 23 auf mit der beabsichtigten Wirkung einer raschen Entlüftung der Hauptluftleitung 1 über die Leitungen 13, -33 und die Kammer 31 ins Freie oder in eine nicht gezeigte Aufnahmekammer. Die Vorgänge an den Ventilen 37 und 45 bleiben dabei grundsätzlich die gleichen wie bei Betriebsbremsungen. Der Druck in der Steuerkammer 57 sinkt so lange ab, bis die Feder 17 den Kolben 15. wieder nach unten bewegt, wobei sich auch das Auslaßventil 23 für die Hauptluftleitung schließt. Wird die letztere durch entsprechende Betätigung des Führerbremsventils völlig entlüftet, so fällt während des Offenbleibens des Ventils 23 auch der Druck in der Steuerkammer 57 über das Ventil 37 praktisch bis auf den Wert Null ab. Beim Lösen der Bremse erfolgt unter öffnen des Ventils 45 die Wiederauffüllung der Steuerkammer 57 aus dem Hilfsluftbehälter 5, bis schließlich im vollgelösten Zustand der höchste Behälterdruck bei offenbleibendem Ventil 45 in der Steuerkammer herrscht.

Durch die Verwendung der Druckluft aus dem

Hilfsluft- bzw. Vorratsluftbehälter für die Füllung der Steuerkammer des Schnellbremsbeschleunigers ist der Nachteil einer wesentlichen Vergrößerung des Volumens der Hauptluftleitung vermieden, und außerdem ist durch die Heranziehung dieses Behälters die Gefahr der Überladung durch Füllstöße, wie sie bei den bisherigen, unmittelbar mit der Hauptluftleitung verbundenen Steuerkammern bestand, beseitigt. Die Konstanz der Druckverhältnisse gewährleistet schließlich die ausreichende Sicherheit gegen ein ungewolltes Ansprechen des Schnellbremsbeschleunigers bei Betriebsbremsungen.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schnellbremsbeschleuniger für Druckluftbremseinrichtungen von Schienenfahrzeugen, dessen das Auslaßventil für die Hauptluftleitung betätigender, vom Steuerventil bzw. dessen Kolbensystem getrennt angeordneter Kolben einerseits mit dem Druck einer Steuerkammer und andererseits mit dem Druck der Hauptluftleitung sowie einer Federwirkung beaufschlagt ist und einen die öffnung des Auslaßventils bedingenden Weg nur bei der einer Schnellbremsung entsprechenden Abnahme des Druckes in der Hauptluftleitung zurücklegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkammer (57) bei gelöster Bremse mit dem Hilfsluftbehälter (5) verbunden ist und aus diesem mit Druckluft über ein Ventil (45) versorgt wird, welches durch den Auslaßventilkolben (15) so gesteuert ist, daß. durch dasselbe die Druckluftzufuhr zur Steuerkammer aus dem Hilfsluftbehälter nach Einsetzen einer beim Bremsen stattfindenden Druckerniedrigung in der Hauptluftleitung unterbrochen und erst beim Einsetzen des Lösevorganges wieder freigegeben wird.

2. Schnellbremsbeschleuniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Verbindung zwischen Steuerkammer (57) und Hilfsluftbehälter (5) überwachende Ventil als federbelastetes, topfförmiges Einlaßventil (43) ausgebildet ist, dessen an seinem einen Ende vorgesehener Bund (45) mit dem Einlaßsitz (47) der Steuerkammer zusammenwirkt und dessen Boden einen gedrosselten Auslaß (51) für eine durch den Topf gebildete Abzapfkammer (41) besitzt, deren Verbindung mit der Steuerkammer durch ein Ventil (37) geregelt wird, dessen Betätigung ebenso wie diejenige des Einlaßventils (45) durch den Kolben (15) für das Auslaßventil (23) der Hauptluftleitung erfolgt.

In -Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 904659, 910552, 928839,580525; USA.-Patentschrift Nr. 1 693 943.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 609 514/18 0.56 (809 524/4 5.58)