DEP0025499DA - Druckluftbremseinrichtung in Schienenfahrzeugen, insbesondere solchen des Straßenverkehrs - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Druckluftbremseinrichtungen in Schienenfahrzeugen, insbesondere solchen des Straßenverkehrs, mit einer einzigen durchgehenden Druckleitung und mehreren gleichartigen, je aus einem selbsttätigen Steuerventil, einem Druckbehälter und einem oder mehreren Bremszylindern bestehenden Bremsengruppen. Wenn bei diesen Fahrzeugen durch Druckluft auch noch andere Verbraucher als die genannten Bremsengruppen, z.B. Türschliesser, Winker, Signale, Sandstreuer versorgt werden sollen, ist es notwendig für diesen Zweck noch einen oder mehrere Druckluft-Vorratsbehälter, sogenannte Hauptbehälter vorzusehen. Um nun auf einfache Weise die Hauptbehälter in ihrer Gesamtheit den Bremsengruppen vorschalten und die Hauptbehälter und Gruppenbehälter aus der gleichen Quelle speisen zu können, sind nach der Erfindung die Hauptbehälter unmittelbar und die Gruppenbehälter über ein gegen sie öffnendes Rückschlagventil an eine Sammelleitung angeschlossen, die bei Fahrzeugen ohne eigene betriebsfähige Drucklufterzeugungsanlage über ein Rückschlagventil von der durchgehenden Druckleitung aus gefüllt wird. Die Erfindung hat ausserdem den weiteren Vorteil, dass bei Ausfall der einen Bremsengruppe die anderen noch wirksam bleiben.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen skizziert und zwar zeigen

Fig. 1 einen aus einem Beiwagen und zwei vorauslaufenden Triebwagen bestehenden Wagenzug.

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eines der selbsttätigen Steuerventile der Bremsengruppen.

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein Sandstreuventil der Anlage;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Führerbremsventile in den Triebfahrzeugen und

Fig. 5 und 6 ein Absperrvorrichtung für das Führerventil und das Ende der Steuerleitung.

Der Wagenzug besteht aus zwei vorauslaufenden schweren Fahrzeugen, von denen das erste A als Triebwagen und das andere B als Beiwagen verwendet wird, und einem hinter diesen beiden Wagen angefügten normalen Beiwagen C.

Die beispielsweise dreiachsigen Triebfahrzeuge A und B besitzen eine durchgehende Steuerleitung 1, die in den Kupplungsköpfen an den Fahrzeugenden aufhört. An die Steuerleitung 1 sind durch die Leitungen 2 die selbsttätigen Steuerventile 3, deren Druckluftvorratsbehälter 4 und Bremszylinder 5 angeschlossen, welche in sich abgeschlossene Bremsengruppen der einzelnen Achsen des Fahrzeugs bilden. Ausserdem sind für die Vorderachsen jedes Fahrzeuges je ein Sandstreuventil 6, sowie Sandbehälter 7 mit Streudüsen 8 vorgesehen. Die Bremsengruppen sind durch eine gemeinsame Leitung 10 unter Zwischenschaltung von Rückschlagventilen 11 unter sich und in den Triebwagen A und B auch unmittelbar mit einer Drucklufterzeugungsanlage verbunden, die aus einem mit der Lichtmaschine zusammengebauten Verdichter 12, einen Druckregler 13 und einem Zuteiler 14 für ein Frostschutzmittel besteht. Ausser den Bremsengruppen mit ihren Behältern 4 versorgt der Verdichter 12 über ein in bekannter Weise nach Erreichen eines bestimmten Leitungsdrucks öffnendes Überströmventil 15 noch weitere Behälter 16 für andere nicht dargestellte Luftverbraucher, wie z.B. Türschliesser, Scheibenwischer, Signaleinrichtungen usw. Auch das Sandstreuventil 6 ist an die Behälter 16 angeschlossen. Ausserdem wird aus diesen Behältern Druckluft entnommen, wenn der Verdichter aus irgend einem Grund den Bedarf der Bremsengruppen nicht oder nicht in ausreichendem Masse decken kann.

Im vorderen Teil der Fahrzeuge A und B ist ein Führerventil 17 vorgesehen, das mit der Leitung 18 von der Drucklufterzeugungsanlage, d.h. dem Behälter 4 bzw. 16 versorgt wird und von dem aus eine Leitung 19 zur Steuerleitung 1 führt. In die Verbindungsstelle der Leitungen 19 und 1 ist ein Dreiweghahn 20 gelegt, der mit einem Hebel 21 und eienr Stange 22 von der Stirnseite des Fahrzeugs aus bedienbar ist. Das Führerbremsventil wird vom Wagenführer gefühlsmässig gesteuert durch einen Fußbremshebel 23 über eine Stange 24 und einen Schwinghebel 25.

Die Leitungen 1 und 10 sind unter sich durch eine Leitung 26 verbunden, in die ein Rückschlagventil 27 gelegt ist. Dieses Ventil öffnet gegen die Leitung 10. Die Leitung 26 kann unmittelbar oder über die Anschlußleitung 2 der selbsttätigen Ventile 3 von der Steuerleitung 1 ausgehen.

Die selbsttätigen Steuerventile 3 (Fig. 2) bestehen aus einem dreiteiligen Gehäuse 31, 32, 33, in dessen Bohrung zwei Kolben 34, 35 beweglich sind. Zwischen den beiden durch eine hohle Stange 36 miteinander verbundenen Kolben liegt eine Trennwand 37, so dass im Gehäuse vier Kammern 38, 39, 40, 41 gebildet sind. Die Kammer 38 ist über ein federbelastetes Rückschlagventil 42 und einen Kanal 43 mit der Steuerleitung 1 und durch einen Kanal 44 mit deren Vorratsbehälter 4 verbunden. An die Steuerleitung 1 ist ausserdem dauernd die Kammer 39 unterhalb des Kolbens 34 angeschlossen. Die Kammer 40 steht durch einen Schlitz 45 in der Wand des Gehäuseteils 33 unter Aussenluftdruck. In diesem Schlitz ist auch ein Hebel 46 gelagert, durch den das Rohr 36 und mit ihm die Kolben 34, 35 willkürlich verschoben werden können. Das Rohr 36 besitzt einen Schlitz 47. Von der Kammer 41 führt zum Bremszylinder 5 eine Leitung 48, die in der gezeichneten Stellung über das Rohr 36 an die Aussenluftkammer 40 angeschlossen ist. Die Kammer 41 kann ausserdem bei nach unten geschobenem Rohr 36 und abgehobenem Ventilteller 49 von der Aussenluft abgeschlossen und mit dem Kanal 44 in Verbindung gebracht werden. In der Fahrtstellung werden die

Kolben 34, 35 durch eine Feder 50 in ihrer oberen Endlage an einem Anschlag 51 gehalten.

Beim Sandstreuventil 6 (Fig. 3) besteht das Gehäuse ebenfalls aus drei Teilen wie beim Ventil 3, nämlich aus den Teilen 61, 62, 63, die weitgehend mit den entsprechenden Gehäuseteilen des Ventils 3 übereinstimmen. Ein Kolben 64 und eine Trennwand 65 unterteilen den Gehäuseinnenraum in drei Kammern 66, 67, 68. Der Kolben 64 hat auch hier als Kolbenstange ein Rohr 69, dessen unteres offenes Ende in die Kammer 68 ragt und einen Ventilteller 70 von seinem Sitz abheben kann, wodurch die Kammer 68 über einen Kanal 71 an den Druckluftvorratsbehälter 16 angeschlossen wird. Die Kammer 68 ist im übrigen mit der Sandstreudüse 8 verbunden. Die Zwischenkammer 67 steht wie beim Ventil 3 unter Aussenluftdruck und wird ebenso wie das Rohr 70 von einem Stellhebel 72 durchdrungen. Der Hebel 72 ist von einer Stelle ausserhalb des Ventils bedienbar. Die oberhalb des Hebels liegende Wand 73 ist mit mehreren Öffnungen 74 versehen, und dient einer Feder 75 als Stütze, die den Kolben 64 an einem Anschlag 76 halten will. In der Kammer 66 oberhalb des Kolbens 64 herrscht über die Leitung 48 der jeweilige Bremszylinderdruck.

Das Führerventil 17 (Fig. 4) kann irgendeines der bekannten Reaktionsventile sein, die eine gefühlsmässige Änderung des Steuerleitungsdrucks oder Bremsleitungsdrucks ermöglichen. Bei der skizzierten Ausführung weist das Gehäuse 17 zwei achsparallele, im wesentlichen zylindrische Bauteile auf. Der untere dieser Teile ist durch eine zentraldurchbohrte Querwand 80 in zwei Kammern 81 und 82 aufgeteilt. Die linke Kammer 81 ist durch einen Schraubdeckel 83 verschlossen und durch diesen hindurch über eine Leitung 18 mit dem Druckluftbehälter 4 verbunden. Diese Kammer 81 bietet ausserdem einem Ventilteller 84 Raum, den seine Feder 85 an seinem Sitz an der Querwand 80 zu halten sucht. Von der anderen Seite kann gegen den Ventilteller 84 der hohle Schaft 86 eines Kolbens 87 wirken, der in der Kammer 82 verschiebbar und durch eine Feder 88 belastet ist. Die Kammer 82 ist durch die Leitung 19 in Verbindung mit der Steuerleitung 1. Vom Raum rechts des Kolbens 87 geht eine Öffnung 89 zur Aussenluft, von ihm aus führen ausserdem einige den Kolben 87 durchdringende Bohrungen 90 in den Hohlraum des Schafts 86. Der Kolben 87 hat eine nach rechts gerichtete Stange 91. Diese ist ausserhalb des Gehäuses an das untere Ende des Schwinghebels 25 angelenkt. An den oberen Teil dieses Schwinghebels 25 ist die zum Bremsfußhebel 25 führende Stange 24 angeschlossen. Eine Feder 92 ist bestrebt, den Fußbremshebel 23 in seiner Ruhestellung (Fahrstellung) zu halten, bzw. in diese Stellung zurückzuführen. In der Mittel des Schwinghebels 25 greift eine Stange 93 an, die in den oberen Teil 94 des Gehäuses 17 hineinragt und dort über eine Scheibe 95 gegen eine an einer Verschlußschraube 96 der Kammer 94 sich abstützende Feder 97 drückt.

Der Dreiweghahn 20 besitzt drei um 90° zueinander versetzte Anschlußstutzen 101, 102, 103 für die das Fahrzeug durchziehende Steuerleitung 1, die Verbindungsleitung 19 zum Führerventil 17 und den zur vorderen Fahrzeugkupplung führenden Teil 1' der Steuerleitung 1. Dementsprechend sind im Hahnküken 104 ein durchgehender Kanal 105 und ein quer dazu nur nach einer Seite gerichteter Kanal 106 vorgesehen. Der Stellhebel 21 ist am Küken 104 so befestigt, dass mit Hilfe der Stange 22 die Stellung der Fig. 5 : 1, 106 105, 19 oder die Stellung der Fig. 6 : 1, 105, 1' eingestellt werden kann.

Wenn die Triebwagen A, B und der Beiwagen C im Zug wie dargestellt gefahren werden, ist das hintere Ende der Steuerleitung 1 des Beiwagens C durch ein nicht näher zu behandelndes bekanntes Ventil 110 o.dgl. abgeschlossen und das vordere Ende 1' der Steuerleitung des ersten Triebwagens A ist durch den Dreiweghahn 20 abgeschaltet (Fig. 5). In dem als Beiwagen laufenden Triebwagen B ist die Steuerleitung 1 durch Ventil 110 und Hahn 20 geöffnet (Fig. 6); ebenso im vorderen Teil des Beiwagens C. Die Stellung der Ventile 110 und der Hähne 20 können von aussen unmittelbar nach dem An- und Abkuppeln des Fahrzeugs oder zwangsläufig mit diesen mechanischen Vorgängen durch nicht näher dargestellte Verbindungsglieder zwischen den Stellhebeln und Kupplungsköpfen herbeigeführt werden.

Während der Fahrt, d.h. bei gelöster Bremse, sind die beweglichen Teile des Führerventils 17, der selbsttätigen Ventile 3 und des Sandstreuventils 6 in den gezeichneten Stellungen. Der Ventilteller 84 des Führerventils ist von seinem Sitz 80 abgehoben, sodass die durchgehende Steuerleitung 1 vom Behälter 4 des Triebwagens A her unter Druck steht. Dieser Druck herrscht auch in den Zweigleitungen 2 und zu beiden Seiten der Kolben 34 der selbsttätigen Steuerventile 3. Durch die Kolben 34 sind in dieser Lage die Bremszylinder 5 über die Kammern 41 und das Rohr 36 mit der Aussenluft verbunden. Sämtliche Bremsen sind gelöst. Bei Aussenluftdruck in den Bremszylindern und in der Leitung 48 ist aber auch der Raum oberhalb des Kolbens 64 der Sandstreuventile 6 unter Aussenluftdruck, und die Sandstreudüsen 8 sind von den Druckluftbehältern 16 abgesperrt.

Wenn die Fahrgeschwindigkeit verzögert werden soll, wird vom Fahrer der Fußhebel 23 niedergetreten. Dadurch verschiebt sich die Stange 24 nach links. Der Hebel 25 schwingt um den Anlenkpunkt der Stange 93, zieht den Kolben 87 nach rechts, lässt den Teller 84 auf seinen Sitz 80 gehen und hebt den Hohlschaft 86 vom Ventilteller 84 ab. Infolgedessen ist die Kammer 82 vom Behälter 4 getrennt und dafür mit der Aussenluft verbunden, sodass aus der Steuerleitung 1, 19 Druckluft abströmt, d.h. der Steuerleitungsdruck sich vermindert.

Jede Druckänderung in der Steuerleitung 1 macht sich auch in der Anschlußkammer 39 der Steuerventile 3 bemerkbar. Wenn nun z.B. vom Führersitz 17 des Triebwagens A aus der Steuerleitungsdruck gesenkt wird, so sinkt auch der Druck unterhalb der Kolben 34 der Steuerventile 3. Da die Feder 50 nur eine schwache Rückführfeder ist, reicht schon bei einem geringen Druckabfall in der Kammer 39 der Drucküberschuß der Kammer 38 aus, den Kolben 34 nach unten zu schieben, wobei sich der Kolben 35 und das Rohr 36 mitbewegen. Das offene Rohrende legt sich gegen den Ventilteller 49, trennt dadurch die Kammer 41 von der Aussenluft und schafft beim Weitergang nach Abheben des Ventiltellers 49 eine Verbindung mit dem Druckkanal 44 und dadurch mit dem Druckluftbehälter 4. Die Bremszylinder 5 erhalten jetzt Druckluft aus ihren zugeordneten Behältern 4; die Bremsen werden angezogen.

Sobald der Fahrer des Zugs durch Nachgeben mit dem Fuß über das Führerventil 17 des Fahrzeugs A vom Behälter 4 aus Druck in die Steuerleitung gibt, steigt der Druck unter dem Kolben 34 der selbsttätigen Ventile 3 wieder an und der Kolben wandert in seine obere Endstellung am Anschlag 51. Die Druckluft aus den Bremszylindern 5 entweicht über die Kammer 41, das Rohr 36 und die Öffnungen 44, 45 ins Freie. Die Bremsen werden gelöst. Der Fahrer kann somit vom Bremsfußhebel aus die Bremsen einstellen, in dem er den Fußdruck auf den hebel 23 je nach den gerade vorliegenden Bedürfnissen verstärkt oder vermindert.

Der Bremsleitungsdruck herrscht auch in der Kammer 66 des Sandstreuventils 6, denn diese ist ebenfalls mit der Bremsleitung 48 verbunden. Der Bremsleitungsdruck ruft aber dort erst eine Wirkung hervor, wenn er einen bestimmten Wert übersteigt, d.h. einen Wert, bei dem die Gefahr besteht, dass die Räder des leeren Fahrzeugs blockieren. Dieser Wert kann bei 2 atü liegen.

Wird der Bremsleitungsdruck über diesen Wert gesteigert, wenn z.B. bei einer Schnellbremsung der Fußhebel 23 ganz durchgetreten wird, so wird seine Auswirkung am Kolben 64 des Sandstreuventils 6 stark genug, um den Kolben 64 und das Rohr 69 entgegen der Feder 75 nach unten zu drücken, das Rohrende gegen den Ventilteller 70 zu legen und dann diesen von seinem Sitz abzuheben. Bei angehobenem Ventilteller ist aber die Kammer 68 über den Kanal 71 an den Druckluftbehälter 16 angeschlossen und es wird Druckluft aus dem Behälter 16 in die Sandstreudüsen 8 geleitet.

Es ist zweckmässig, für das Sandstreuventil auch noch eine Handbetätigung, z.B. durch den hebel 72, vorzusehen und diesen mit Spiel über einen Seilzug 77 o.dgl. mit einem Handhebel 78 im Griffbereich des Fahrers zu verbinden. Durch diese Einrichtung ist der Fahrer in der Lage, in besonderen Gefahrenfällen oder beim Anfahren und durchrutschenden Treibrädern Sand zu streuen, ohne dass das druckabhängige Einsetzen des Sandstreuers dadurch behindert ist.

Die Druckluftbehälter 4 und 16 werden im Triebwagen A vom Verdichter 12 über die Sammelleitung 10 gefüllt und zwar die Behälter 4 über die Rückschlagventile 11 und die Behälter 16 über das Überströmventil 15. Die Behälter 16 werden also erst gefüllt, wenn in den Behältern 4 schon ein bestimmter Druck erreicht ist. Das Überströmventil 15 hindert aber nicht das Abströmen von Druckluft aus den Behältern 16 zur Leitung 10. Aus der Sammelleitung 10 des Triebwagens A wird aber auch die durchgehende Steuerleitung 1 des Triebwagens und der übrigen Fahrzeuge gespeist, denn in der Fahrstellung des Führerventils 17 ist die mit der Leitung 10 verbundenen Leitung 18 an die Steuerleitung 1 angeschlossen. Von der Leitung 1 aus erhalten dann in jedem der Beiwagen B und C über die Leitungen 26 die Behälter 4 und 16 dieser Fahrzeuge Druckluft; in dem als Beiwagen laufenden Triebwagen B jedoch nur dann wenn der auch dort vorhandene Verdichter 12 nicht mitläuft. Die Anlage nach der Erfindung hat also den Vorteil, dass nicht nur die Behälter 4, sondern ebenso die Behälter 16 stets entweder von der Steuerleitung oder auch unmittelbar von der jeweils laufenden Verdichteranlage aus versorgt werden. Trotzdem sind die Bremsengruppen gegen Ausfall gesichert. So bleibt beispielsweise in allen Fahrzeugen bei einem Undichtwerden des Leitungssystems der vorderen Bremsengruppen immer noch der Druckluftvorrat im Behälter 4 der hinteren Bremsengruppen erhalten und es können bei Druckabfall in der Steuerleitung auch in diesem Fall noch die hinteren Bremsengruppen wirksam werden. In gleicher Weise bleiben bei Ausfall der hinteren Bremsengruppen die vorderen noch wirksam, weil der Druckluftvorrat der Behälter 4 dieser Gruppen wegen der Ventile 11 nicht über die Leitung 10 in das Leitungssystem der anderen Bremsengruppen abströmen kann.

Claims (3)

1. Druckluftbremseinrichtungen in Schienenfahrzeugen, insbesondere solchen des Straßenverkehrs, mit einer einzigen durchgehenden Druckleitung und mehreren gleichartigen, mindestens aus einem selbsttätigen Steuerventil, einem Druckluftbehälter und einem oder mehreren Bremszylindern bestehenden Bremsengruppen, dadurch gekennzeichnet, dass bei zusätzlicher Verwendung von Hauptbehältern für sämtliche Bremsengruppen die Hauptbehälter unmittelbar und die den Bremsengruppen zugeordneten Behälter über ein gegen sie öffnendes Rückschlagventil an eine Sammelleitung angeschlossen sind, die bei Fahrzeugen ohne eigene betriebsfähige Drucklufterzeugungsanlage über ein Rückschlagventil von der durchgehenden Druckleitung aus gefüllt wird.

2. Druckluftbremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Fahrzeugen mit eigener Drucklufterzeugungsanlage diese an die Sammelleitung zwischen den Rückschlagventilen angeschlossen ist.

3. Druckluftbremseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anordnung der selbsttätigen Steuerventile (3) zwischen Steuerleitung (1) und Sammelleitung (10) die letztere über die Anschlußleitung (2) eines Steuerventils (3) mit der Steuerleitung (1) verbunden ist.