HU177526B - Triple valve of air brake of indirect operation - Google Patents

Description

Közvetetten ható légnyomásos fék háromnyomásos kormányszelepe

A találmány tárgya közvetetten ható légnyomásos fék háromnyomásos kormányszelepe, különösen síneken közlekedőjárművekhez, olyan töltő- és lezárószervvel, amelynek rugóterhelésű, egyrészt a fékhengernyomás, másrészt az atmoszferikus nyomás hatása alatt álló első dugattyúja és egy szintén rugóterhelésű, egyrészt a vezérlő légtartály, másrészt a főlégvezeték nyomása által terhelt második dugattyúja van, valamint dugattyúrúdja, amely egyrészt az első dugattyúra, másrészt egy szeleptányérra van felerősítve, amely szeleptányér a második dugattyún kialakított szelepülékkel együtt a vezérlő légtartály feltöltését szabályzó szelepet képez, továbbá egy második szelepe, amely a második dugattyú által működtethető és a segédlégtartály feltöltését szabályozza.

A töltő- és lezárószervnek az alábbi követelményeket kell kielégítenie:

a) A tartályok, különösen a segédlégtartály kezdeti feltöltésének ideje rövid kell, hogy legyen, például annak érdekében, hogy ne legyen szükség túl hosszú várakozásra, ha a szerelvényhez további kocsikat csatlakoztatnak.

b) A háromnyomásos kormányszelep kellőképp biztosított legyen a tartályok töltőlöketek általi túltöltése ellen.

c) A töltési idő hosszú szerelvényeknél is minden kocsiban közel azonos legyen.

d) Biztosítva legyen a fékhenger és a vezérlő légtartály kimeríthetetlensége.

Az eddig ismert kormányszelepek ezeket a követelményeket meglehetősen nagy ráfordítással, komplikált szerkezetekkel elégítették ki.

A találmány által megoldandó feladat olyan kormányszelep kialakítása, amely az említett követelményeket az eddigieknél egyszerűbb eszközökkel elégíti ki.

A kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan kor5 mányszeleppel oldjuk meg, ahol a töltő- és lezárószerv két dugattyúját összekötő dugattyúnkba a fékhengemyomást a második dugattyúnak átadó ütköző van felerősítve és a vezérlő légtartály töltését szabályzó szelepnek fojtónyílásba benyúló, és a fojtónyíláshoz képest elmozdítható hen0 geres fojtóteste van, amelynek középső része két végéhez képest kisebb keresztmetszettel van kiképezve.

A találmányt részletesebben rajz alapján ismertetjük, ahol a találmány szerinti szerkezet példaképpeni kiviteli alakja látható.

A rajz egyetlen ábráján a találmány szerinti kormányszelep látható, amelynek A vezérlőegysége, B gyorsítója, C töltő- és lezárószerve, D túlnyomáshatárolója, valamint E kioldószelepe van. A C töltő- és lezárószerv első 13 kamrája 14a vezeték révén 15 fékhengerrel van összekötve. Ezt ) a 13 kamrát kétrészes, 20 belső részből és 21 külső részből álló dugattyú választja el egy második 19 kamrától. A 20, 21 dugattyú tárcsaalakú 20 belső része 22 dugattyúrúdra van felerősítve. A dugattyú gyűrűalakú 21 külső része a 20 belső részre támaszkodik, miközben az első 13 kamrában uralkodó nyomás a 21 külső részt a 20 belső részhez szorítja. A második 19 kamra 23 nyíláson keresztül állandó öszszeköttetésben-van az atmoszférával. A 19 kamrát 25 válaszfal határolja el egy harmadik 24 kamrától. A 24 kamra 26 és 27 visszacsapó szelepeken keresztül 11 vezeték révén

12 segédlégtartállyal van összekötve. A 24 kamra ezen kí177526 viil 29 főlégvezetékkel van összekötve. A harmadik 24 kamrát 30 dugattyú választja el egy negyedik 31 kamrától. A 31 kamra 32 vezetéken keresztül 33 vezérlő légtartállyal van összekötve. A 30 dugattyú valamint a töltő- és lezárószerv 35 háza közé 34 rugó van iktatva, amely a 30 dugatytyút a 35 ház 36 ütközője felé igyekszik szorítani. Ez a 34 rugó úgy van méretezve, hogy a harmadik 24 kamra és a negyedik 31 kamra között 0,2 att nyomáskülönbséget meghaladó értéknél legyen elmozdítható.

A B gyorsítónak 79 dugattyúja van, amelyre 38 tengely körül elbillenthető villaszerű 37 működtető emeltyű van felerősítve. A villaszerű 37 működtető emeltyű egyik karja 39 gyorsítószeleppel működik együtt. A villaszerű 37 működtető emeltyű másik karjához 40 reteszelőszerv támaszkodik. Ennek a 40 reteszelőszervnek 41 kis dugattyúja és 42 nagy dugattyúja van. A 41 kis dugattyúra 43 dugattyúrúd van felerősítve, amelynek egyik vége a 37 működtető emeltyű említett karjához támaszkodik, másik vége pedig a 42 nagy dugattyú 44 dugattyúrúdjához támaszkodhat. A 41 kis dugattyú és a 40 reteszelőszerv háza közé 45 rugó van iktatva, amely igyekszik a 41 kis dugattyút annak 43 dugattyúrúdjával együtt a 37 működtető emeltyűtől eltávolítva a 44 dugattyúrúd irányába nyomni. A 42 nagy dugattyú és a 40 reteszelőszerv háza közé iktatott 46 rugó ezzel szemben igyekszik a 42 nagy dugattyút a 44 dugattyúrúddal együtt a 41 kis dugattyú 43 dugattyúrúdja felé tolni. miáltal ez utóbbi a 37 működtető emeltyűhöz nyomódik.

A 41 kis dugattyú és a 42 nagy dugattyú a 40 reteszelőszerv házát három, 52, 53 és 54 kamrára osztja. A 41 és 42 dugattyúk közötti 52 kamra 14 vezeték révén össze van kötve a 15 fékhengerrel. A 42 nagy dugattyú által határolt 53 kamra a 42 nagy dugattyúban kialakított 55 fojtáson keresztül össze van kötve a középső 52 kamrával, míg a 41 kis dugattyú által határolt 54 kamra a rajzon föl nem tüntetett nyíláson keresztül az atmoszférával van összekötve.

A 39 gyorsítószelepnek 47 szeleptányérja van, amelyet 48 rugó 49 szelepülékhez szorít. A 47 szeleptányérra 50 szelepemelő van erősítve, amely feltámaszkodhat a 37 működtető emeltyűre. A nyitott 39 gyorsítószelep a háromnyomásos kormányszelep 24 kamráját 51 gyorsítőkamrával köti össze, amely 56 fojtáson keresztül össze van kötve az atmoszférával. A 39 gyorsítószelep teljes egyensúlyban van, azaz a nyomásértékek a 47 szeleptányér mindkét oldalán mindig egyenlő nagyok és mindig egyforma felületekre hatnak, így a 39 gyorsítószelep nyitásához csak a 48 rugó erejét kell legyőzni.

A 28 beömlőszelep hasonló felépítésű, mint az előbb ismertetett 39 gyorsítószelep. Itt 58 rugó 57 szeleptányért a házban kiképzett 59 szelepülékhez szorít. Az 57 szeleptányérra 60 szelepemelő van felerősítve, amely feltámaszkodhat a 30 dugattyúra. A nyitott 28 beömlőszelep összeköti a 29 főlégvezetéket a töltő- és lezárószerv harmadik 24 kamrájával. A 28 beömlőszelep szintén teljes egyensúlyban van, vagyis a nyomás az 57 szeleptányér mindkét oldalán mindig egyenlő és mindig egyenlő nagyságú felületre hat. ily módon a 28 beömlőszelep nyitásához csak az 58 rugó erejét kell legyőzni.

Végül a 30 dugattyúban még egy további 61 szelep van elrendezve, amelynek 62 szeleptányérja van, ez pedig 22 dugattyúszárra van eltolhatóan felerősítve. E célból a 22 dugattyúszár alsó végén 63 hosszlyuk van, amelyen 65 perselyhez erősített 64 pecek nyúlik át, ugyanakkor a 65 persely. a 62 szeleptányérral mereven össze van kötve. A 22 dügattyúszár 67 ütközője és a 65 persely közé 66 rugó van iktatva, amely a 65 perselyre erősített 64 peckel a 63 hosszlyuk alsó vége felé szorítja. A 22 dugattyúszár 67 ütközője és a 30 dugattyú közé egy további 68 rugó van iktatva, amely lehetővé tesz az első 20,21 dugattyú és a második 30 dugattyú között bizonyos egymáshoz képesti elmozdulást. Az említett 62 szeleptányér ily módon együtt tud működni a 30 dugattyún levő 69 szelepünkkel. A 69 szelepülék alatt a 30 dugattyún 70 fojtónyílás van kiképezve, amelyet érzékenységi nyílásnak is lehet nevezni. Ez a 70 fojtónyílás 71 fojtótesttel működik együtt, amely a 62 szeleptányérra van felerősítve. A 71 fojtótest — amint az a rajzból is kitűnik — úgy van kiképezve, hogy az áteresztő keresztmetszet a fojtótest és a 70 fojtónyílás között az ábrázolt középhelyzetben a legnagyobb. A 71 fojtótest a 70 fojtónyílás egymáshoz képest egyik vagy másik irányba történő elmozdulásakor ez az áteresztő keresztmetszet leszűkül.

A 22 dugattyúrúd 67 ütközőjével 25 válaszfalra erősített persely működik együtt és fölfelé behatárolja a 22 dugattyúrúd löketét. A 30 dugattyúra felerősített 73 persely szintén együttműködik a 67 ütközővel és biztosítja a 13 kamrában levő 20 belső dugattyúrészre gyakorolt nyomás átvitelét a 22 dugattyúrúdon keresztül a második 30 dugattyúra. Az első 20, 21 dugattyú gyűrűalakú 21 külső részének löketét lefelé a 35 ház 74 ütközője határolja.

Az említett két 26 és 27 visszacsapó szelep, amelyek nyitott állapotban a 24 kamrát összekötik a 12 segédlégtartállyal, abban különböznek egymástól, hogy a 26 visszacsapó szelepnek viszonylag erős 75 rugója és nagy 76 áteresztő nyílása van, míg a 27 visszacsapó szelep 77 rugója viszonylag gyenge és kis 78 áteresztő nyílással rendelkezik.

Az A vezérlőegységnek D túlnyomáshatárolója van és E kioldószeleppel van összekötve. Az A vezérlőegységnek ezenkívül 80 vezérlődugattyúja van, amely alsó 81 kamrát és felső 82 kamrát választ el egymástól. Az alsó 81 kamra 31 kamrán és 32 vezetéken keresztül a 33 vezérlő légtartállyal van összekötve, a felső 82 kamra pedig a 24 kamrán keresztül a 29 főlégvezetékkel van összekötve. A 80 vezérlődugattyúra 83 persely van felerősítve, amelyre 85 rugó hatása alatt gyűrűalakú 84 tárcsa fekszik fel. A 84 tárcsa helyhezkötott 86 ütközővel működik együtt. A 80 vezérlődugattyúra 87 rúd közbeiktatásával üreges 88 szelepemelő van felerősítve. A 88 szelepemelő 89 válaszfalon nyúlik át és 90 dugattyúval van összekötve, amely 91 és 92 kamrát választ el egymástól. A 91 kamra nyitott 39 gyorsítószelepnél a 82 kamrán és a 24 kamrán keresztül a 29 főlégvezetékkel van összekötve. A 92 kamra a C töltő- és lezárószerv 14 vezetékén és 13 kamráján keresztül a 15 fékhengerrel van összekötve.

A D túlnyomáshatárolónak 93 szeleptányérja van, amelyre 94 dugattyú van felerősítve. A 93 szeleptányér a 94 dugattyúval edényalakú 95 perselyben eltolhatóan van elrendezve. A 97 ház és a 95 persely közé 96 rugó van iktatva, amely a 95 persely t lefelé nyomja, a 95 persely és a 93 szeleptányér közé pedig 98 rugó van iktatva, amely a 93 szeleptányért a 88 szelepemelőhöz szorítja. A 93 szeleptányérban 99 furat van kiképezve, amely a 92 kamrát a 94 dugattyú és az edényalakú 95 persely között levő 100 kamrával köti össze. Egy hüvelyszerűen kialakított 101 dugattyú az említett 92 kamrát 104 kamrától választja el, amely az atmoszférával van összekötve. A 97 házra 105 válaszfal van felerősítve, amely a 104 kamrát egy további, 102 kamrától határolja el, ez utóbbi pedig 11 vezetéken keresztül a 12 segédlégtartáflyal vw» összekötve. A 101 dugattyú hüvelyszerűen kialakított része 103 szelepülékktoit van kiképezve, amely a 93 szeleptányérral működik együtt.

Az E kioldószelep a 81 kamra és a 33 vezérlő légtartály légtelenítésére szolgál és felső 119 kamrája az A vezérlőegység alsó 81 kamrájával van összekötve. A 119 kamrát egy további 107 kamrától 106 válaszfal határolja el. A 106 válaszfal egy része egyúttal 108 szeleptányér szelepünkéként van kialakítva. A 108 szeleptányér mozgatását biztosító 109 szelepemelő révén egy 110 kis dugattyú 111 nagy dugattyúval van összekötve. A 110 kis dugattyú az említett 107 kamrát az atmoszférával összekötött 112 kamrától választja el, a 111 nagy dugattyú pedig a 112 kamrát alsó 113 kamrától határolja el, amely az üreges 109 szelepemelőn keresztül a 108 szeleptányér nyitó helyzetében 119 kamrával van összekötve. A középen levő 107 kamra 114 vezetéken keresztül az A vezérlőegység 82 kamrájával van összekötve. Az E kioldószelep 116 házában 115 kioldókar van kibillenthetően ágyazva, amelyet 117 rugó tart alsó helyzetében. A 115 kioldókar a 109 szelepemelővel van működtető kapcsolatban, amelynek alsó vége a 113 kamrát az atmoszférától elzáró 118 szeleptányérral van ellátva.

Az ismertetett töltő- és lezárószerv működésmódja a következő:

1. A tartályok feltöltése

Ha a 29 főlégvezeték, a 12 segédlégtartály és a 33 vezérlő légtartály nincsenek nyomás alatt, akkor valamennyi alkotórész gyakorlatilag a rajzon látható helyzetben van. A 34 rugó legfelsőbb helyzetében tartja a 30 dugattyút, a 28 beömlőszelep pedig nyitva van, mivel a 28 beömlőszelep 58 rugója lényegesen gyengébb, mint az említett 34 rugó. A feltöltési folyamat alatt a 15 fékhenger nem kerül nyomás alá, tehát a 13 kamrában sincs nyomás. Ezáltal a 68 rugó a 20, 21 dugattyút a 22 dugattyúszárral együtt legfelsőbb helyzetében tudja tartani. Ily módon a 67 ütköző felfekszik a 72 perselyre. A 66 rugó a 65 perselyt a 62 szeleptányérral együtt addig nyomja lefelé, míg a 64 pecek felfekszik a 63 hosszlyuk alsó végén. A 61 szelep nyitva van, mivel a 62 szeleptányér nem fekszik fel a 69 szelepülékre, a 71 fojtótest pedig a fojtónyílással szemben középhelyzetet vesz fel, ahol az áteresztő keresztmetszet a legnagyobb.

Amint a nyomás emelkedni kezd a 29 főlégvezetékben és ezzel együtt a 24 kamrában, a 12 segédlégtartály kezd lassan a gyenge 77 rugóval ellátott 27 visszacsapó szelepen keresztül feltöltődni, majd növekvő nyomás mellett nagyobb 76 áteresztő keresztmetszettel rendelkező másik 26 visszacsapó szelepen keresztül is. Ezzel egyidőben a teljesen nyitott 61 szelepen keresztül lassan a 33 vezérlő légtartály is fel tud töltődni.

Ily módon a 24 kamrában gyorsabban nő a nyomás, mint a 31 kamrában. Amint elég nagy a nyomáskülönbség a 24 és 31 kamrák között ahhoz, hogy legyőzze a 34 rugó erejét, a 30 dugattyú lesüllyed, a 28 beömlőszelep lezár, a 70 fojtónyílás és a 71 fojtótest közötti áteresztő keresztmetszet pedig leszűkül. Zárt 28 beömlőszelep mellett a 24 kamrában lesüllyed a nyomás, mivel a levegő egy része a 27 és 26 visszacsapószelepeken keresztül továbbra is a 12 segédlégtartályba, ugyanakkor egy másik része a 70 fojtónyílás és a 71 fojtótest közötti leszűkült áteresztő keresztmetszeten keresztül az alsó 31 kamrába, illetve a 33 vezérlő légtartályba áramlik. Ezáltal megszűnik a 31 és 24 kamrák közötti nyomáskülönbség és a 34 rugó ismét képes lesz a 30 dugattyút felső helyzetébe emelni, aminek következtében a 28 beömlőszelep ismét kinyílik, és a 29 főlégvezeték ből ismét sűrített levegő áramolhat a 24 kamrába. A leirt folyamat addig ismétlődik, míg a 12 segédlégtartály és a 33 vezérlő légtartály nyomása el nem éri a 29 főlégvezetékben uralkodó, például 5 att nagyságú üzemi nyomást. A 12 se5 gédlégtartály és a 33 vezérlő légtartály lépcsőzetes feltöltése lehetővé teszi, hogy egy sok kocsiból álló hosszú szerelvény valamennyi 12 segédlégtartályát egyenletesen feltölthessük. Mihelyt valamennyi tartály feltöltött állapotba kerül, a fék üzemképessé válik.

2. A fékezési folyamat

Fékezésnél a 29 főlégvezetékben és ezzel együtt a 24 kamrában uralkodó nyomást csökkenteni kell. Ennek elő5 szőr nincs következménye, mivel a 30 dugattyút a 34 rugó ergj: felső helyzetében tartja. A 26 és 27 visszacsapó szele|Λκ megakadályozzák, hogy a 12 segédlégtartályból a sűrített levegő visszaáramolj ék a 24 kamrába és a 29 főlégvezetékbe. Némi sűrített levegő ugyan átjuthat a 33 vezérlő 0 légtartályból és a 31 kamrából a 24 kamrába a 61 szelepen keresztül a 70 fojtónyílás és a 71 fojtótest között, ez azonban azonnal megszűnik, amint növekedni kezd a nyomás a 15 fékhengerben és ezzel együtt a 13 kamrában. Mivel a

20,21 dugattyú alatti 19 kamrában atmoszferikus nyomás 5 uralkodik, a 13 kamrában levő nyomás növekedésének hatására a 20, 21 dugattyú azonnal lefelé kezd mozogni, amíg a gyűrűalakú 21 külső dugattyúrész fel nem fekszik a 74 ütközőre. Ennek következtében a 61 szelep részben zár, vagyis a 62 szeleptányér ugyan még nem fekszik fel a 69 0 szelepülékre, de a 70 fojtónyílás és a 71 fojtótest közötti áteresztő keresztmetszet jelentősen leszűkül. Amint azonban akkorára nő a nyomás a 15 fékhengerben és a 13 kamrában, ami elegendő a 20 dugattyú lefelé mozgatásához a 68 rugó erejével szemben, a 61 szelep teljesen lezár, miután a 5 62 szeleptányér felfekszik a 69 szelepülékre. Ha a 15 fékhengerben és a 13 kamrában tovább növekszik a nyomás, a 68 rugó oly mértékben összenyomódik, hogy a 67 ütköző feltámaszkodhat a 73 perselyre, ezzel a 30 dugattyú a 34 rugó ereje ellenében lejjebb tolódik. Ily módon a további 0 fékezési folyamat alatt a 61 szelep zárva marad és az egész ábrázolt töltő- és lezárószelep működését három fiyomás, a 29 főlégvezeték nyomása, a 33 vezérlő légtartály nyomása és a 15 fékhenger nyomása határozza meg.

Összefoglalóan fékezéskor három fázist különböztetünk 5 meg:

a) Ha a fékhengerben kicsi a nyomás, a 61 szelep nincs teljesen zárt helyzetben.

b) Ha a fékhengerben közepes a nyomás, a 61 szelep teljesen lezár.

c) Nagy nyomásértékeknél a felső 20 dugattyú lefelé szorítja az alsó 30 dugattyút.

3. Kioldási folyamat

A fék kioldásához növelni kell a nyomást a 29 főlégvezetékben, valamint ezzel együtt a 24 kamrában is, miáltal a fék kioldódik és a 15 fékhengerben, ezzel együtt pedig a 13 kamrában lecsökken a nyomás. A 13 kamrában uralkodó nyomás csökkenése következtében a 20 dugattyú megj emelkedik, miáltal a 71 fojtótest is elmozdul a 70 fojtónyíláshoz képest, így a 61 szelep áteresztő nyílása leszűkül. Ennek különösen akkor van jelentősége, ha a féket töltőlöketekkel oldjuk, hogy a 33 vezérlő légtartály túltöltését elkerüljük. A 71 fojtótest a 70 fojtónyíláshoz képest csak akkor foglalja el a középhelyzetet és a 61 szelep csak akkor nyit ki teljesen, ha a 15 fékhenger nyomása annyira lecsökkent, hogy a 68 rugó képes a 20, 21 dugattyút ismét felső helyzetébe emelni. Ha most a 29 főlégvezetékben a nyomás a töltőlöketek következtében erősen megnő, a 24 kamrában is megnő a nyomás, ami a 30 dugattyút a 34 ru- 5 gó ereje és a 31 kamrában uralkodó vezérlő nyomás ellenében lefelé mozgatja, miáltal először leszűkül a 70 fojtónyílás és a 71 fojtótest közötti áteresztő keresztmetszet, majd lezáródik a 28 beömlőszelep. így a 33 vezérlő légtartály túltöltődésének lehetősége megbízható módon ki van kü- 10 szöbölve.

4. A fék kimeríthetetlensége

Két párhuzamosan elrendezett 26 és 27 visszacsapó szelep segítségével, amelyek közül a 26 visszacsapó szelep 15 erős 75 rugóval és nagy 76 áteresztő keresztmetszettel rendelkezik, a 27 visszacsapó szelepnek pedig gyenge 77 rugója és kis 78 áteresztő keresztmetszete van, biztosítani tudjuk, hogy a sűrített levegő kezdetben gyorsan áramolják a 12 segédlégtartályokba, kis nyomáskülönbségnél azonban már csak lassan, aminek következtében a 12 segédlégtartályokban levő nyomás a 29 főlégvezetékben végbemenő hirtelen nyomásnövekedésnél elmarad a 29 főlégvezeték nyomása mögött. Ily módon kiküszöbölhető a fék kimerülése.

Claims (2)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Közvetetten ható légnyomásos fék háromnyomásos kormányszelepe, különösen síneken közlekedő járművek hez, olyan töltő- és lezárószervvel, amelynek rugóterhelésű, egyrészt a fékhengernyomás, másrészt az atmoszférikus nyomás hatása alatt álló első dugattyúja és egy szintén rugóterhelésű, egyrészt a vezérlő légtartály, másrészt a főlégvezeték nyomása által terhelt második dugattyúja van, valamint dugattyúrúdja, amely egyrészt az első dugattyúra, másrészt egy szeleptányérra van felerősítve, amely szeleptányér a második dugattyún kialakított szelepülékkel együtt a vezérlő légtartály feltöltését szabályozó szelepet képez, továbbá egy második szelepe, amely a második dugattyú által működtethető és a segédlégtartály feltöltését szabályozza, azzal jellemezve, hogy a dugattyúrúdra (22) a fékhengernyomást a második dugattyúnak (30) átadó ütköző (67) van felerősítve, és a vezérlő légtartály (33) töltését szabályzó szelepnek (61) fojtónyílásba (70) benyúló és a fojtónyíláshoz (70) képest elmozdítható hengeres fojtóteste (71) van, amelynek középső része két végéhez képest kisebb keresztmetszettel van kiképezve.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti háromnyomásos kormányszelep kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a töltő- és lezárószelepben (C) a beömlőszelep (28) és a segédlégtartályhoz (12) vezető vezeték (II) között két visszacsapó szelep (26 és 27) van egymással párhuzamosan elrendezve, amelyek közül az egyik visszacsapó szelepnek (26) nagyobb áteresztő keresztmetszete (76) és erősebb rugója (75), a másik visszacsapó szelepnek (27) pedig kisebb áteresztő keresztmetszete (78) és gyengébb rugója (77) van.