HU201704B - Brake accelerator for penumatic brake of indirect operation - Google Patents

Description

A találmány vasúti járművek közvetett (indirekt) működésű légfékéhez olyan fékgyorsítóra vonatkozik, amelynek a fő légvezeték légtelenítésébe beiktatott gyorsítószelep vezérléséhez olyan vezérlődugattyúja van, amelynél a vezérlődugattyút egyfelől, a gyorsítószelep zárásának irányába hatva, fojtás nélkül a fő légvezetékbeli nyomás, másfelől pedig annak a vezérlőkamrának a vezérlőnyomása terheli, amely a fő légvezetékhez, vagy a fő légvezetékről táplált tartályhoz csatlakozik, továbbá, amelynek a vezérlőkamra légtelenítésébe beiktatott olyan kieresztőszelepe van, amelyet a zárás irányába a fő légvezetékbeli nyomással terhelt szelepdugattyú vezérel.

Ilyen jellegű fékgyorsító az EU - A - 00 50 278 számú szabadalmi leírásból ismert. Ennél a fő légvezeték nyomása, a kieresztő szelep záróirányába hatva, a másoldalról rugóval terhelt szelepdugattyúra hat. A kieresztő szelep a fékgyorsító újbóli gyors üzemképességét biztosítja annak üzembelépése után akkor, ha a fő légvezeték nyomása legalább közelítőleg az atmoszférikus nyomásig csökken. Ebből az adódik, hogy a fékgyorsító üzembelépése után a fő légvezetéket a fékek azonali ismételt oldásához ismét nyomás alá lehet helyezni olyképpen, hogy természetesen a fő légvezetékbeli nyomást a külső légkörrel közelítőleg egyező nyomásáról ismét a szabályozónyomásra kell emelni. Ez egyrészt a szerelvény hossza mentén egyenlőtlen fékoldásra vezethet, másrészt pedig azáltal tetemes sűrítettlevegő felhasználás jelentkezik és a fékoldás időben elhúzódik.

A DE - PS 29 29 649 számú szabadalmi leírásból a fékgyorsítók részére olyan légtelenítő szelepet ismerünk, amely a fékgyorsító kivezető csatornájának a külső légtér felé kiépített kapcsolatába van beiktatva. Ennek a légtelenítő szelepnek az a feladata, hogy függetlenül a fő légvezeték térfogatától a fékgyorsitó üzembelépésénél a fő légvezetékben egy meghatározott, rögzített értékig lehetővé tegye a nyomásesést és ilymódon viszonylag pontosan meghatározott nagyságú visszamaradó nyomást tartson meg a fő légvezetékben, aminek következtében a fékek gyors újbóli oldása lehetővé válik a sűrített levegő energiájának megtakarítása mellett. A légtelenítő szelepen azonban keresztül kell vezetni a légtelenítendő fő légvezetéket, ennek a nagy légmennyiségnek megfelelően nagy átáramlási keresztmetszetűnek kell lennie és ennek ellenére ellenállást jelent a főlégvezetékből a fékgyorsítón keresztül kibocsátott sűrített levegő számára.

A találmány célja a bevezetésben említett fékgyorsítót olymódon, tehát a főlégvezetékből a sűrített levegő kiáramlását akadályozó kiegészítő berendezés nélkül kialakítani, hogy az, mint fékgyorsító a hozzá tartozó légtelenítő szeleppel, üzembe lépése esetén a fő légvezeték térfogatától függetlenül a főlégvezetékben mindig gyors nyomáscsökkenést váltson ki a meghatározott rögzített visszamaradó nyomásérték eléréséig és amely ilymódon a meghatározott, értéke szerint viszonylag pontosan rögzített -visszamaradó nyomás megtakarításával a főlégvezetékben lehetővé teszi a sűrített levegő energiájának megtakarítását és a fékek gyors újbóli oldását.

Ez a feladat a találmány szerint olymódon oldható meg, hogy a főlégvezetékbeli nyomásnak nyitott gyorsító és kieresztőszelep mellett kisebb mértékű nyomáscsökkenésbeli gradiense van, mint a vezérlőnyo2 másnak, legalább zárt kieresztőszelep esetében a szelepdugattyúnak különböző nagyságú terhelő felületei vannak, melyek közül a nagyobbra a főlégvezetékbeli, a kisebbre pedig ezzel ellentétesen a vezérlő nyomás hat, továbbá a kieresztő szelep nyitása után hatásos olyan nyitvatartó szerkezet lép működésbe, amely a kieresztő szelepet legalább közelítőleg a főlégvezetékben és a vezérlőkamrában egyenlő nyomásérték eléréséig nyitva tartja és csak ezután váltja ki a kieresztőszelep ismételt elzáródását.

Az ilymódon kialakított fékgyorsító találmány szerinti további célszerű kiképzését az igénypontok ismertetik.

A rajzokon a találmány szerinti fékgyorsító kiviteli példái vannak vázlatosan ábrázolva, mégpedig:

az 1. ábra az első kiviteli példa metszeti képe. az la. ábra ennek egyik részlete megnövelt léptékben, és a 2. ábra a második kiviteli példa egyik részlete.

Az 1. ábra szerint a membrándugattyúként kiképzett 1 vezérlődugattyú a fékgyorsító házában lévő teret az első 2 kamrába és a második, a továbbiakban 3 vezérlőkamraként nevezett térre osztja fel. A 2 kamra fojtás nélkül csatlakozik a 4 csatornán keresztül az egyébként nem ábrázolt főlégvezetékhez. Egy további 5 csatornán, az ebbe beiktatott 6 fojtáson, valamint az ez utánlévő 7 be- és kieresztő szelepen keresztül a nem ábrázolt légtartály csatlakozik a 3 vezérlőkamrához. Az 1 vezérlődugattyú egyik, az ábrán feltüntetett helyzetében a 7 be- és kieresztőszelep 7’ beeresztő nyílása nyitott, úgyhogy a nem ábrázolt légtartályhoz a 6 fojtáson és a 7 be- és kieresztőszelep 7’ beeresztő nyílásán keresztül vezető 5 csatorna a 3 vezérlőkamrához csatlakozik. A légtartályt a nem ábrázolt ellenőrző szelep a szokásos módon tölti fel ’a főlégvezetékből sűrített levegővel.

A jelen leírásból eltérően az 5 csatorna közvetlenül is összeköttetésben lehet a főlégvezetékkel.

A 7 be- és kieresztőszelep kieresztő részének a nyitásához az 1 vezérlődugattyún olyan 8 nyúlvány van, amely a szabad homlokoldalán szelepülésként van kiképezve. A 7 be- és kieresztő szelepnek a 7” kieresztő nyílásánál a külső légtér felé nyitott, központi furat van, ami egy fúvókában végződik. A 7 be- és kieresztőszelep nyitott 7’ beeresztő nyílással ábrázolt helyzetében a fúvókás 7” kieresztő nyílást az 1 vezérlődugattyú 8 nyúlványa elzárja.

A 2 kamrában van az a 9 rugó, amely az 1 vezérlődugattyút terheli. Az 1 vezérlődugyattyún olyan 10 szár van kiképezve, amely a 2 kamrát határoló 11 házfalon tömítetten nyúlik át a 12 kamrába. A 12 kamra a 4 csatornához és ezzel a főlégvezetékhez csatlakozik és a 13 csatornán keresztül a külső légtér felé légteleníthető. A 12 kamrában van az a kamrát az előbb említett csatlakozások tekintetében felosztó 14 gyorsítószelep, amelyet a zárás irányába a 15 rugó terhel és amely a zárt állásában a 4 csatornát és ezzel a 13 csatornától, azaz a külső légtértől a főlégvezetéket elzárja.

Egyebekben felépítése és működési módja tekintetében a fékgyorsító megfelel a bevezetésben említett EU - A 00 50 278 számú szabadalmi leírásban szereplőnek, úgyhogy további ismertetése itt nem szükséges.

Az 1. ábra szerinti fékgyorsító házának metszetében látható, az a 17 különbségi dugattyú, amelynek

HU 201704 Β a 18 nagyobb dugattyúfelülete a 19 kamrát, a 20 kisebb dugattyúfelülete pedig azt a további kamrát határolja, amelyet a házban rögzített 21 szelepülés a 22 központi kamrára és az ezt körülvevő 23 külső kamrára oszt fel. A 21 szelepülésnek Ílymódon kisebb átmérője van, mint a 17 különbségi dugattyú 20 kisebb dugattyúfelületének. A 17 különbségi dugattyúba a 21 szelepüléshez csatlakozó, a 21 szelepülésből és 24 tömítőgyűrűből álló kieresztő-szelep van bemélyítve, ílymódon a 17 különbségi dugattyú egy szelepdugattyút és egyidejűleg a kieresztőszelep kapcsolóelemét képviseli. A 20 kisebb dugattyúfelület külső kerülete a 17 különbségi dugattyúnak előreugró 25 gyűrűnyúlványa van, amely szűk 26 gyűrűalakú rés képzése mellett a 16 házon lévő 27 gyűrűalakú vállat fogja körül, ami különösen világosan az 1A. ábrán látható. A 25 gyűrűnyúlványon sugárirányban kívül van a 16 házban egy 28 kamra, amely a 29 csatornán keresztül csatlakozik a külső légtérhez. A 17 különbségi dugattyú a 18 nagyobb dugattyú felületének és a 20 kisebb dugattyú felületének megfelelő átmérő szakaszán a 16 házban tömítve eltolhatóan helyezkedik el; a 30 különbségi felülete az állandóan a külső légtérhez csatlakozó 31 kamrát határolja. A 19 kamrában van a 21 szelepülést tartalmazó kieresztő szelep zárásának az irányába a 17 különbségi dugattyút terhelő 32 rugó.

A 4 csatornától a 33 elágazó csatorna vezet a 19 kamrához, úgyhogy ez utóbbi állandóan a főlégvezeték nyomása alatt áll. A 22 központi kamra a 34 csatornán keresztül a 3 vezérlőkamrához csatlakozik és Ílymódon állandóan az abban uralkodó vezérlőnyomás alatt áll.

A 32 rugó viszonylag lágy, lényegében csupán arra szogál, hogy a fékgyorsító nyomásmentes állapotában a kieresztőszelepet zárva tartsa, így a légfék sűrített levegővel történő első feltöltésénél nincs szükségtelen levegőkieresztő nyílás nyitva, a feltöltés tehát zavartalanul és sűrített levegő veszítése nélkül történhet.

Oldott fék esetén a 17 különbségi dugattyú mindkét oldalán, a 19 kamrában és a 22 központi kamrában a főlégvezeték szokásos nyomása uralkodik, amely egyidejűleg a fékgyorsítónak ebben a kapcsolódó állásában a 3 vezérlő-kamrabeli vezérlőn nyomást jelenti, emelett a kieresztőszelep zárt. A főlégvezetékben meghatározott nyomásgradienst meghaladó nyomáscsökkenés esetén az 1 vezérlődugattyú nyitja a 14 gyorsítószelepet és ezzel a főlégvezeték nagy keresztmetszetű légtetelenítés a külső légtér felé megnyitja, egyidejűleg a fojtott 7” kieresztő nyílás kinyílik úgy, hogy a 3 vezérlőkamrában csak lassú nyomáscsökkenés lép fel. A főlégvezetékben és ezzel a 19 kamrában fellépő gyors nyomáscsökkenés, valamint a 3 vezérlőkamrában és ezzel a 22 központi kamrában jelentkező nagyon lassú nyomásesés következtében az emelített, a 17 különbségi dugattyút határoló kamrák között növekvő nyomáskülönbség alakul ki; amint ez a nyomáskülönbség egy meghatározott értéket túlhalad, akkor a 17 különbségi dugattyú a kieresztőszelepet megnyitja a 19 kamra felé eltolódik. Az előbb említett, ilyenkor a 17 különbségi dugattyúra ható nyomáskülönbség úgy van megválasztva, hogy a főlégvezetékben legfeljebb még olyan nyomás uralkodjon, ami teljes fékezést eredményez. Abban az esetben, ha a főlégvezetékben a szabályozó nyomás oldott fékeknél, amint szokásos, 5 bar-nak felel meg, teljes fékezésnél pedig a főlégvezetékben a nyomásesés 3,5 bárt ér el, célszerű lehet az, hogy a 21 szelepülést tartalmazó kieresztőszelep nyitásához szükséges említett nyomáskülönbség a 19 kamra és a 22 központi kamra között körülbelül 2,5 bar-ban legyen megállapítva. A 2,5 bar nyomáskülönbség ez esetben elegendő biztosítékot jelent ahhoz, hogy a fékgyorsító működésbe lépésekor gyors teljes fékezés valósuljon meg. A nyomáskülönbség alacsonyabb értéknél történő megállapítása, például 2,0 bar-nál, kismértékben csökkentett biztonságot jelent a teljes fékezés gyors elérése tekintetében és nagyobb sűrítettlevegő megtakarítást a szerelvény valamennyi kocsijában. A nyomáskülönbség a 17 különbségi dugattyúnak a 21 szelepüléssel körülzárt felületéhez képest a 18 nagyobb dugattyúfelületének a megfelelő méretezésével rögzíthető.

A kieresztőszelep előzőleg említett kinyitása után a sűrítettlevegő a 3 vezérlőkamrából és a 22 központi kamrából kiáramlik a 23 külső kamrába és amíg a kieresztőszelep csak kissé van nyitva, addig a 28 kamrába való kilépésnél fojtva és visszatartva áramlik át a 26 gyűrűalakú résen, végül pedig a 28 kamrából a 29 csatornán a szabadba jut. A 23 külső kamrában a 26 gyűrűalakú rés által létrehozott torlasztás a 17 különbségi dugattyú kiegészítésként a kieresztőszelep nyitásának irányába terheli, úgyhogy az hirtelen és nagymértékben kinyúlik olyképpen, hogy a 25 gyfirűnyúlvány tengelyirányban a 27 gyűrűalakú váll környezetéből elmozdul és így a 26 gyűrűalakú rés kitágul, illetve megszűnik. ílymódon a sűrített levegő a 3 vezérlőkamrából hirtelen eltávozik a külső légtérbe, úgyhogy ez gyors vezérlőnyomáscsökkenést eredményez, a vezérlőnyomás nyomáscsökkenésének meredeksége nagyobb, mint a fólégvezetékbeli nyomásé. Mihelyt a vezérlőnyomás pillanatnyi értéke közelítőleg eléri a főlégvezetékbeli nyomás pillanatnyi értékét, az 1 vezérlődugattyú a 14 gyorsítószelep és a 7” kieresztőnyílást jelentő szeleprész záródása mellett ismét felemelkedik, ezzel a főlégvezeték további légtelenítése a külső légtér felé megyszűnik. Erre az időpontra és ennél a nyomásviszonynál a maradék főlégvezetékbeli nyomás a 17 különbségi dugattyút is fel tudja emelni ismét a 21 szelepülést tartalmazó kieresztő szelep elzárásra közben úgy, hogy a 3 vezérlőkamra a külső légtértől elválasztódik és a pillanatnyi nyomásértékét megtartja. Ezzel a főlégvezetékben számottevő maradéknyomás megtartása mellett a fékgyorsítási folyamat befejeződik; lehetséges azonnal és így nagyon gyorsan a gyorsfékezési folyamat létrehozása után, vagy később, sűrített levegő betáplálásával és így nyomásnöveléssel a főlégvezetékben a fékoldási folyamatot kiváltani. Későbbiekben, a fékoldási folyamat közben a 7’ beeresztő nyílás kinyílik, ezzel a fékgyorsító ismét a kiindulási állásába kerül vissza.

Ha a 21 szelepülést tartalmazó kieresztő szelep zárása után a főlégvezetékben uralkodó maradéknyomás mellett más helyről folytatódik a főlégvezeték légtelenítése gyorsfékezéshez, akkor az 1 vezérlődugattyúnál ismét fellép a 14 gyorsítószelepet újból nyitó olyan nyomáskülönbség, amely az előbb részletezett folyamatot váltja ki ismételten a főlégvezeték 3

HU 201704 Β teljes légtelenítésére a külső légköri nyomásig. A főlégvezeték és a 3 vezérlőkamra teljes légtelenítése esetén a 17 különbségi dugattyút a kieresztő szelep zárásával a 32 rugó felemeli úgy, hogy amint már említettük, a főlégvezeték ezt követően ismételt feltöltését nem gátolja a 3 vezérlőkamra szükségtelen légvesztesége.

A fékgyorsítónak a 2. ábra szerinti kiviteli példájánál szelepdugattyúként az előzőleg leírt különbségi dugattyú helyett egyszerű 35 dugattyú nyer alkalmazást. A 35 dugattyú egyfelől a 32 rugót magába foglaló, a 33 elágazó csatornán keresztül a 4 csatornával és így a főlégvezetékkel csatlakoztatott 19 kamrát határolja és a 24 tömítőgyűrűjével, valamint a házban kiképzett 21 szelepüléssel azt a kieresztőszelepet képezi, amely a 22 központi kamrát ebben az esetben a külső légtérrel közvetlenül összekötött 23’ külső kamrától elválasztja. A 22 központi kamra ismét a 34 csatornán keresztül a 3 vezérlőkamrával van összekötve és ilymódon a vezérlőnyomás uralkodik benne. A 2. ábra csupán a fékgyorsító megváltoztatott részletét ábrázolja.

Ha a gyorsfékezésnél a 19 kamra és a 22 központi kamra között a terhelési nyomásban meghatározott nyomáskülönbség lép fel, akkor amint előzőleg az

1. ábrával kapcsolatban már leírtuk, a 21 szelepülést tartalmazó kieresztő szelep a már ugyancsak leírt, meghatározott nyomáskülönbség elérésénél kinyílik, amire a sűrített levegő a 3 vezérlőkamrából a 23’ külső kamrába áramlik be és a 35 dugattyú gyűrűalakú, a 23’ külső kamrát határoló felületét terheli kiegészítésként. Ezáltal a kieresztőszelep hirtelen és nagymértékben kinyílik és nyitva marad addig, amíg a főlégvezetékbeli nyomáscsökkenés után a 3 vezérlőkamrában az ezt utolérő nyomáscsökkenés és ezzel a körülbelül nyomásegyenlőség ezek között úgy a 14 gyorsítószelepet, mint a kieresztőszelepet is ismét lezárja. A gyorsfékezési folyamat ezzel legalább előszőne befejeződik és a főlégvezetékben a maradék nyomás megmarad, a főlégvezetékbeli pillanatnyi nyomásérték ismét bizonyos biztonsággal a teljes fékezést kiváltó nyomásérték alatt van. A 2. ábra szerinti fékgyorsító működése egyebekben az 1. ábra szerintinek felel meg és ezért ismételt leírása nem szükséges.

A 23’ külső kamrának a külső légtér felé nyíló kapcsolatát megfelelő módon úgy lehet méretezni, hogy a 23’ külső kamrában a kieresztő szelepet a 35 dugattyúra hatva elegendően hosszan, a vezérlő és a főlégvezetékbeli nyomás közötti nyomáskiegyenlítődésig nyitvatartó torlónyomás lép fel; ilyenkor azonban arra kell ügyelni, hogy nyitott kieresztőszelep esetében a vezérlőnyomás nyomáscsökkenésének meredeksége a 3 vezérlőkamrában nagyobb, mint a főlégvezetékbeli nyomásnál ugyanez az érték.

Claims (4)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Fékgyorsító vasúti járművek közvetett működésű légfékéhez, amelynek a főlégvezeték légtelenítésébe beiktatott gyorsítószelep (14) vezérléséhez olyan vezérlő dugattyúja (1) van, amelynél a vezérlődugattyút (1) egyfelől, a gyorsítószelep (14) zárásának irányába a főlégvezetékbeli teljes nyomás, másfelől pedig annak a vezérlőkamrának (3) a vezérlőnyomása terheli, amely a főlégvezetékhez, vagy a főlégvezetékről táplált tartályhoz csatlakozik, továbbá, amelynek a vezérlőkamra (3) légtelenítésébe beiktatott olyan kieresztőszelepe van, amely a zárás irányába a főlégvezetékbeli nyomással terhelt dugattyúval (35) vagy különbségi dugattyúval (17) kapcsolatos, azzal jellemezve, hogy nyitott gyorsítószelepnél (14) és a szelepülést (21) tartalmazó nyitott kieresztőszelepnél a főlégvezetékbeli nyomás fojtása nagyobb, mint a vezérlőkamra (3) légtelenítésének fojtása és a különbségi dugattyúnak (17) két olyan különböző nagyságú dugattyú-felülete van, amelyek közül a nagyobb dugattyúfelület (18) a főlégvezeték nyomásánál, a kisebb dugattyúfelület (20) pedig ezzel ellentétesen a vezrélőnyomás hatása alatt van és a kieresztőszelephez egy, a vezérlőkamra (3) légtelenítésében utána elhelyezett, egy külső kamrát (23, 23’) tartalmazó nyitvatartó szerkezet tartozik
2. 2. Az 1. igénypont szerinti fékgyorsító, melynek jellemzője, a kieresztőszelep tömítőgyűrűjét (24) záró irányba szorító rugó.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti fékgyorsító, azzal jellemezve, hogy a kieresztőszelep záróelemét vele központosán'elhelyezett, a külső kamrával (23, 23’) körülvett dugattyú (35) vagy különbségi dugattyú (17) alkotja és a kieresztőszelep átmérője kisebb, mint az említett dugattyúk hatásos átmérője.
4. 4. A 3. igénypont szerinti fékgyorsító, azzal jellemezve, hogy a különbségi dugattyú (17) kisebb dugattyúfelületén (20) e felületnél kisebb átmérőjű kieresztőszelep van és a különbségi dugattyú (17) a házzal (16) együtt olyan hatásos gyűrűalakú rést (26) képez, amelynek az átmérője megfelel a kisebb dugattyúfelület (20) azon átmérőjének, mely a külső kamrát (23) körülveszi és a maga részéről a külső légtérbe vezető kamrával (28) van körülzárva, továbbá a nagyobb dugattyúfelületen (18) a főlégvezetékbeli nyomással terhelt különbségi dugattyú különbségi felülete (30) a külső légnyomás hatása alatt van.