07.VI.1968 Szwajcaria Opublikowano: 25.06.1974 69531 KI. 20f,30 MKP Bólh 11/00 CZYTELNIA Urzedu Patentowego Pciskie! Iw- - pi i- • Wlasciciel patentu: Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon Biihrle A.G., Zurych (Szwajcaria) Urzadzenie do hamulca pneumatycznego zwlaszcza do pojazdów szynowych Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do hamulca pneumatycznego zwlaszcza do pojazdów szynowych z dwucisnieniowym zaworem rozrzadczym ze sterowa¬ niem membranowym, wyposazonym w organ rozrzad- czy, przesuwny pomiedzy dwoma polozeniami oddzie¬ lonymi od siebie martwym przebiegiem i uruchamiany w zaleznosci od wielkosci cisnienia w przewodzie ha¬ mulcowym, przy czym przy zluzowanym hamulcu wiel¬ kosc cisnienia odpowiada w przyblizeniu cisnieniu roboczym i w którym to urzadzeniu pierwsze polozenie organu rozrzadczego stanowi polozenie uruchomienia zaworu wlotowego cylindra hamulca pneumatycznego, a drugie ,polozenie jest polozeniem uruchomienia zawo¬ ru wylotowego, zas ruch organu rozrzadczego do pozy¬ cji otwarcia zaworu wylotowego, wspomagany pneuma¬ tycznie zasilanym urzadzeniem pomocniczym wspólpra¬ cujacym bezposrednio z tym organem, napotyka na opór.W znanych rozwiazaniach tego typu z dwucisnie¬ niowym zaworem rozrzadczym sa stosowane membrany ze wzgledu na ich mala opornosc tarcia, co jest szczególnie wazne w przypadku tloka sterujacego. Mem¬ brany zastosowane w miejsce tloka sterujacaego maja jednak wade, ze w nastepstwie malej opornosci tarcia podczas ruchu membranowego tloka sterujacego, praca zaworu rozrzadczego przestaje byc stabilna. Juz male wahania cisnienia powietrza w przewodzie glównym powoduja niepozadane przelaczanie z hamowania na zwalnianie i odwrotnie.Zjawisko to jest szczególnie niebezpieczne w przy¬ padku hamulca eksploatacyjnego, który w wyniku nor¬ malnych wahan cisnienia w przewodzie glównym, jest nagle zwalniany w najbardziej nieoczekiwanym mo¬ mencie.Celem wynalazku jest wprowadzenie stabilizacji pracy w znanym urzadzeniu do hamulca pneumatycznego.Istota wynalazku polega na tym, ze urzadzenie po¬ mocnicze zawiera membrane pomocnicza wspólpracu¬ jaca bezposrednio z organem rozTzadczym polaczona na przestrzeni martwego odcinka drogi ruchu organu rozrzadczego za pomoca dodatkowego zaworu urucha¬ mianego przez ten organ z komora, w której jest cisnienie we wstepnej fazie hamowania, równe w przy¬ blizeniu cisnieniu roboczemu, dzieki czemu powstaje opór przeciwdzialajacy przemieszczeniu organu rozrzad¬ czego w polozenie uruchomienia zaworu wlotowego.Przedmiot wynalazku jest objasniony na przykladzie wykonania przedstawionym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie do hamulca pneumatycz¬ nego z zaworem rozrzadczym w przekroju poprzecz- 20 nym, fig. 2 — inny przyklad wykonania urzadzenia w przekroju, a fig. 3 — dalszy przyklad wykonania urzadzenia z zaworem rozrzadczym w przekroju.Zgodnie z fig. 1, dolna czesc obudowy 10 zaworu rozrzadczego jest podzielona na dwie komory 13 i 14 przez talerzyk oporowy 11, jak równiez przez przy¬ mocowana na jego zewnetrznym obwodzie pierwsza membrane 12. Talerzyk oporowy 11 stanowi wraz z membrana 12 tlok regulacyjny. Membrana 12 jest zamocowana w scianie obudowy 10 w sposób unie- 30 mozliwiajacy przepuszczanie powietrza. Górna komora 10 15 25 695313 69531 4 14 jest polaczona z przewodem glównym 16 za po¬ moca odgalezienia* 15. Dolna komora 13 jest polaczona z pomocniczym zbiornikiem powietrza 18 za pomoca przewodu rozgaleznego 17, wewnatrz którego jest umieszczona kryza dlawiaca 71.Zderzak 19, umieszczony na spodniej stronie tale¬ rzyka oporowego 11, uniemozliwia zetkniecie sie ta¬ lerzyka oporowego 11 z dnem obudowy 10. Górna komora 14 jest ograniczona przez scianke posrednia 20 obudowy 10. Drazek 21 przymocowany do talerzyka oporowego 11 przechodzi przez scianke posrednia 20 na jej druga strone. Przestrzen znajdujaca sie powyzej scianki posredniej 20 zostaje podzielona na dwie dalsze komory 23 i 24 przez membrane pomocnicza 22.Dwie komory, a mianowicie komora 14 umieszczona powyzej talerzyka oporowego 11 i komora 24, umiesz¬ czona ponizej drugiej membrany 22, sa oddzielone od siebie za pomoca pierscienia uszczelniajacego 34 w sposób uniemozliwiajacy przepuszczenie powietrza.Druga membrana 22 jest zamocowana z jednej strony w pierscieniu 27 umieszczonym suwliwie na drazku 21, z drugiej zas strony jest ona zamocowana w czesci obudowy 10 zaworu rozrzadczego, przy czym oba zamocowania uniemozliwiaja przepuszczanie powietrza.Drazek 21 stanowi w swej górnej czesci popychacz 25 o ksztalcie rury, której srednica jest wieksza od sred¬ nicy drazka 21. Utworzone osadzenie 26, stanowi górny zderzak dla suwliwego pierscienia 27. Przesuw piers¬ cienia 27 jest ograniczony przez pierscieniowy zderzak 28 wykonany w czesci obudowy 10 zaworu rozrzad¬ czego. Komora 24, umieszczona pod pomocnicza mem¬ brana 22, jest polaczona kanalem 29 z komora 14 umieszczona powyzej talerzyka oporowego 11 i dalej otwór 30. Komora 24 jest napelniana powietrzem z przewodu glównego 16. Komora 23 znajdujaca sie powyzej drugiej membrany 22 ma polaczenie z atmo¬ sfera przez otwór 36 i dalej przez komore pierscie¬ niowa 31 oraz przez otwór odpowietrzajacy 32.Nad komora pierscieniowa 31 znajduje sie komora pierscieniowa 33. Obie komory pierscieniowe 31 i 33 sa oddzielone od siebie szczelnie za pomoca pierscie¬ nia uszczelniajacego 35. Popychacz 25 ma wewnatrz komory piescieniowej 33 kolnierz 37. Sprezyna na¬ ciskowa 38 opierajaca sie z jednej strony o kolnierz 37 popychacza 25, z drugiej zas strony o scianke posrednia 39 czesci obudowy 10, wywiera nacisk na popychacz 25, jak równiez na drazek 21 i talerzyk oporowy 11.Scianka posrednia 39 ma gniazdo zaworowe 40, które tworzy zawór lacznie z grzybkiem zaworowym 41. Do grzybka zaworowego 41 jest przymocowany drazek 42, przesuwny w prowadnicy 43 w czesci obu¬ dowy 10. Sprezyna naciskowa 44, opierajaca sie z jednej strony o grzybek zaworowy 41, z drugiej zas strony o czesc obudowy 10 dociska grzybek zaworowy 41 do gniazda zaworowego 40. Wewnatrz grzybka za¬ worowego 41 jest umieszczony przesuwnie drugi grzy¬ bek zaworowy 45, którego przesuw w dól, wzgledem pierwszego grzybka zaworowego 41, jest ograniczony przez kolnierz '46 umieszczony na drugim grzybku za¬ worowym 45. Sprezyna naciskowa 47, opierajaca sie z jednej strony o scianke wewnetrzna pierwszego grzyb¬ ka zaworowego 41, iz drugiej zas strony o drugi grzybek zaworowy 45, drugi grzybek zaworowy 45 do górnej krawedzi popychacza 25, albo tez, jak to przedstawiono na rysunku, dociska kolnierz J46 do pierwszego grzybka zaworowego 41. Pierwszy grzybek zaworowy 41 znaj¬ duje sie w komorze 73, polaczonej przewodem 74 5 z pomocniczym zbiornikiem powietrza 18 który z kolei jest polaczony z przewodem glównym 16 przez prze¬ wód odgalezny 72 i przez zawór zwrotny 70.Pierscien uszczelniajacy 48, umieszczony na dolnej stronie pierwszego grzybka zaworowego 41, zamyka 10 wspólnie z gniazdem zaworowym 40 komore 73 wzgle¬ dem komory pierscieniowej 49, umozliwiajac przepusz¬ czanie powietrza z jednej komory do drugiej. Tarcza uszczelniajaca 65, umieszczona na dolnej stronie dru¬ giego grzybka zaworowego 45, zamyka wspólnie z 15 górna krawedzia popychacza 25 komore pierscieniowa 49 wzgledem wnetrza popychacza 25, uniemozliwiajac przepuszczanie powietrza z komory pierscieniowej 49 do wnetrza popychacza 25, a zatem takze i do komory pierscieniowej 31, poniewaz popychacz 25 ma otwór 20 poprzeczny 66, który znajduje sie w obszarze komory 31 odpowietrzanej przez otwór odpowietrzajacy 32.W polozeniu roboczym zaworu rozrzadczego, przed¬ stawionym na rysunku, wnetrze popychacza 25 jes odpowietrzane. Komora pierscieniowa 49 jest polaczona 25 przewodem 50 z cylindrem hamulcowym 51. Otwór 52 laczy komore pierscieniowa 49 ze znajdujaca sie pod nia komora pierscieniowa 33.Niezaleznie od drazka 21, na talerzyku oporowym 11 jest oparty drugi popychacz 53. Sprezyna 54, opie¬ rajaca sie z jednej strony na kolnierzu 55, umieszczo¬ nym na dolnym koncu popychacza 54, zas z drugiej strony opierajaca sie o scianke posrednia 20, ma za zadanie naciskac na dól popychacz 53, tak aby opieral sie stale na kolnierzyku oporowym 11. Popychacz 53, 35 przechodzacy przez scianke posrednia 20, jest ponad ta scianka otoczony komora pierscieniowa 56, która posiada otwór odpowietrzajacy 57. Górny koniec po¬ pychacza 53 ma ksztalt rury, zas w srodku popychacza 53 jest wykonany poprzeczny otwór 58, który laczy wnetrze popychacza z komora pierscieniowa 56. Nad komora pierscieniowa 56 znajduje sie dalsza komora pierscieniowa 59, która za pomoca kanalu 29 jest po¬ laczona z komora 24 pod membrana 22. Uszczelka 63 oddziela od siebie dwie komory pierscieniowe 59 i 56. Na górnym koncu komory pierscieniowej 59 znajduje sie gniazdo zaworowe 60, które wspólnie z grzybkiem zaworowym 61 tworzy zawór.Sprezyna 62 opierajaca sie z jednej strony o grzybek zaworowy 61, z drugiej zas strony o obudowe 10, ma za zadanie dociskac grzybek zaworowy 61 do gniazda zaworowego 60. Grzybek zaworowy 61 i sprezyna 62 umieszczone sa w komorze 64, która poprzez otwór 30 ma polaczenie z komora 14 mieszczaca sie powyzej talerzyka oporowego 11. Tarcza uszczelniajaca 67, umieszczona na dolnej stronie grzybka zaworowego 61 umozliwia, przy wspóldzialaniu górnej krawedzi 68 popychacza 53 i gniazda zaworowego 60, zamknie¬ cie komory 64 wzgledem komory pierscieniowej 59 w sposób uniemozliwiajacy przepuszczanie powietrza, a ponadto umozliwia zamkniecie w taki sposób komory pierscieniowej 56.Sposób dzialania urzadzenia do hamulca pneumatycz¬ nego wedlug wynalazku jest nastepujacy. Przy zwol- 65 nionym hamulcu, wszystkie czesci zaworu rozrzadczego69531 znajduja sie w polozeniu przedstawionym na rysunku, przy czym w przewodzie glównym 1(6, jak równiez w komorze 14 panuje cisnienie regulacyjne. Takie samo cisnienie regulacyjne jak w przewodzie glównym 16 panuje równiez i w pomocniczyih zbiorniku po- 5 wietrza 18 i w komorze 13. Tym samym po obu stronach talerzyka oporowego 11 panuje to samo cis¬ nienie, zas pod wplywem dzialania nacisku sprezyny 38, talerzyk oporowy 11 zostaje, przez popychacz 25 i drazek 21, przesuniety w swoje najnizsze polozenie 10 (przedstawione na rysunku). Sprezyna 54 przesuwa dru¬ gi popychacz 53 takze w jego najnizsze polozenie, w wyniku czego komora 24, mieszczaca sie pod mem¬ brana 22, zostaje polaczona z atmosfera przez kanal 29, nastepnie przez komore pierscienowa 59 i wnetrze 15 popychacza 53 i jeszcze dalej przez poprzeczny otwór 58 i komore pierscieniowa 56 i wreszcie przez otwór odpowietrzajacy 37.Cylinder hamulcowy 51 jest polaczony przez przewód 50, nastepnie przez komore pierscieniowa 49 i wnetrze 20 popychacza 25, poprzeczny otwór 66, komore 31 i wreszcie przez otwór odpowietrzajacy 32 z atmosfera.Takie samo cisnienie regulacyjne jak w przewodzie glóiwnym 16 panuje dalej w pomocniczym zbiorniku powietrza 18, jak równiez w przewodzie 74 i w ko- 25 morze 73. Cisnienie regulacyjne panuje równiez w ko¬ morze 64 polaczonej otworem 30, w której to komorze znajduje sie grzybek zaworowy 61. Jak wynika z ry¬ sunku, komory pierscieniowe 33 i 31, jak równiez i komory pierscieniowe 68 i 56 sa odpowietrzane przez 30 otwory odpowietrzajace 32 lub 57.Przez obnizenie cisnienia powietrza w przewodzie glównym 16 nastepuje hamowanie i wówczas spada cisnienie w komorze 14, mieszczacej sie powyzej tale¬ rzyka oporowego 11. Kryza dlawiaca 71 uniemozliwia 35 obnizanie sie cisnienia powietrza w komorze 13, miesz¬ czacej sie ponizej talerzyka oporowego 11, zas zawór zwrotny 70 uniemozliwia obnizenie sie cisnienia po¬ wietrza w pomocniczym zbiorniku powietrza 18 i w komorze73. 40 W nastepstwie obnizonego cisnienia w komorze 14 podnosi sie talerzyk oporowy 11 i swa górna krawe¬ dzia naciska popychacz 25 przesuwajac go w kierunku wewnetrznego grzybka zaworowego 45, który pierwszy zostaje podniesiony do góry nie powodujac jednaze poruszenia sie zewnetrznego grzybka zaworowego 41.Przy tym sprezyna 47 ulega jedynie nieznacznemu scisnieciu. Równoczesnie zostaje nacisniety popychacz 53 i przesuniety w kierunku grzybka zaworowego 61, 50 w nastepstwie czego grzybek zaworowy 61 unosi sie natychmiast ponad gniazdo zaworowe 60 i powoduje napelnienie odpowietrzonej dotychczas komory 24, mieszczacej sie pod pomocnicza membrana 22, powiet¬ rzem z przewodu glównego 16 przez komore 14 i dalej 55 przez otwór 30, komore 64, komore pierscieniowa 59 i wreszcie przez kanal 29. Poniewaz komora 23, miesz¬ czaca sie nad membrana 22, jest zawsze odpowietrzana przez otwór 36, komore pierscieniowa 31 i przez otwór odpowietrzajacy 32, przeto powstaje róznica cisnienia 60 po obu stronach membrany 22, a pod wplywem tej róznicy cisnienia membrana 22 zostaje napieta ku górze. W nastepstwie ruchu membrany 22 do góry, pierscien 27 naciska na odsadzenie 26 umieszczone na popychaczu 25 i przesuwa popychacz 25 tak daleko 65 45 do góry, az pierscien 27 polaczony z membrana 22 oprze sie o pierscieniowy zderzak 28. Pierscien 27 po¬ laczony iz membranaa 22 dochodzi do zderzaka 28 za¬ nim popychacz 25 wzniesie grzybek zaworowy 41 ponad gniazdo zaworowe 40. W ten sposób wytworzona po obu stronach membrany 22 róznica cisnienia nie wy¬ wiera wplywu na przebieg hamowania. Hamowanie zo¬ stanie rozpoczete dopiero wtedy, kiedy róznica cisnienia w komorach 13 i 14 bedzie wystarczajaco duza, aby podniesc popychacz 25 tak daleko do góry, az drugi grzybek zaworowy 45 podniesie pierwszy grzybek zawo¬ rowy 41 ponad jego gniazdo zaworowe 40. W nastep¬ stwie przedstawionej sytuacji, sprezone powietrze prze¬ dostaje sie z pomocniczego zbiornika powietrza 18, przez komore 73, przez komore pierscieniowa 49 i przez przewód 50, do cylindra hamulcowego 51.Tym samym ani membrana 22 ani tez ruch wzgledem siebie grzybków zaworowych 41 i 45 nie ma wplywu na przebieg hamowania, pomijajac fakt, ze róznica cisnien w komorach 13 i 14 musi osiagnac okreslona wartosc zanim zostanie rozpoczete hamowanie.W celu zwolnienia hamulca podnosi sie ponownie cisnienie w przewodzie glównym 16, w nastepstwie czego zwieksza sie cisnienie zarówno w komorze 14 mieszczacej sie nad talerzykiem oporowym 11 jak i w komorze 24 umieszczonej pod membrana 22. Zwiek¬ szenie cisnienia w komorze 24 nie ma znaczenia, na¬ tomiast wzrost cisnienia w komorze 14 powoduje prze¬ suniecie talerzyka oporowego 11 w dól, w nastepstwie czego popychacz 25 cofa sie dopóki grzybek zaworowy 41 nie zamknie ponownie gniazda zaworowego 40.Cisnienie w komorze 24 mieszczacej sie pod mem¬ brana 22, uniemozliwia jednakze jeszcze oderwanie sie górnej krawedzi popychacza 25 od grzybka zaworowego 45, przez co uniemozliwia odpowietrzenie hamulca.Wraz z opuszczeniem sie talerzyka oporowego 11 cofa sie takze i popychacz 53 tak dlugo, az grzybek zaworowy 61 zaniknie gniazdo zaworowe 60, po czym górna krawedz 68 popychacza 53 odrywa sie od grzyb¬ ka zaworowego 61. W nastepstwie tego komora 24 mieszczaca sie pod membrana 22 zostaje odpowietrzona.Przez odpowietrzenie komory 24 nastepuje calkowite zwolnienie hamulca, poniewaz górna krawedz popycha¬ cza 25 odrywa sie od grzybka zaworowego 45, w na¬ stepstwie czego zostaje odpowietrzony cylinder ha¬ mulcowy 51.Przyklad wykonania wedlug fig. 2, rózni sie od przykladu wykonania wedlug fig. 1 zasadniczo tym, ze otwór 30 laczy komore 64 zaworu dodatkowego 61, 60, 68 z dolna komora 13 zaworu rozrzadczego, zamiast z górna komora 14 zaworu rozrzadczego, jak to ma miejsce w pierwszym przykladzie wykonania. Tym sa¬ mym, przy zadzialaniu zaworu dodatkowego 60, 61, 68, powietrze dociera do komory 24 mieszczacej sie pod membrana 22 nie z przewodu glównego 16, lecz z pomocniczego zbiornika powietrza 18. W pozostalej czesci ukladu, sposób dzialania drugiego przykladu wy¬ konania nie rózni sie od sposobu dzialania pierwszego przykladu wykonania.Przyklad wykonania wedlug fig. 3 rózni sie od przykladu wykonania wedlug fig. 1 zasadniczo tym, ze otwór 30 laczy komore 64 zaworu dodatkowego 60, 61, 68 z komora przyspieszacza 75, jak równiez i tym, ze w otworze 30 jest umieszczony zawór zwrotny 76,69531 uniemozliwiajacy przejscie powietrza z komory 64 do komory przyspieszacza 75. Tym samym, przy zadzia¬ laniu zaworu dodatkowego 60, 61, 68, powietrze wply¬ wa do komory 24 wieszczacej sie pod membrana 22 nie z przewodu glównego 116, ani tez z pomocniczego 5 zbiornika powietrza 18, lecz z komory przyspieszacza 75. W pozostalej czesci ukladu, sposób dzialania urza¬ dzenia przedstawionego w trzecim przykladzie wyko¬ nania nie rózni sie od sposobu dzialania zaworu przedstawionym w pierwszym i drugim przykladzie wy- 10 konania. PL PL