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Druckluftbremse.
Bei Druckluftbremsen wurde schon vorgeschlagen, jedem Wagen des Zuges einen Schnellbremsbehälter zuzuordnen, um eine örtliche Verringerung des Hauptleitungsdruckes zu bewirken, zum Zweck, die Steuerventile im vorderen und hinteren Teil des Zuges fast gleichzeitig zu betätigen und ein Anziehen der Bremsen zu bewirken.
Einige Steuerventile des Zuges werden ein Anziehen der Bremsen schon nach einer kleineren Verringerung des Hauptleitungsdruckes bewirken als die andern, und bei verschiedenen Wagen ist auch das Volumen der Hauptleitung verschieden. Um nun die richtige Wirkung aller Steuerventile des Zuges zu gewährleisten, muss das Volumen des verwendeten Schnellbremsbehälters gross genug sein, um eine genügend grosse, der Schnellbremsung dienende Verringerung des Druckes in der Hauptleitung von grösstem Volumen zu bewirken und die Wirkung auch jener Steuerventile zu gewährleisten, welche die grösste Druckminderung benotigen. Das Volumen des Schnellbremsbehälters wird daher grösser, als unter gewissen Bedingungen notwendig, und da in diesem Falle zwischen der Hauptleitung und dem
Schnellbremsbehälter ein Druckausgleich stattfinden kann,
wird Druckluft in unerwünschter Weise versehwendet.
Das wesentliche Kennzeichen der Erfindung besteht darin, dass das Steuerventil infolge der erzeugten örtlichen Verminderung des Hauptleitungsdruekes, hervorgerufen durch das Abströmen der Hauptleitungsluft nach dem Schnellbremsbehälter, die Verbindung zwischen der Hauptleitung und dem Schnellbremsbehälter unterbricht und eine vorübergehende Verbindung zwischen der Hauptleitung und dem Bremszylinder herstellt.
Damit eine genügende Verringerung des Hauptleitungsdruckes bewirkt wird, um die Bewegung des Steuerventils in die Bremsstellung zu gewährleisten, wenn dasselbe sich schon nach einer relativ kleinen Verringerung des Hauptleitungsdruckes in Bewegung setzt, steht der Behälter über eine verengte Entlüftungsöffnung mit der Aussenluft in Verbindung, um die Verringerung des Hauptleitungsdruekes so lange fortzusetzen, bis die Bewegung des Steuerventils in die Bremsstellung in jenen Fällen gewährleistet ist, in welchen dasselbe nach erfolgtem Druckausgleich zwischen Hauptleitung und Behälter nicht in die Bremsstellung gehen würde.
Das Entlüften des Schnellbremsbehälters direkt in die Aussenluft ermöglicht es, dem Steuerventil kleinere Abmessungen zu geben als bei bekannten Einrichtungen ähnlicher Art.
Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch eine Druckluftbremse gemäss der Erfindung.
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einen Bremszylinder J.
Das Steuerventil besteht aus einem Gehäuse, das einen Kolben 5 umschliesst. Die Kammer 6 auf der einen Seite des Kolbens ist mit der Hauptleitung 46 verbunden, und die Seliieberkammer 7 auf der andern Seite des Kolbens steht über die Leitung 8 mit dem Hilfsbehälter-*i in Verbindung. Die Stange 9 des Kolbens 5 ragt in die Schieberkammer 7 und betätigt einen Hauptsehieber 10 und einen Hilfsschieber 11. Am Steuerventilgehäuse ist ein Zylinderdeckel befestigt, um das offene Ende der Kolbenkammer 6 abzuschliessen, und eine Dichtung 1.) ist zwischen den Deckel und das Gehäuse gelegt, um einen luftdichten Abschluss zu erzielen.
Im Deckel 12 ist ein Kanal 14 vorgesehen, der die Kolbenkammer 6 mit einem Kanal 15 im Gehäuse verbindet, der über Kanal und Leitung 16 mit der Hauptleitung 46
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im Zylinderdeckel 12 und den Kanal 20 im Steuerventilgehäuse mit dem Sitz des Hauptsehiebers 10 verbunden ist.
Mit dem Steuerventil ist vorzugsweise ein die Schnellbremsung regelndes Ventil verbunden, das
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Die Kammer 25 auf einer Seite der Membrane 21 ist über Kanal und Leitung 26 mit dem Bremszylinder 4 verbunden, und die Kammer 2. 3 auf der andern Seite steht über eine Öffnung 24 mit der Aussenluft in Verbindung. Die Kammer 2. 3 umschliesst eine Steuerfeder 45, welche die Membrane 21 in die Stellung gemäss der Zeichnung durchbiegt. Das Schnarehventil 22 ist in einer Kammer 27 angeordnet, welche von der Kammer 25 durch eine Scheidewand 28 getrennt ist. Die Wand 28 ist mit einer Ausnehmung versehen, in welcher ein gerillter Zapfen 29 gelagert ist, der mit der Membrane 21 einerseits und mit dem Ventil 22 anderseits zusammenwirkt.
Diese Ausnehmung wird umgeben von einer Sitzrippe. 30, mit
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welche das Ventil mit dem Zapfen 29 in Eingriff hält und nach Durchbiegung der Membrane 21 das Ventil mit der Sitzrippe 30 in Eingriff bringt.
Das Rüekhaltventil 2 von üblicher Bauart ist ausgeschaltet, wenn der Handgriff. 32 in vertikaler Lage steht wie in der Zeichnung, und eingeschaltet, wenn der Handgriff. 32 in horizontaler Lage ist.
Ist das Rückhaltventil eingeschaltet, so entweicht Druckluft aus dem Bremszylinder 4, bis der Bremszylinderdruck auf einen vorherbestimmten Wert gesunken ist. Dann kann das Rüekhaltventil die im Bremszylinder verbleibende Druckluft in bekannter Weise zurückhalten. Ist das Rückhaltventil ausgeschaltet, so ist es für die Steuerung der Freigabe von Druckluft aus dem Bremszylinder 4 unwirksam, und es soll angenommen werden, dass das Rückhaltventil ausgeschaltet ist, wenn nichts anderes angegeben ist.
Um die Druckluftbremse bei Beginn ihrer Tätigkeit mit Druckluft zu laden, wird letztere der Hauptleitung in bekannter Weise geliefert und strömt durch Leitung und Kanal 16 und die Kanäle 15 und 14 in die Kolbenkammer 6. Wenn man annimmt, dass sich die Teile des Steuerventils ursprünglich, wie in der Zeichnung dargestellt, in Freigabestellung befinden, so strömt Druckluft aus der Kolbenkammer 6 über eine Füllnut. 3. 3 in die Schieberkammer 7 und von da über Kanal und Leitung 8 zum
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werden.
Befindet sich der Hauptschieber 10 in Freigabestellung, so steht der Bremszylinder 4 über Leitung und Kanal 26, eine Ausnehmung 84 im Hauptschieber, Kanal und Leitung. 35 und das Rüekhaltventil 2 mit der Aussenluft in Verbindung. Da die Membranekammer 25 in ständiger Verbindung mit dem Bremszylinder 4 steht, ist sie auch in Verbindung mit der Aussenluft, und die Membrane 21 wird durch die Feder 45 in der durchgebogenen Stellung gemäss der Zeichnung gehalten. Wenn die Membrane 21 diese Stellung einnimmt, wird das Schnarchventil 22 durch den gerillten Zapfen 29 von seinem Sitz abgehoben, und die Kammer 27 ist mit der Kammer 25 in Verbindung.
Der Schnellbremsbehälter 11 steht gewöhnlich unter dem Druck der Aussenluft, mit der er durch die verengte Öffnung 18 in Verbindung steht. Der Kanal 20, welcher über den Kanal 19 mit dem Schnellbremsbehälter in Verbindung steht, liegt einer Öffnung. 36 im Hauptschieber 10 gegenüber, die mit einer Ausnehmung. 37 im Hilfsschieber 11 verbunden ist.
Soll ein Anziehen der Bremsen stattfinden, so wird in üblicher Weise eine stufenweise Verringerung des Hauptleitungsdruckes bewirkt. In der Kolbenkammer 6 findet eine entsprechende Verringerung statt, und wenn der Druck in dieser Kammer um einen vorherbestimmten Wert unter den Druck in der
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bremsstellung, in welcher die Kolbenstange 9 mit dem linken Ende des Hauptschiebers 10 in Eingriff tritt. In dieser Stellung verbindet die Ausnehmung 37 im Hilfsschieber 11 die Öffnung. 36 im Hauptschieber mit einer Öffnung 38, welche dem Kanal 15 gegenÜber liegt und über Kanal und Leitung 16 mit der Hauptleitung 46 in Verbindung steht.
Infolgedessen kann Druckluft aus der Hauptleitung über Kanal 15, Öffnung 38, Ausnehmung. 31, Öffnung. 36 und die Kanäle 20 und 19 in den Schnellbremsbehälter 17 strömen. Der Hauptleitungsdruck kann daher so lange örtlich verringert werden, bis der Druckausgleich mit dem Schnellbremsbehälter 17 hergestellt ist, und diese Verringerung wird sofort in der Kolbenkammer 6 auf einer Seite des Kolbens 5 wirksam.
Die durch den Druckausgleich mit dem Schnellbremsbehälter verursachte Verringerung des Hauptleitungsdruckes ändert sich mit dem Volumen der Hauptleitung eines Wagens, das besonders von der Länge des Wagens abhängt. Ebenso werden sich auch die Arbeitsbedingungen der Steuerventile eines Zuges ändern, so dass einige durch eine kleine Verringerung des Hauptleitungsdruckes betätigt werden, wie sie durch den Schnellbremsbehälter 11 bewirkt wird, während die andern zu ihrer Betätigung eine grössere Verringerung des Hauptleitungsdruckes notwendig machen.
Wenn die der Schnellbremsung dienende Verringerung des Hauptleitungsdruckes, verursacht durch den Druckausgleich zwischen Hauptleitung und Schnellbremsbehälter 17, genügend gross ist, um das Steuerventil zu betätigen, werden der Kolben 5 und die Schieber durch den Druck in der Schieber- kammer 7 rasch in die Bremsstellung verschoben, in welcher der Kolben 5 die Dichtung 1. 3 berührt und
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der Kanal 20, durch welchen Druckluft zum Schnellbremsbehälter 17 strömt, durch den Hauptschieber 10 überdeckt wird.
Wenn jedoch das Steuerventil zu seiner Betätigung eine grössere Verringerung des Hauptleitungsdruckes notwendig macht, als durch den Druckausgleich zwischen der Hauptleitung und dem Schnellbremsbehälter 17 erzielt werden kann, erfolgt eine weitere, der Sclnellbremsung dienende Verringerung des Hauptleitungsdruckes, indem dem Schnellbremsbehälter Druckluft zuströmt, in einem Masse, welches abhängt von der Grösse der verengten Öffnung 18, durch welche Druckluft aus dem Behälter in die Aussenluft entweichen kann. Wenn in der Kolbenkammer 6 eine genügend grosse Verringerung des Hauptleitungsdruckes erreicht ist, bewegen sich der Kolben 5 und die Schieber 10 und 11 in die Bremsstellung, wie oben beschrieben.
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und von da über Kanal und Leitung 26 in den Bremszylinder 4.
Durch die eben beschriebene Schnellbremsströmung von Druckluft aus der Hauptleitung zum Bremszylinder soll ferner die der Bremsung dienende Verringerung des Hauptleitungsdruckes beschleunigt werden, sie wird jedoch durch die verengte Öffnung 40 so gesteuert, dass sie bestrebt ist, die möglichen Druckstösse in der Hauptleitung auszugleichen, die durch die anfängliche rasche Schnellbremsströmung zum Schnellbremsbehälter 17 ver- ursaeht werden können.
Während Druckluft aus der Hauptleitung zum Bremszylinder strömt, kann gleichzeitig Druckluft vom Hilfsbehälter. ? über die Schieberkammer'7 und die Öffnung 44 zum Bremszylinder 4 strömen. In der Bremsstellung des Hauptschiebers 10 liegt die Öffnung 44 gegenüber dem Kanal 26. und von hier strömt die Druckluft zum Bremszylinder 4.
Weil die Membrankammer 25 des die Sehnellbremsung regelnden Ventils immer über Kanal und Leitung 26 mit dem Bremszylinder 4 in Verbindung steht, wird, wenn im Bremszylinder und in der Kammer 25 ein vorherbestimmter Druck erreicht ist, die Membrane 21 gegen den entgegenwirkenden Druck der Feder 4. 5 nach oben durchgebogen, und die Feder. 1 kann das Schnarchventil 22 gegen seinen Sitz drücken, wodurch die Druckluftströmung von der Hauptleitung zum Bremszylinder unterbrochen ist.
Nachdem das Schnarchventil 22 aufsitzt, strömt Druckluft weiter aus der Schieberkammer 7 und dem Hilfsbehälter : 3 zum Bremszylinder, bis der Druck in der Kammer 1 etwas unter den Hauptleitungsdruck in der Kammer 6 gesunken ist, worauf der Kolben 5 den Hilfsschieber 11 in die Überdeckungsstellung verschiebt, in welcher der Schieber 11 die Öffnung 44 überdeckt, so dass ein weiteres Zuströmen von Druckluft zum Bremszylinder verhindert ist.
Sollen die Bremsen noch stärker angezogen werden, so wird eine weitere, der Bremsung dienende Verringerung des Hauptleitungsdruckes bewirkt, durch welche der Steuerventilkolben. ? und der Hilfsschieber n aus der Überdeckungsstellung in die Bremsstellung verschoben werden, in welcher die Öffnung 44 unbedeckt ist, so dass Druckluft weiter vom Hilfsbehälter 3 zum Bremszylinder 4 strömen kann.
Es muss jedoch bemerkt werden, dass nach der oben beschriebenen, anfänglichen Verringerung des Hauptleitungsdruckes keine Schnellbremsströmung von Druckluft aus der Hauptleitung mehr eintreten kann, weil der nach der anfänglichen, der Schnellbremsung dienenden Verringerung erreichte Hauptleitungsdruck genügend gross ist, um die Durchbiegung der Membrane des die Schnellbremsung regelnden Ventils aufrechtzuerhalten, so dass das Ventil 22 auf seinem Sitz verbleibt.
Sollen die Bremsen nach dem Anziehen gelöst werden, so wird der Hauptleitung 46 in bekannter Weise Druckluft geliefert und strömt von der Hauptleitung in die Kolbenkammer 6. Wenn derart der Hauptleitungsdruck in der Kolbenkammer 6 genügend hoch über den verringerten Hilfsbehälterdruck in der Schieberkammer 7 gestiegen ist, wird der Kolben 3 betätigt und bewegt die Schieber 10 und 11 in die Lösestellung, in welcher Druckluft aus der Kammer 6 über die Füllnut- in die Schieberkammer 7 strömt und von da zum Hilfsbehälter 3. In der Lösestellung des Hauptsehiebers 10 entweicht Druckluft
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Leitung 35 und das Rüekhaltventil 2.
Wird der in der Membranckammer 25 des die Schnellbremsung regelnden Ventils wirksame Bremszylinderdruek, wie oben beschrieben, auf einen vorherbestimmten Wert verringert, so wird die Membrane 21 unter der Wirkung der Feder 45 durchgebogen und das Ventil 22 von seinem Sitz abgehoben, um eine Schnellbremsung zu ermöglichen, wenn die Bremsen angezogen werden.
Beim Steuern eines Zuges beim Befahren von Gefälle ist es üblich, die Bremsen periodisch zu betätigen, d. h. die Bremsen anzuziehen, wie oben beschrieben, und nach einem bestimmten Zeitraum Druckluft in die Hauptleitung 46 strömen zu lassen, um das Steuerventil in die Lösestellung zu bringen und den Hilfsbehälter wieder aufzufüllen als Vorbereitung für das nächste Anziehen der Bremsen.
Beim Befahren von Gefälle wird das Rückhaltventil 2 eingeschaltet, um die teilweise Freigabe von Druckluft aus dem Bremszylinder zu steuern und im Bremszylinder einen vorherbestimmten Druck aufrechtzuerhalten.
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aber der Druck der durch das Rückhaltventil im Bremszylinder zurückgehaltenen Druckluft hält die Durchbiegung der Membrane 22 aufrecht, so dass die Feder.'11 das Schnarchventil 22 gegen seinen Sitz gedruckt hält. Infolgedessen tritt bei periodischem Anziehen der Bremsen nach dem ersten Anziehen
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zum Bremszylinder ein.
Sobald beim Anziehen der Bremsen der Hauptschieber 10 aus der in der Zeichnung dargestellten
Lösestellung bewegt wird, verringert sich der Druck im Sehnellbremsbehälter 17 durch die verengte Öffnung 18 auf den Druck der Aussenluft, so dass bei periodischer Betätigung der Sehnellbremsbehälter 17 bei jedem Anziehen der Bremsen eine der Sehnellbremsung dienende Verringerung des Hauptleitungs- druekes bewirkt.
Sollen nach periodischer Betätigung die Bremsen vollständig gelöst werden, so wird das Rückhaltventil 2 ausgeschaltet. Der Hauptleitung 46 wird Druckluft geliefert und strömt in die Kolbenkammer 6, wodurch der Steuerventilkolben 5 und die Schieber 10 und 11 in die Lösestellung bewegt werden, in welcher der Hilfsbehälter 3 über die Füllgut 3. 3 und die Schieberkammer 7 mit Druckluft geladen wird.
Aus dem Bremszylinder 4 entweicht Druckluft über Leitung und Kanal 26, Ausnehmung 34 im Hauptsehieber 10, Kanal und Leitung. 35 und Rüekhaltventil 2.
Es ist nun klar, dass ein Schnellbremsbehälter von solchem Volumen vorgesehen wird, dass er eine genügend grosse, der Schnellbremsung dienende Druc. kverringerung in einer Hauptleitung von kleinstem Volumen bewirkt, um ein Steuerventil zu betätigen und ein Anziehen der Bremsen zu bewirken, wenn das Steuerventil durch eine solche kleine Verringerung des Hauptleitungsdruckes betätigt wird.
Wird das Steuerventil durch eine solche kleine Verringerung des Hauptleitungsdruckes nicht betätigt, so wird die für die Betätigung des Ventils notwendige Verringerung durch fortgesetztes Einströmen von Druckluft aus der Hauptleitung in den Schnellbremsbehälter erreicht. Die Menge der einströmenden Druckluft hängt ab von der Grösse der Öffnung 18, durch welche Druckluft aus dem Behälter entweichen kann.
Wenn sich das Steuerventil in die Bremsstellung bewegt, wird eine weitere, der Srhnellbremsung dienende Verringerung des Hauptleitungsdruckes durch Druckluftströmung von der Hauptleitung zum Bremszylinder über ein die Schnellbremsung regelndes Ventil bewirkt, welches nach einer vorherbestimmten Zunahme des Bremszylinderdruckes wirksam wird, um die der Sclmellbremsung dienende Verringerung des Hauptleitungsdrurkes zu begrenzen.
Bei Abstufung des Anziehens der Bremsen wird jede Schnellbremsung nach dem ersten Anziehen unwirksam. Bei periodischer Betätigung erfolgt Sehnellbremsströmung von Druckluft aus der Hauptleitung zum Sehnellbremsbehälter 17 und zum Bremszylinder nach der ersten Verringerung des Hauptleitungsdruckes. Der durch das Rüekhaltventil 2 im Bremszylinder zurückgehaltene Druck kann jedoch das die Schnellbremsung regelnde Ventil bei einem späteren Anziehen der Bremsen unwirksam machen, so dass die einzige Schnellbremswirkung bei periodischer Betätigung nach dem ersten Anziehen der Bremsen jene ist, die vom Schnellbremsbehälter 17 und der verengten Öffnung 18 geäussert wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Druckluftbremse mit einem Steuerventil, das bei Verminderung des Hauptleitungsdrurkes ein Abströmen der Hauptleitungsluft nach dem Sc. hnellbremsbehälter gestattet, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil infolge der erzeugten örtlichen Verminderung des Hauptleitungsdruekes, hervorgerufen durch das Abströmen der Hauptleitungsluft nach dem Schnellbremsbehälter, die Verbindung zwischen der Hauptleitung und dem Sehnellbremsbehälter unterbricht und eine vorübergehende Verbindung zwischen der Hauptleitung und dem Bremszylinder herstellt.