Einrichtung zur Steuerung von druckluftbetätigten Scheibenbremsen an Lokomotiven für mit Klotzbremsen ausgerüstete Wagenzüge Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steue rung von druckluftbetätigten Scheibenbremsen an Lokomotiven für mit Klotzbremsen ausgerüstete Wa genzüge. Sie besteht darin, dass für die Lokomotiv- Scheibenbremse Mittel vorgesehen sind, welche mit steigender Fahrgeschwindigkeit eine Verminderung des Bremsdruckes hervorrufen, um dadurch dem Ab fallen des Reibwertes der Wagenklotzbremsen bei stei gender Fahrgeschwindigkeit Rechnung zu tragen.
Da bei kann die Einrichtung so ausgebildet sein, dass die Umschaltung des Druckübersetzers üblicher Bauart an der Lokomotive auf Verminderung des Brems druckes der Lokomotiv-Scheibenbremse in Abhän gigkeit von der Raddrehzahl bei einem vorbestimm ten Grenzwert erfolgt. Hierzu kann ein in an sich be kannter Weise am Achslager angeordneter, ein Ventil in der Zuleitung vom Hauptluftbehälter zur Feder kammer des Druckübersetzers betätigender Flieh kraftregler zur Umschaltung des Druckübersetzers vorgesehen sein.
In weiterer Ausbildung der Erfindung lässt sich auch eine Einrichtung mit Zugsumstellvorrichtung schaffen, bei welcher der am Achslager der Lokomo tive angeordnete Fliehkraftregler eine solche Beauf schlagung der Lokomotiv-Bremszylinder bewirkt, dass diese Beaufschlagung für den oberen Geschwindig keitsbereich in Stellung Güterzug und Personen zug der Umstellvorrichtung reduziert ist.
In diesem Falle bleibt der Fliehkraftregler in einer Stellung Schnellzug der Umstellvorrichtung abgeschaltet und ist damit ausserstande, steuernd auf den Lokomotiv- Druckübersetzer einzuwirken. überdies sind bei die ser Ausführungsform zwei vom Vorratsluftbehälter druck beaufschlagte selbsttätige Absperrventile zwi schen der Umstellvorrichtung und dem Drucküberset- zer angeordnet, etwa derart, dass die beiden Absperr ventile in Reihe geschaltet und als Kolbenventile aus gebildet sind, wobei das eine Ventil unabhängig von der Stellung des Umstellhahnes an seinem Ventilsitz immer unter dem Druck des Vorratsluftbehälters steht, während das andere als Entlüftungsventil dient.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt, wobei Fig. 1 eine Einrichtung ohne Umstellvorrichtung für die Wagenbremsen zeigt, während nach Fig. 2 die Einrichtung mit einer Umstellvorrich tung üblicher Bauart für die Einstellung eines erhöh ten Bremsdruckes für die Schnellzugsbremsung aus gerüstet ist.
Die Fig. 1 lässt die Hauptluftleitung 1 mit einer Zweigleitung 3 zum Steuerventil 5 der Lokomotive erkennen, ebenso die Vorratsluftbehälterleitung 7, deren Leitungszweig 9 Biber ein Rückschlagventil 11 zum Vorratsluftbehälter 13 führt und über eine Dros sel 15 und einen Sicherheitsbehälter 17 die Ventilkam mer 19 eines als Fliehkraftregler ausgebildeten Achs lager-Bremsdruckreglers 21 druckbeaufschlagt. Der Achslager-Bremsdruckregler ist über eine Welle 23 und eine Kupplung 25 jeweils mit einem Laufrad 27 verbunden.
Fliehgewichte 29 sind über ein Gestänge an der Welle 23 angelenkt und scheren bei steigender Geschwindigkeit gegen die Wirkung von Zugfedern 31 zentrifugal aus, wobei Reglerhebel 33 gemeinsam eine Steuerhülse 35 verschieben und dabei das Dop- pelsitzventil 39 öffnen, welches die Verbindung zwi schen den beiden Ventilkammern 19 und 37 über wacht und gleichzeitig gestattet, die bei kleinen Fahr geschwindigkeiten bewirkte Entlüftung der Kammer 37 über die Bohrung 36 der Steuerhülse 35 zu be enden und die Kammer nach der Atmosphäre hin zu schliessen.
Darüber hinaus ist an der Kammer 37 eine Leitung 41 angeschlossen, welche in die Federkam mer 43 eines Druckübersetzers 45 üblicher Bauart einmündet, dessen Kammer 47 mit dem Lokomotiv- Bremszylinder 49 leitend verbunden ist, dessen ver mittels eines Doppelsitzventils 51 von der Kammer 47 getrennte Kammer 53 mit dem Vorratsluftbehälter 13 in leitender Verbindung steht und dessen Kammer 55 unter Zwischenschaltung eines Vorsteuerbehälters 57 über eine Leitung 59 mit dem Steuerventil 5 in Verbin dung steht,
dessen Kolbenschieber 6 entsprechend der Druckbeaufschlagung über die Leitung 3 entweder die Leitung 59 mit einer Leitung 61 des üblichen Hilfs luftbehälters 63 verbindet oder aber die Leitung 59 über eine Entlüftungsbohrung 65 zu entlüften ge stattet.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Bei vermittels eines üblichen Führerbremsventils erfolgter Einsteuerung einer Betriebsbremsung infolge Entlüftung der Hauptluftleitung 1 und damit der Zweigleitung 3 und der Steuerventilkammer 4 bewegt die in der Steuerventilkammer 2 befindliche Druckluft aus dem Hilfsluftbehälter den Kolbenschieber 6 nach links, wobei die Verbindung der Kammer 55 des Druckübersetzers über die Leitung 59 und die öff- nung 65 mit der Atmosphäre unterbrochen wird, die Öffnung 65 geschlossen wird und eine leitende Ver bindung zwischen Hilfsluftbehälter 63 und Kammer 55 sich einstellt, was die Beaufschlagung der Kammer 55 zur Folge hat.
Die bei entleerter Federkammer 43 gemeinsam wirkenden Membrankolben 66 und 67 (Hochabbremsung) öffnen nun das Ventil 51 durch Betätigung der Steuerhülse 69 des Druckübersetzers, so dass der Bremszylinder 49 aus dem Vorratsluft behälter 13 über die Kammer 53 beaufschlagt wird und die Lokomotiv-Scheibenbremse betätigt, die mit einem Bremsbelag versehen ist, welcher praktisch drehzahlunabhängig entsprechend dem eingesteuerten Bremsdruck bei praktisch gleichbleibendem Reibwert die jeweils gewünschte Bremskraft überträgt. Diese Lokomotivbremse ist mit den Klotz-Zugbremsen üb licher Bauart kombiniert, welche ohne Drucküberset zer arbeiten und nicht dargestellt sind.
Bei überschreiten einer bestimmten Fahrgeschwin digkeit steuert nun der Bremsdruckregler 21 in Ab hängigkeit von der Drehzahl des Rades 27 infolge Axialverschiebung der Steuerhülse 35 nach Schliessen der Steuerhülse 35 ein Öffnen der Kammer 19 durch das Ventil 39 ein, so dass die Federkammer 43 des Druckübersetzers aus der Vorratsluftbehälterleitung 7 über die Leitung 9, das geöffnete Ventil 39 und die Leitung 41 beaufschlagt wird, was eine Herabsetzung der auf die Steuerhülse 69 einwirkenden Steuerkräfte der Membrankolben 66 und 67 dadurch bewirkt, dass der Membrankolben 67 infolge des auf ihm lastenden Druckes der Federkammer 43 ausser Tätigkeit gesetzt wird (Niedrigabbremsung).
Eine Abschwächung der Beaufschlagung des Bremszylinders 49 infolge des bereits bei kleinerem Bremszylinderdruck erreichten Kraftgleichgewichts am Membrankolben 66 und an dem die Kammer 47 gegen die Atmosphäre abschlie ssenden Rückführkolben und also eine schwächere Abbremsung der Lokomotiv-Scheibenbremse ist da mit die Folge. Diese Wirkung trägt dem Umstand Rechnung, dass der Reibwert der Klotzbremsen übli cher Bauart der angekuppelten Wagen mit steigender Fahrgeschwindigkeit des Zuges nachlässt, so dass die Klotzbremsen nicht mehr die theoretisch eingesteuerte Bremskraft übertragen.
Um zu verhüten, dass die Wa gen bei einer Betriebsbremsung auf die Lokomotive auffahren, das heisst, um bei jeder Bremsung die ge streckte Lage des gesamten Zuges zu gewährleisten, wird eben die Lokomotiv-Scheibenbremse auch mit einer abgeschwächten Bremskraft, wie im einzelnen beschrieben, abgebremst.
In Fig. 2 ist eine ähnliche Einrichtung an einer Lokomotiv-Scheibenbremse gezeigt, welche wiederum mit nicht dargestellten Wagen-Klotzbremsen üblicher Bauart zusammenarbeitet, mit dem Unterschied je doch, dass für die Wagen-Klotzbremsen eine Umstell vorrichtung vorgesehen ist, die es unter Mithilfe von an jedem Wagen angeordneten Druckübersetzern üb licher Bauart erlaubt, den Bremsdruck für den Fall zu erhöhen, dass die Wagen nicht als Personen-, sondern als Schnellzugswagen verwendet werden, wo die der Ausführungsform nach Fig. 1 zugrunde gelegten Bremskräfte nicht mehr ausreichen. Die Einrichtung nach Fig. 2 weist demzufolge sämtliche Teile der Aus führungsform nach Fig.
1 auf, darüber hinaus aber zusätzlich den Umstellhahn 71, über welchen nunmehr die Leitung 59 in den Druckübersetzer 45 geführt wird, was auch für die Leitung 41 vom Fliehkraft regler 21 zur Federkammer 43 des Druckübersetzers gilt, mit der Massgabe jedoch, dass zwischen Umstell hahn 71 und Druckübersetzer 45 zwei selbsttätige, mit Kolben 72 und 76 ausgerüstete Absperrventile 73 und 75 eingeschaltet sind, deren erstes über eine Lei tung 77 direkt mit dem Vorratsluftbehälter 13 ver bunden ist, während das andere Ventil 75 vom Vor ratsbehälter bei Öffnung des Absperrventils 73 über den Leitungszweig 79, oder aber bei entsprechender Einstellung des Umstellhahnes 71 über den Leitungs zweig 81 und über die Leitungszweige 83 und 85 be aufschlagt werden kann.
Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist folgende: Bei wiederum vermittels eines üblichen Führer bremsventils erfolgter Einsteuerung einer Betriebs bremsung, das heisst Entlüftung der Hauptluftleitung 1 und damit der Zweigleitung 3 und der Steuerventil kammer 4 bewegt die in der Steuerventilkammer 2 gespeicherte Druckluft den Kolbenschieber 6 nach links, wobei die Verbindung der Kammer 55 des Druckübersetzers über die Leitung 59, den zwischen geschalteten Umstellhahn 71 und die Öffnung 65 mit der Atmosphäre unterbrochen wird, die Öffnung 65 geschlossen wird und sich eine leitende Verbindung zwischen Hilfsluftbehälter 63 und Kammer 55 ein stellt,
was die Beaufschlagung der Kammer 55 zur Folge hat. In der Stellung Schnellzug des Umstell- hahns ist die Leitung 41 unterbrochen und damit der Fliehkraftregler 21 ausser Betrieb gesetzt und gleich zeitig der Vorratsluftbehälter 13 über Leitung 77, Leitungszweig 81 und Umstellhahn 71 mit den Lei tungszweigen 83 und 85 verbunden, was bewirkt, dass der der Ventilfläche gegenüber grössenflächig ausgebil dete Kolben 72 des Ventils 73 dasselbe gegen den aus Vorratsbehälterdruckkomponente und Federdruck komponente zusammengesetzten Gesamtdruck schliesst und gleichzeitig das Ventil 75 öffnet und damit die Entlüftung der Federkammer des Druckübersetzers über Leitung 41 und Öffnung 78 ermöglicht.
Die ge meinsame Steuerkraft der Membrankolben 66 und 67 (Hochabbremsung) öffnet nun das Ventil 51 durch Betätigung der Steuerhülse 69, so dass der Brems zylinder 49 aus dem Vorratsluftbehälter 13 über die Kammer 53 beaufschlagt wird und die Lokomotiv- Scheibenbremse betätigt. Entsprechend dem höheren Bremsdruck der auf Schnellzug eingestellten Wa gen-Klotzbremsen muss auch die Lokomotiv-Schei- benbremse mit erhöhtem Bremsdruck, das heisst unter voller Wirkung der Membrankolben 66 und 67 des Lokomotiv-Druckübersetzers, abgebremst werden.
Für die Umstellung auf Personenzug oder Gü terzug ist der Umstellhahn 71 demgegenüber in eine Stellung zu drehen, in welcher der Fliehkraftregler 21 eingeschaltet ist und die Bremskraft der Lokomotiv- Scheibenbremse entsprechend dem Bremskraftverlauf der Wagen-Klotzbremsen steuert. Die Kammer 55 ist wieder, wie bereits erläutert, über die Leitung 59 und den zwischengeschalteten Umstellhahn 71 mit dem Hilfsluftbehälter 63 verbunden und wird von dort beaufschlagt. Die Verbindung der Leitung 81 mit dem Leitungszweig 83 ist unterbrochen, wohingegen letz terer zum Anfangszweig der Leitung 41 hin geöffnet ist.
Bei überschreiten einer bestimmten Fahrgeschwin digkeit steuert nun der Bremsdruckregler 21 in Ab hängigkeit von der Raddrehzahl durch Axialverschie bung der Steuerhülse 35 das Schliessen des unterhalb dieser Fahrgeschwindigkeit geöffneten Ventils 39 und anschliessend das Entlüften der Leitungszweige 83 und 85 durch das Ventil 39 ein, so dass die Feder kammer 43 des Druckübersetzers aus dem Vorrats luftbehälter 13 über die Leitung 77, das geöffnete Ventil 73 und den Endzweig der Leitung 41 beauf schlagt wird, was eine Herabsetzung der auf die Steuerhülse 69 einwirkenden Steuerkräfte der zusam menarbeitenden Membrankolben 66 und 67 dadurch bewirkt, dass der Membrankolben 67 ausser Tätigkeit gesetzt wird. Eine Abschwächung der Beaufschlagung des Bremszylinders 49 ist damit die in diesem Fall erwünschte Folge.
Device for controlling compressed air-operated disc brakes on locomotives for wagon trains equipped with block brakes. The invention relates to a device for controlling compressed air-operated disk brakes on locomotives for wagon trains equipped with block brakes. It consists in the fact that means are provided for the locomotive disc brake, which cause a reduction in the brake pressure with increasing driving speed in order to take account of the drop in the coefficient of friction of the wagon block brakes with increasing driving speed.
Since the device can be designed so that the switching of the pressure booster of the usual type on the locomotive to reduce the brake pressure of the locomotive disc brake in dependence on the wheel speed takes place at a predetermined limit. For this purpose, a per se be arranged on the axle bearing, a valve in the supply line from the main air tank to the spring chamber of the pressure booster actuating centrifugal force regulator can be provided for switching the pressure booster.
In a further embodiment of the invention, a device with a train changeover device can also be created in which the centrifugal governor arranged on the axle bearing of the locomotive causes the locomotive brake cylinder to act on the locomotive brake cylinder in such a way that the changeover device acts on the upper speed range in the freight train and passenger train position is reduced.
In this case the centrifugal governor remains switched off in one position of the fast train of the changeover device and is therefore unable to control the locomotive pressure booster. In addition, in this embodiment, two automatic shut-off valves, pressurized by the supply air tank, are arranged between the switching device and the pressure booster, for example in such a way that the two shut-off valves are connected in series and designed as piston valves, one valve being independent of the position of the change-over valve on its valve seat is always under the pressure of the supply air tank, while the other serves as a vent valve.
In the drawing, two embodiments of the invention are shown schematically, Fig. 1 shows a device without switching device for the car brakes, while according to Fig. 2, the device is equipped with a Umstellvorrich device of conventional design for setting an increased brake pressure for the express train braking .
Fig. 1 shows the main air line 1 with a branch line 3 to the control valve 5 of the locomotive, as well as the supply air tank line 7, whose branch 9 Biber leads a check valve 11 to the supply air tank 13 and via a Dros sel 15 and a safety container 17 the Ventilkam mer 19 one trained as a centrifugal governor axle bearing brake pressure regulator 21 pressurized. The axle bearing brake pressure regulator is connected to an impeller 27 via a shaft 23 and a clutch 25.
Flyweights 29 are hinged to the shaft 23 via a linkage and shear centrifugally against the action of tension springs 31 as the speed increases, with control levers 33 jointly moving a control sleeve 35 and thereby opening the double-seat valve 39, which connects the two valve chambers 19 and 37 monitored and at the same time allowed to end the venting of the chamber 37 effected at low driving speeds via the bore 36 of the control sleeve 35 and to close the chamber to the atmosphere.
In addition, a line 41 is connected to the chamber 37, which opens into the Federkam mer 43 of a pressure booster 45 of conventional design, the chamber 47 of which is conductively connected to the locomotive brake cylinder 49, the ver by means of a double seat valve 51 from the chamber 47 separate chamber 53 is in conductive connection with the air supply tank 13 and the chamber 55 of which is in communication with the control valve 5 via a line 59 with the interposition of a pilot control tank 57,
whose piston valve 6 according to the pressurization via the line 3 either connects the line 59 with a line 61 of the usual auxiliary air tank 63 or the line 59 via a vent hole 65 to vent ge equips.
The mode of operation of the device is as follows: When a service brake is activated by means of a conventional driver's brake valve as a result of venting the main air line 1 and thus the branch line 3 and the control valve chamber 4, the compressed air in the control valve chamber 2 moves the piston slide 6 to the left from the auxiliary air reservoir, whereby the connection the chamber 55 of the pressure booster is interrupted via the line 59 and the opening 65 with the atmosphere, the opening 65 is closed and a conductive connection is established between the auxiliary air container 63 and the chamber 55, which results in the action of the chamber 55.
When the spring chamber 43 is empty, the diaphragm pistons 66 and 67 (high braking) now open the valve 51 by actuating the control sleeve 69 of the pressure booster, so that the brake cylinder 49 is acted upon from the air supply container 13 via the chamber 53 and the locomotive disc brake is actuated, which is provided with a brake lining which, practically independent of the speed, transmits the braking force required in each case according to the applied brake pressure with a practically constant coefficient of friction. This locomotive brake is combined with the block train brakes customary design, which work zer without Drucküberset and are not shown.
When a certain Fahrgeschwin speed is exceeded, the brake pressure regulator 21 controls depending on the speed of the wheel 27 as a result of axial displacement of the control sleeve 35 after closing the control sleeve 35 an opening of the chamber 19 through the valve 39, so that the spring chamber 43 of the pressure booster from the Reservoir line 7 is acted upon via line 9, the open valve 39 and line 41, which causes a reduction in the control forces of the diaphragm piston 66 and 67 acting on the control sleeve 69 in that the diaphragm piston 67 due to the pressure exerted on it by the spring chamber 43 outside Activity is set (low deceleration).
A weakening of the application of the brake cylinder 49 as a result of the force equilibrium already reached at a lower brake cylinder pressure on the diaphragm piston 66 and on the return piston closing off the chamber 47 from the atmosphere and thus a weaker braking of the locomotive disc brake is the result. This effect takes into account the fact that the coefficient of friction of the block brakes of the usual design of the coupled wagons decreases with increasing travel speed of the train, so that the block brakes no longer transmit the theoretically controlled braking force.
In order to prevent the wagons from colliding with the locomotive during service braking, i.e. to ensure that the entire train is in a stretched position with every braking, the locomotive disc brake is also applied with a weakened braking force, as described in detail. braked.
In Fig. 2, a similar device is shown on a locomotive disc brake, which in turn cooperates with not shown wagon block brakes of the usual type, with the difference, however, that a changeover device is provided for the wagon block brakes, which it with the help of arranged on each car pressure intensifiers customary design allowed to increase the brake pressure in the event that the car is not used as a passenger, but as an express train car, where the braking forces on which the embodiment of FIG. 1 is no longer sufficient. The device of FIG. 2 accordingly has all parts of the imple mentation form of FIG.
1, but also the changeover valve 71, via which the line 59 is now guided into the pressure booster 45, which also applies to the line 41 from the centrifugal force regulator 21 to the spring chamber 43 of the pressure booster, with the proviso, however, that between changeover cock 71 and intensifier 45 two automatic, equipped with pistons 72 and 76 shut-off valves 73 and 75 are switched on, the first of which is connected directly to the air reservoir 13 via a line 77, while the other valve 75 is connected from the reservoir when the shut-off valve 73 is opened the line branch 79, or with the appropriate setting of the changeover valve 71 via the line branch 81 and the line branches 83 and 85 be can be added.
The mode of operation of this embodiment is as follows: When a service brake is activated again by means of a conventional driver's brake valve, i.e. venting of the main air line 1 and thus the branch line 3 and the control valve chamber 4, the compressed air stored in the control valve chamber 2 moves the piston slide 6 to the left, the connection of the chamber 55 of the pressure booster via the line 59, the switching valve 71 and the opening 65 connected to the atmosphere is interrupted, the opening 65 is closed and a conductive connection between the auxiliary air tank 63 and chamber 55 is established,
what the act of the chamber 55 has the consequence. In the quick pull position of the changeover cock, line 41 is interrupted and thus the centrifugal governor 21 is put out of operation and at the same time the supply air tank 13 is connected to the line branches 83 and 85 via line 77, line branch 81 and changeover valve 71, which causes the The valve area opposite the large area formed piston 72 of the valve 73 closes the same against the total pressure composed of the reservoir pressure component and the spring pressure component and at the same time opens the valve 75, thus allowing the spring chamber of the pressure booster to be vented via line 41 and opening 78.
The common control force of the diaphragm piston 66 and 67 (high braking) now opens the valve 51 by actuating the control sleeve 69 so that the brake cylinder 49 is acted upon from the air reservoir 13 via the chamber 53 and actuates the locomotive disc brake. Corresponding to the higher brake pressure of the wagon block brakes set for the express train, the locomotive disc brake must also be braked with increased brake pressure, that is, with the full effect of the diaphragm pistons 66 and 67 of the locomotive pressure booster.
To switch to passenger trains or goods trains, the changeover cock 71 is to be turned into a position in which the centrifugal governor 21 is switched on and controls the braking force of the locomotive disc brake according to the braking force curve of the wagon block brakes. As already explained, the chamber 55 is again connected to the auxiliary air container 63 via the line 59 and the interposed changeover valve 71 and is acted upon from there. The connection between the line 81 and the line branch 83 is interrupted, whereas the latter is open towards the initial branch of the line 41.
When a certain Fahrgeschwin speed is exceeded, the brake pressure regulator 21 controls depending on the wheel speed by Axialverschie environment of the control sleeve 35, the closing of the valve 39, which is open below this driving speed, and then the venting of the branches 83 and 85 through the valve 39, so that the Spring chamber 43 of the pressure booster from the supply air tank 13 via line 77, the open valve 73 and the end branch of line 41 is acted upon, which causes a reduction in the control forces acting on the control sleeve 69 of the cooperating diaphragm piston 66 and 67 in that the diaphragm piston 67 is put out of action. A weakening of the application of the brake cylinder 49 is thus the desired consequence in this case.