DE660582C - Vorrichtung zur selbsttaetigen UEberwachung der Bremswirkung von Luftdruckbremsen bei hohen Geschwindigkeiten - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AIH
28. MAI 1938

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVl 660582 KLASSE 2Of GRUPPE

'2)r.-3ng. Hans Gallusser in Genf, Schweiz

bei hohen Geschwindigkeiten

Patentiert im Deutschen Reiche vom 21. Dezember 1935 ab

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur selbsttätigen Überwachung der Bremswirkung von Luftdruckbremsen bei hohen Geschwindigkeiten unter Verwendung eines einzigen Hilf sbehälters mitdaranangeschlosseiiem Bremszylinder und Hilfszylinder.

Bisher bekannte derartige Vorrichtungen arbeiten entweder in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit, vom Druck im Bremszylinder oder von beiden vorgenannten Faktoren, in letzterem Falle jedoch mit mechanischen Regelvorrichtungen und Anordnungen, welche eine genaue und unbedingt zuverlässige Wirkungsweise nicht gewährleisten.

Gemäß der Erfindung wird eine Verbesserung der in ■ Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit und vom Druck im Bremszylinder arbeitenden Regeleinrichtung dadurch erreicht, daß die Druckluftzufuhr zum Hilfszylinder bzw. dessen Auslaßöffnung nur durch ein einziges, in Abhängigkeit vom Druck im Hauptzylinder und von der Fahrgeschwindigkeit elektrisch überwachtes Ventil selbsttätig derart gesteuert wird, daß der Hilfszylinder nur dann in Tätigkeit tritt, wenn ein bestimmter Druck im Hauptzylinder gleichzeitig mit einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit erreicht ist, und wieder selbsttätig ausgeschaltet wird, Wagen ge-

wenn der Druck im Hauptzylinder unter diesen bestimmten Druck oder die Geschwindigkeit auf einen bestimmten Wert gesunken ist.

Die Fig. 1 und 2 der Zeichnung beziehen sich auf eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, und zwar zeigt die erste dieser zwei Figuren ein Schema der Vorrichtung und die zweite das mechanische Kupplungsglied im axialen Schnitt.

In Fig. ι ist ι die durch den
führte Hauptleitung für die Druckluft mit Abzweigung 2, Steuerventil 3, Hilfsbehälter 4 und Bremszylinder 5. Dieser soll nun als Hauptzylinder bezeichnet werden und betätigt in üblicher Weise den Bremshebel 6 eines üblichen Gestänges.

Diese bekannte Bremsvorrichtung wird durch einen Hilfszylinder 7 ergänzt, der auf einen Fixpunkthebel 8 einwirkt, ferner über zwei Stangenteile 9, 10 einer Verbindungsstange und über eine mechanische Kupplungs- Vorrichtung 11 auf den Hebel 6. Beide Zylinder können somit mit Hilfe der soeben aufgezählten Organe in bezug auf ihre mechanische Wirkung und zur Erhöhung der Bremswirkung parallel geschaltet werden.

Über die Leitung 12 kann eine weitere Par-

allelschaltung der. Zylinder in bezug auf die Luftspeisung stattfinden, -wenn ein elektromagnetisches Steuerventil 13 die .hierzu erwünschte Lage einnimmt. Dieses Ventil i,st jedoch infolge der Wirkung einer Feder ΐ«£ bestrebt, die Leitung 12 abzuschließen untBfr gleichzeitiger Verbindung des Zylinders 7 mit der umgebenden Luft, gemäß der abgebildeten Lage. Wird aber die Wicklung 15 des Ventils erregt, so bewegt sich dasselbe gegen die Feder 14, schließt die Verbindung nach außen ab und stellt die Verbindung der beiden Zylinder her,

Die Wicklung 1.5 ist mit der Batterie 16, z.B. der Wagenbeleuchtungsbatterie, und zwei Stromunterbrechern 17,18 in Serie geschaltet. Der Stromunterbrecher 17 ist nichts anderes als ein Geschwindigkeitsmesser, welcher einschaltet, sobald die Geschwindigkeit einen bestimmten Wert überschreitet, während der als Druckmesser ausgebildete Stromunterbrecher 18 über Rohr 19 mit der Leitung 12 in Verbindung steht und einschaltet, sobald der Druck im Hauptzylinder 5 einen gleichfalls bestimmten Wert erreicht.

Nach dem eingangs Gesagten wird man den Geschwindigkeitsmesser z. B. so ausführen, daß er einschaltet, sobald die Fahrgeschwindigkeit 40 km in der Stunde erreicht oder darüber hinausgeht. Beim Manometer kann das Stromeinschalten z. B. bei Erreichen eines Druckes von 2 Atm. eingeleitet werden.

Die weiter unten naher beschriebene Kupplungsvorrichtung 11 ist derart ausgebildet, daß bei der Ruhelage des Hilfszylinderkolbens der mit dem Hauptzyiinderkolben verbundene Stangenteil 10 ungehindert in die Kupplungsvorrichtung eindringen kann, entsprechend dem Kolbenweg des Zylinders 5. Die Kupplung zwischen den Stangenteilen 9 und 10 tritt erst ein, wenn der Hebel 8 durch Tätigwerden des Zylinders 7 durch dessen Kolben gemäß der Zeichnung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn verschwenkt wird. Die beschriebene Vorrichtung wirkt folgendermaßen:

Tritt eine Bremsung ein, so erhält der Hauptzylinder 5 in üblicher Weise Luft aus dem Hilfsbehälter 4. Die Verbindungslei-So tung 12 erhält selbstverständlich denselben Druck wie auch das Manometer 18 über Rohr 19. Sobald der Druck 2 Atm. beträgt, schaltet das Manometer ein, was jedoch nur dann ein Umsteuern des Ventils 13 zur Folge haben kann, wenn gleichzeitig die Geschwindigkeit 40 km oder mehr pro Stunde beträgt.

Bei einer Geschwindigkeit unter 40 km in der Stunde findet also die Bremsung nur mit Hilfe des Hauptzylinders 5 statt, und es bewegt sich der Stangenteil 10 leer in der Kupplungsvorrichtung 11. Ist gleichzeitig der Druck von 2 Atm. im Hauptzylinder 5 und die Fahrgeschwindigkeit von 40 km in der Stunde erreicht, über welche der Reibungskoeffizient einen kleinen Wert aufweist, so wird das <$fehtil 13 elektrisch umgesteuert, und es ge- "fzjlgt die Druckluft aus der Leitung 12 in den Hilfszylinder 7. Der Zylinder wird wirksam, bewegt Hebel 8 und Stangenteil 9, welch letzterer sofort mit dem Stangenteil 10 gekuppelt wird und eine zur mechanischen Parallelschaltung bestimmte Verbindungsstange bil det. Beide Zylinder wirken auf das Bremsgestänge; es entsteht eine "!Erhöhung der Bremswirkung.

Die angegebenen Werte von 2 Atm. und 40 km in der Stunde sind selbstverständlich nur Beispiele; es könnten auch andere Werte gewählt werden.

Tritt während des Bremsens und infolge der Bremswirkung eine Verminderung der Geschwindigkeit unter dem gewählten Wert ein, so schaltet der Geschwindigkeitsmesser den Strom aus, wenn auch der Druck im Druckmesser 18 nicht gesunken ist. Dies genügt, um das Ventil 13 infolge Stromlosigkeit umzusteuern und um den Hilfszylinder 7 auszuschalten, indem er mit der Außenluft in Verbindung gebracht wird. Hebel 8 und Stangenteil 9 kehren in die Ausgangslage zurück, die Kupplung mit dem Stangenteil 10 wird gelöst. Sobald also die Geschwindigkeit bis unter den gewählten Wert abnimmt, so wird die erhöhte Bremswirkung auf die normale Bremswirkung zurückgeführt.

Der Hilfszylinder wird aber auch ausgeschaltet, wenn bei einer Geschwindigkeit über dem gewählten Wert gebremst wird, z. B. im folgenden Falle:

Wenn der Zug bei einem geschlossenen Vorsignal ankommt, so leitet der Zugführer die Bremsung ein. Es kann nun der Fall eintreten, daß bei einer noch hohen Geschwindigkeit, z. B. bei 60 km in der Stunde, das Signal wieder geöffnet wird. In diesem Fall löst der Führer die Bremse, deren Hilfszylinder sofort ausgeschaltet wird, wenn der Druck im Druckmesser 18 z. B. unter 2 Atm. gesunken ist. Die Druckluft in diesem Zylinder 7 kann infolge der großen öffnung des Ventils no 13 sehr rasch entweichen, während bekanntlich die Druckluft im Hauptzylinder 5 über das Steuerventil 3 nur langsam ausströmt. Der Kolben des Hilfszylinders geht infolgedessen sehr rasch in seine Ruhelage zurück, bevor der Kolben des Hauptzylinders diese Bewegung ausführt, was ein sicheres Lösen der Kupplung der Stangenteile 9 und 10 zur Folge hat.

Wie die Kupplungsvorrichtung 11 ausgeführt ist und wirkt, ist dem Längsschnitt der Fig. 2 zu entnehmen.

Es handelt sich hier um eine Kupplung mittels einer auf einer Gewindestange sitzenden mehrteiligen Schraubenmutter.

Durch den Druck einer Feder 33 werden die beiden kegeligen Flächen 31 und 32 unter die mehrteilige Schraubenmutter 20 geschoben, wodurch deren Teile vom Gewinde abgehoben werden. In dieser Lage der Schraubenmutterteile ist der Stangenteil 10 vollständig frei, um sich axial durch die Vorrichtung hindurchzubewegen, wenn z. B. eine Bremsung nur mit Hilfe des Hauptzylinders 5 stattfindet.

Die kegelige Fläche 31 ist über die Organe 22 und 23 mit dem Stangen teil 9 fest verbunden und macht deren Bewegung mit.

Die kegelige Fläche 32 ist hingegen mit den Organen 26, 27, 28, 29, 30 fest verbunden, welche über Bolzen 24 mit einem äußeren Festpunkt 25 (siehe Fig. 1) unbeweglich verbunden sind.

Wird der Hebel 8 durch den Kolben des Hilfszylinders zur Unterstützung der Bremswirkung bewegt, so zieht er den Stangenteil 9 und den mit ihm verbundenen kegeligen Sitz 31 nach rechts in bezug auf die Zeichnung, wobei die Feder 33 zwischen dem mitbewegten Organ 22 und dem festliegenden. Organ 26 zusammengepreßt wird.

Da die durch Federn zusammengezogenen Schraubenmutterteile der Schraubenmutter 20 in eine kleine Hinterdrehung 36 der kegeligen Fläche 31 eingreifen, so folgen sie zuerst der Bewegung des Organs 22, indem ihr von der Hinterdrehung abgewendetes Ende über die kegelige Fläche 32 auf die Gewindestange hinunterrutscht.

Sobald das Gewinde zum Eingriff kommt, werden die Schraubenmutterteile durch die Gewindestange festgehalten und über den hinterdrehten Teil gezogen, während sich das Organ 22 mit dem Stangenteil 9 weiterbewegt. Diese Bewegung macht aber auch der mit diesem Stangenteil fest verbundene konische Sitz 35 mit, der sich gegen die konische Außenfläche der Schraubenmutterteile bewegt und endlich die Kupplung zwischen den Stangenteilen 9 und 10 herbeiführt. Von diesem Augenblick an wird die Druckkraft des Kolbens des Hilfszylinders 7 auf das Bremsgestänge 6 übertragen.

Zum Lösen der Kupplung muß der Kolben dieses Zylinders in die Ruhelage zurückkehren, bevor der Kolben des Hauptzylinders 5 sich zurückbewegt. Dies geschieht dadurch, daß bei einer Druckverminderung unter 2 Atm. derZylinder7 durch das Elektroventil mit der Außenluft in Verbindung gesetzt wird und, wie bereits gesagt, schneller entleert wird als der Hauptzylinder. Der Stangenteil 9 kehrt in die Ruhelage zurück, und durch den Druck der Feder 33 werden die kegeligen Flächen 31, 32 unter die Teile der Schraubenmutter 20 geschoben, welche vom Gewinde abgehoben werden und den Stangenteil 10 wieder freigeben.

Der Hilfszylinder benötigt sehr wenig Luft zu seiner Betätigung, da er gleich bei Beginn der Bewegung seines Kolbens mit dem Gestänge wirksam gekuppelt wird.

Claims (5)

PatentanSprüche:

1. Vorrichtung zur selbsttätigen Überwachung der Bremswirkung von Luftdruckbremsen bei hohen Geschwindigkeiten unter Verwendung eines einzigen Hilfsbehälters mit daran angeschlossenem Bremszylinder und Hilfszylinder, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftzufuhr zum Hilfszylinder (7) bzw. dessen Auslaßöffnung nur durch ein einziges, in Abhängigkeit vom Druck im Hauptbremszylinder (5) und von der Fahrgeschwin-

. digkeit elektrisch überwachtes Ventil (13) selbsttätig derart gesteuert wird, daß der Hilfszylinder (7) nur dann in Tätigkeit tritt, wenn ein bestimmter Druck im Hauptzylinder gleichzeitig mit einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit erreicht ist, und wieder selbsttätig ausgeschaltet wird, wenn der Druck im Hauptzylinder (5) unter diesen bestimmten Druck oder die Geschwindigkeit auf einen bestimmten Wert gesunken ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung des Ventils (13) so groß bemessen ist, daß die Entleerung des Hilfszylinders (7) rascher erfolgt als diejenige des Hauptzylinders (5), wenn im Laufe einer Bremsung die Bedingungen für seine Betätigung nicht mehr erfüllt sind.

3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ein- bzw. Auslaßventil (13) in der einen Lage die Leitung (12) abschließt und den Hilfszylinder (7) mit der Außenluft verbindet, in der anderen Lage den Hilfszylinder (7) mit der Druckluftquelle (4) verbindet, wobei die Schließung des Stromkreises des die Zylinderfüllung überwachenden Ventils (13) von der Schließung von Kontakten in einem Bremsdruckmesser (18) und in einem Geschwindigkeitsmesser (17) abhängt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer selbsttätigen mechanischen Kupplungsvorrichtung für das Verbindungsgestänge beider Zylinder, das aus zwei koaxial angeordneten und in bezug aufeinander beweglichen Teilen besteht, wobei der eine Teil mit einem Gewinde v-er-

sehen ist, der andere Teil ein das Gewinde vollständig umfassendes Kupplungsorgan trägt, bestehend aus einer mehrteiligen Schraubenmutter mit kegeliger Außenfläche und mit am Gestänge vorgesehenem entsprechendem kegeligem Sitz, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsorgan (20) in einem mit dem Stangenteil (9) fest verbundenen Gehäuse (21) untergebracht ist, welcher seinerseits in einer von außen festgehaltenen Hülse (26, 27) gleitet und durch eine Feder (33) gegen den Boden (28) dieser Hülse getrieben wird, wobei in dieser Stellung und durch die Wirkung dieser Feder (33) die Kupplungsmutter (20) durch sie untergreifende kegelige Anschläge, welche einerseits (31) am Gehäuseteil (22) und andererseits (32) aiii Hülsenboden (28) vorgesehen sind, von der Gewindestange (10) abgehoben wird.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (31) des Gehäuseteiles (22) eine Hinterschneidung (36) aufweist, durch welche die Schraubenmutter (20) bei Bewegung dieses Teiles zurückgehalten wird, so daß sie zuerst den Anschlag (32) des Hülsenbodens (28) verlassen und mit dem Gewinde der Stange (10) im Eingriff stehen muß, bevor sie sich vom Anschlag (31) ablösen kann, wodurch ein sicheres Eingreifen der Gewindeteile gewährleistet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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