DEV0006051MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 16. Juli 1953 Bekanntgemacht am 29. Dezember 1955

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft eine indirekt wirkende Druckluftbremse derjenigen bekannten Art, bei der eine Füllvorrichtung mit zwei parallelen, zwischen der Hauptluftleitung und einem zu füllenden Behälter vorgesehenen, die Füllung des letzteren überwachenden Zweigen versehen ist, deren einer bis zur angenäherten Füllung des Behälters auf den Betriebsdruck offensteht und deren anderer die Füllung des Behälters oberhalb eines Mindestdruckes im Bremszylinder durch ein Ventil mit einem unter dem Einfluß des Bremszylinderdruckes stehenden Betätigungsorgan unterbricht.

Bei einer bekannten Füllvorrichtung dieser Art wirkt der Druck der Hauptluftleitung im öffnenden Sinn auf den Ventilkörper des genannten, die Füllung sowohl des Hilfsluftbehälters als auch des Steuerluftbehälters überwachenden Ventils, so daß sich dieses bei Absinken des Bremszylinderdruckes auf den genannten Mindestwert um so eher öffnet, je höher der Druck in der Hauptluftleitung über dem Betriebsdruck lag. An der Spitze des Zuges, wo während des Lösevorganges ein derartiger Überdruck in der Hauptluftleitung normalerweise vorhanden- ist, ergeben sich daher unerwünschte Überladungen der beiden Behälter.

Die Erfindung sucht derartige Überladungen zu verhindern. Erfindungsgemäß wird das genannte Ventil, dessen Ventilkörper als vom Betätigungs-

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organ getrennter Teil ausgebildet ist und normalerweise durch Federkraft von seinem Sitz entfernt gehalten wird, auch nach Absinken des Brems y.ylinderdruckes auf den genannten Mindestdruck bei noch vorhandenem Oberdruck in der llauptluftleitung gegenüber dem Druck im Behälter unter dem F.influl! dieses Überdruckes bis zu dessen Absinken auf einen der genannten Federkraft entsprechenden Wert geschlossen gehalten.

liei Fülivornchtungcii für die Ililfsluftbehälter indirekt wirkender Druckluftbremsen ist es an sich bekannt, bei einem Ventil, zu dessen Schließung ein besonderes Betätigungsorgan vorgesehen ist, den Ventilkörper des Ventils als vom Betätigungsorgan getrennten Teil auszubilden. Ferner ist ein Füllventil für den Steuerluftbehälter indirekt wirkender Druckluftbremsen bekanntgeworden, das die Verbindung des Behälters mit der Hauptluftleituiig oberhalb eines Mindestdruckes im Bremszylinder unterbricht. Dieses Ventil ist mit einem linier dem Einfluß des Bremszylinderdruckes stehenden Betätigungsorgan versehen, und sein Vcntilkörpcr ist als von diesem Organ getrennter Teil ausgebildet, der normalerweise durch Federkraft von seinem Sitz entfernt gehalten wird. Auch dieses bekannte Füllventil wird nach Absinken dc^ Breins/.ylinderdruckes auf den genannten Mindestdruek bei noch vorhandenem Oberdruck in der I lauptluftleitung gegenüber dem Druck in dem mit ihm verbundenen Behälter unter dem hinfluß dieses Oberdruekes bis zu dessen Absinken auf einen der genannten Federkraft entsprechenden Wert geschlossen gehalten. Die Federkraft wird jedoch durch zwei gegeneinander wirkende Federn erzeugt, vim denen die im Sinn der öffnung des Ventils wirkende Feder stärker ist als die Gegenfeder. Soll dieses bekannte Füllventil den Steuerluflhehälter auch dann von der Hauptluftleitung abschließen, wenn (Um^- vom Füllstoff herrührende OlKM'druck in dieser Leitung klein ist, d.h. bei den Brenis(Mi des mittleren Zugteils, so ergeben sich zwei in ihrer Stärke wenig voneinander abweichende Federn. Anderseits muli die im schließenden Sinn auf den Ventilkörper wirkende !•'eder verhältnismäßig stark sein, 11111 bei einer Schnellbremsung, wo der Ventilkörper allein durch den im Sinne der Öffnung des Ventils wirkenden üehältcrdruek belastet ist, das Ventil geschlossen zu halten. Fs ergeben !-.ich somit zwei verhältnismäßig starke Federn, die in ihrer Stärke wenig voneinander abweichen. Dies erfordert wiederum enge I lei'stellungstolcranzen, die auf die Herstellungskosten verteuernd wirken.

Nachfolgend werden drei Ausführungsbeispiele des F.iTmdiingsgegenstandes an Hand der Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigen

Fig. 1 und j zwei Beispiele einer Überwachungsvorrichtung im Axialschnitt und

Fig. 3 den Zusammenbau der Überwachungsvorrichtung nach Fig. 1 mit zwei Behältern und weiteren Organen in schematiseher Darstellung.

In dem Gehäuse 5 nach Fig. 1 sind die vier Kammern (>, 7, 8 und 10 vorgesehen, von denen die erste Kammer 6 an den nicht dargestellten Bremszylinder, die zweite Kammer 7 an die Außeiiluft, die dritte Kammer 8 an die ebenfalls nicht dargestellte, durch den ganzen Zug hindurchgehende Hauptleitung und die vierte Kammer 10 an einen von der Hauptleitung aufzufüllenden, nicht dargestellten Behälter, wie z. B. den Hilfsluft- oder den Steuerluftbehälter, angeschlossen sind. Die Kammern 6 und 7 sind durch den mit dem Stößel 1 ι verbundenen Kolben 9 getrennt, der durch die auf der Zwischenwand 12 ruhende Feder 13 nach oben gedruckt wird. Der Stößel 11 greift durch eine durch einen Dichtungsring 14 abgeschlossene öffnung in der Zwischenwand 12 hindurch in die Kammer 8 und liegt mit seinem Ende normalerweise auf einem Ventilkörper 15 auf. Dieser ist mittels eines in seinem Querschnitt kreuzförmigen Teils 16 im Gehäuse 5 verschiebbar geführt, wobei dieser Teil 16 bei von seinem Sitz 17 abgehobenem Ventilkörper 15 eine Verbindung der Kammern 8 und 10 bildet. An der mit einer Ausnehmung für die Aufnahme eines Dichtungskörpers 18 aus Gummi od. dgl. versehenen Unterseite des Ventilkörpers liegt die am Gehäuse abgestützte Schraubenfeder 19 an, um den Ventilkörper normalerweise von seinem Sitz abzuheben.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Überwachungsvorrichtung nach Fig. 1 ist die folgende: Beim Auffüllen des an die Kammer 10 angeschlossenen Behälters gelangt Druckluft aus der mit der Kammer 8 verbundenen Hauptleitung über den von seinem Sitz durch die Feder 19 abgehobenen Ventilkörper 15 und die durch den Teil 16 gebildete Verbindung in den Behälter, wobei in diesem der Druck bis auf den Betriebsdruck ansteigt.

Bei einer Bremsung wird der Kolben 9 durch den mit dem Druck im Bremszylinder ansteigenden Druck in der Kammer 6 entgegen den Federn 13, 19 und unter Mitnahme des Ventilkörpers 15 nach unten gedruckt, sobald der Druck im Bremszylinder den geringen, für das Anlegen der Bremsklötze notwendigen Druck erreicht. Der Ventilkörper 1:5 kommt dabei auf seinem Sitz 17 zum Aufliegen und unterbricht die Verbindung zwischen den Kammern 8 und 10. Die Entleerung des Behälters in die Hauptleitung ist damit verbunden.

Während des Lösevorganges bleibt der KoIl)Cn 9 no in seiner unteren, während des Bremsvorganges eingenommenen Stellung, bis der Druck im Bremszylinder wieder auf den genannten geringen Wert gesunken ist. Bei weiterem Absinken dieses Druckes genügt die Kraft der Feder 13, um den Kolben 9 nach oben zu schieben. Der Einfluß dieser Bewegung auf den Ventilkörper 15 besteht lediglich in einer Freigabe des letzteren. Der Ventilkörper wird von der Feder 19 aber erst nach oben verschoben, nachdem die durch den Unterschied der Drücke in den Kammern 8 und 1:0 bestimmte Kraftwirkung auf einen geringen Betrag gesunken ist. Die Verhältnisse können ■/.. B. so gewählt sein,. daß das Ventil bei einem Überdruck in der Kammer 8 gegenüber der Kammer 10 von 0,5 at geöffnet wird. Beim Lösen der Bremse mit einem

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wesentlich über dem Betriebsdruck liegenden Füllstoß bleiben in diesem Fall nach dem Lösen der Bremse alle Behälter an der Spitze und im vorderen Teil des Zuges von der Hauptleitung abgeschlossen, während im hinteren Teil des Zuges, wo der Druck in der Hauptleitung langsam zu steigen beginnt, die Füllung der Behälter sofort einsetzt. Die Stärke der Feder 19 ist im wesentlichen durch den Durchmesser des Sitzes 17 gegeben, der einerseits in weiten Grenzen beliebig wählbar ist, da die Öffnung des Ventils nach beendigtem Lösevorgang allein durch diese Feder, also unabhängig von der Feder 13, bewirkt wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist an Stelle eines Kolbens eine an einer Schulter des Gehäuses 5 abgestützte Membran 21 vorgesehen, deren mittlerer Teil auf einem mit dem Stößel 11 starr verbundenen Teller 22 ruht. Ferner ist an Stelle der Dichtung 14 der Fig. 1 in einer Ausnebmung des Gehäuses 5 eine weitere Membran 23 angeordnet, die durch den Druck in der Kammer 8 gegen einen mit dem Stößel 11 ebenfalls starr verbundenen Teller 24 gedrückt wird. Bei den beiden Membranen 21 und 23 handelt es sich um sogenannte selbstdichtende Membranen, deren Stulpen durch die in den Kammern 6 bzw. 8 herrschenden Drücke dichtend gegen die Gehäusewandung gepreßt werden.

Das untere Ende des Stößels 11 ist als ringförmiger Ventilsitz 26 ausgebildet, der sich normalerweise gegen einen Dichtungskörper 25 an der Oberseite des Ventilkörpers 15 legt. Dieser ist wie im Beispiel der Fig. 1 durch einen im Querschnitt kreuzförmigen Teil 16 im Gehäuse 5 verschiebbar geführt und wird durch eine Feder 19 normalerweise nach oben gedrückt. Im Teil 16 ist eine Bohrung 27 vorgesehen, die über einen verengten Teil 28 an der Oberseite des Ventilkörpers 15 innerhalb des Ventilsitzes 26 mündet. Die Kammern 6, 7, 8 und 10 sind, wie im Zusammenhang mit Fig. ι erwähnt wurde, mit dem Bremszylinder bzw. der Außenluft bzw. der Hauptleitung bzw. dem Behälter verbunden.

Die Wirkungsweise der Überwachungsvorrichtung nach Fig. 2 ist die folgende: Bei gelöster Bremse, wo in der Kammer 6 kein Druck besteht, wird der Stößel 11 durch den in der Kammer 8 wirkenden Druck der Hauptleitung vermittels der Membran 23 nach oben gedrückt, bis der Teller 24 an der eine Führung für den Stößel 11 bildenden Zwischenwandung 12 des Gehäuses 5 anliegt. Die Membran übernimmt dabei die Aufgabe der Feder 13 nach Fig. 1. Der Ventilkörper 15 wird durch die Feder 19 nach oben gedrückt bis zum Anliegen am Sitz 26. Die Verbindung zwischen den Kammern 8 und 10 ist somit offen.

Bei einer Bremsung wird die Membran 21 unter Mitnahme des Stößels 11 nach unten gedruckt und schließt mittels des Ventilkörpers 15 die Verbindung der Kammern 8 und 10 ab.

Während des Lösevorganges, wo in der Kammer 8 von der Hauptleitung her ein erhöhter Druck entsteht, wird der Stößel 11 vermittels der Membran 23 angehoben, sobald der Druck in der Kam-· mer 6 genügend gesunken ist. Besteht hierbei in der Kammer 8 ein um einen gewissen Betrag über dem Druck in der Kammer 10 stehender Druck, so'hält dieser den Ventilkörper 15 entgegen der Feder 19 weiter auf dem Sitz 17. Da nun der Ventilsitz 26 ' nicht mehr auf dem Dichtungskörper 25 aufliegt, so besteht zwischen den Kammern 8 und 10 eine über die Bohrungen 27 und 28 führende Verbindung, über die Druckluft aus der Hauptleitung nach, dem Behälter langsam abfließen kann. Gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 wird durch diese zusätzliche Verbindung der Vorteil erreicht, daß eine durch einen Füllstoß überladene Hauptleitung sich allmählich nach den Behältern der einzelnen Wagen entleeren kann, so daß der Lokomotivführer nach Rückstellung des Führerbremsventils in die Fahrstellung bei Vornahme einer Bremsung stets vom Betriebsdruck ausgeht.

Dieselbe Wirkung könnte mit der Überwachungsvorrichtung nach Fig. 1 durch Verwendung eines Führerbremsventils, das in der Fahrstellung selbsttätig Überladungen der Hauptleitung abfließen läßt, erhalten werden.

Ferner ist es auch möglich, die Drosselbohrung 28 an anderer Stelle anzuordnen. Ein Beispiel dieser Art unter Verwendung einer Überwachungsvorrichtung nach Fig. 1 ist in Fig. 3 dargestellt. Nach dieser sind für die Füllung des Hilfsluftbehälters H zwei parallele Wege vorgesehen. Der eine derselben führt von der Hauptleitung L über das Rückschlagventil 31 und von hier entweder über die Drosselstelle 32 oder parallel dazu über das Speiseventil 33 nach dem Hilfsluftbehälter/-/. Das Speiseventil 33 wird durch einen unter dem Einfluß des Druckunterschiedes zwischen dem Steuerluftbehälter 5 und dem Hilfsluftbehälter H stehenden Membrankolben 34 betätigt, wobei eine Feder 35 das Ventil normalerweise geschlossen hält. Der zweite Weg für die Füllung des Behälters H führt von der Hauptleitung L in die Kammer 8 der Überwachungsvorrichtung 36. Der in die Kammer 8 hineinragende Stößeln sitzt am Membrankolben 37, der die mit der Außenluft verbundene Kammer 7 von der an den Bremszylinder Br angeschlossenen Kammer 6 trennt und der von der Feder 13 nach oben gedrückt wird. Am Ende des Stößels 11 ist der Ventilkörper 15 durch eine Büchse 38 verschiebbar geführt und wird normalerweise durch die Feder 19 nach oben gegen den Stößel 11 gedrückt. Unter dem Ventilkörper 15 sind ein an der Zwischenwand 39 angeordneter erster Sitz und ein konzentrisch in diesen hineinragender, durch das Ende des über die Drosselbohrung 44 zum Steuerluftbehälter 5 führenden Rohres 41 gebildeter zweiter Sitz vorgesehen. Bei geöffnetem Ventil steht daher die Kammer 8 sowohl mit der an den Hilfsluftbehälter H über die Empfindlichkeitsbohrung 43 angeschlossenen Kammer 10 als auch über die Leitung 41 mit dem Steuerbehälter in Verbindung.

Die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 3 ist die, folgende: Der Bremszylinder Br wird bei

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Claims (1)

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   einer Bremsung über die zum nicht dargestellten Steuerventil führende Leitung 42 vom Ililfsluftliehäller // aus in der üblichen Weise gefüllt, wobei sich der in ihm entstehende Druck in die Kammer ö überträgt und den Ventilkörper 15 auf seinen Doppelsitz drückt. Die über die Überwachungsvorrichtung 36 führende Verbindung der Hauptleitung /. mit den beiden ISehältern .S' und // ist damit unterbrochen. Das Speiseventil 33 öffnet sich beim ersten Anbremsen unter dem Einfluß des gegenüber dem Hilfsbehälterdruck überwiegenden Druckes des Steuerluftbehälters S. Das Rückschlagventil 31 verhindert eine !Entleerung des I lilfsliiftbehälters // nach der Hauptleitung L.

   Sobald der Druck in der Hauptleitung/- während des l.ösevorganges über denjenigen im Hilfsluftbeliälter// steigt, wird letzterer über das Speiseventil 33 gefüllt, bis sein Druck um einen geringen, der Kraft der Keder 35 entsprechenden Betrag unter demjenigen im Steuerluftbehälter .S' liegt. Das Speiseventil 33 schließt sich nun unter dem Emil 11 l.l dieser Keder, so daß der llilfsluftbehälter// nur noch über die Drosselbohrung 32 weiter aufgeladen wird. Die über das Speiseventil 33 führende Verbindung ist so gewählt, daß die für die !''ülltiiig des 11 ilfsluftbe'hälters // benötigte Zeit bei einem dem Betriebsdruck entsprechenden Druck in der Hauptleitung /.mit der Lösezeit der Bremse übereinstimmt. Wendet der Lokomotivführer aber einen l'Yillstoß von höherem Druck an, so geht die Füllung (U¹S llilfsluftbehälters schneller vor sich. Infolgedessen schließt sich das Speiseventil 33 bereits vor Vollendung des Losevorganges ab, und die weitere Füllung Imdet über die Drosselbohrimg 32 statt. Nach Absinken dc^-s Druckt's im Bremszylinder Hr auf einen geringen Wert geht der Stößel 1 1 der Überwachungsvorrichtung 36 unter dem F.inlluß der Feder 13 nach oben und gibt damit den Ventilkörpcr 15 frei. Infolge des Füllstoßes in der Hauptleitung/- wird letzterer aber weiterhin in der an I land der Fig. 1 ausführlich dargelegten Weise auf seinen Sitz gedrückt, so daß die über die Überwachungsvorrichtung 36 führende Verbindung der Hauptleitung/, mit den beiden Behältern // und S auch weiterhin unterbrochen bleibt. Erst nach Aufhören des Füllstoßes wird diese Verbindung unter dem Finiluß der Feder 19 geöffnet. Damit stehen beide Behälter S und // mit der Hauptleitung über im Verhältnis zur Drosselstelle 32 grolle I )tirc1iflul.i<|uersehnitte in Verbindung. In den Wagen am vorderen Teil eines Zuges besteht somit bei Anwendung eines Füllstoßcs zum Lösen der Bremsen vorerst eine Verbindung großen Querschnitts zum raschen Auffüllen des Hilfsluftbehälters über das Speiseventil 33, hierauf eine Verbindung geringen Querschnitts zur weiteren langsamen Füllung über die Drosselstellc. 32 und nach Aufhören des Füllstoßes wieder eine über die Überwachungsvorrichtung 36 führende Verbindung von größerem Querschnitt. Die Drossolstellc 32 dient wie in der Ausführung nach Fig. 2 zur Beseitigung von Überladungen der Hauptleitung. Das Auffüllen der leeren liehälter erfolgt ausschließlich über die letztgenannte Verbindung, da das Speiseventil bei gleichen Drücken in beiden Behältern geschlossen ist.

   Die in Fig. 1 dargestellte Verwendung eines Kolbens und eines Dichtungsclements ließe sich auch bei der Anordnung nach Fig. 2 anwenden und umgekehrt.

   Ρ.Λ TI·: N TANS P IUI C. II:

   Indirekt wirkende Druckluftbremse mit Füllvorrichtung, die mit zwei parallelen, zwischen der Hauptluftleitung und einem zu füllenden Behälter vorgesehenen, die Füllung des Behälters überwachenden Zweigen versehen ist, deren einer bis zur angenäherten Füllung des Behälters auf den Betriebsdruck offensteht und deren anderer die Füllung des Behälters oberhalb eines Mindestdruckes im Bremszylinder durch ein Ventil mit einem unter dem Einfluß des Bremszylinderdruckes stehenden Betätigungsorgan unterbricht, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil, dessen Ventilkörper (15) in an sich bekannter Weise als von seinem Betätigungsorgan (11) getrennter Teil ausgebildet ist und normalerweise durch Federkraft (19) von seinem Sitz entfernt gehalten wird, auch nach Absinken des Bremszylinderdruckcs auf den genannten Mindestdruck bei noch vorhandenem Überdruck in der Hauptleitung gegenüber dem Druck im Behälter (H) unter dem Einfluß dieses Überdruckes bis zu dessen Absinken auf einen der genannten Federkraft entsprechenden Wert geschlossen gehalten wird.

   Angezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 855 270, 861 397.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen