DE43111C - Neuerung an Ventilapparaten für Luftdruckbremsen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bei dem bekannten Westinghouse automatischen Bremsapparat wird Luftdruck von einem Hauptbehälter auf der Maschine aus durch eine Röhre nach Bremsapparaten geleitet , die an jedem Wagen angebracht sind und aus drei Theilen bestehen: einem Bremscylinder, einem Hülfsluftbehälter und einem Ventilapparat, durch welchen die Verbindung zwischen den anderen Theilen und der Luftröhre regulirt wird, um folgende Operationen auszuführen:

Wird die Röhre mit Luftdruck vom Hauptbehälter aus gefüllt, so stellt der Ventilapparat sich derart, dafs der Bremscylinder mit der äufseren Luft communicirt und die Luftröhre mit dem Hülfsbehälter, so dafs dieser mit Luftdruck gefüllt ist.

Sollen die Bremsen in Wirkung treten, so wird mittelst eines Abblasehahnes auf der Lokomotive der Luftdruck aus der Röhre abgelassen, wodurch sich die Stellung des Ventilapparates derart ändert, dafs sowohl die Verbindung zwischen Bremscylinder und Atmosphäre , als auch die zwischen Luftröhre und Hülfsbehälter abgesperrt wird, während eine Verbindung zwischen dem Hülfsluftbehälter und dem Bremscylinder geöffnet wird, so dafs der Luftdruck in den Cylinder tritt und die Bremsen in Wirkung bringt.

Dieselbe Wirkung wird auch hervorgebracht, wenn durch einen Unfall die Luftröhre unterbrochen wird, da dann ebenfalls der Luftdruck entweicht.

Um die Bremsen aufser Wirkung zu bringen, wird wiederum Luftdruck in die Röhre gelassen , wodurch der Ventilapparat wieder in die frühere Stellung gebracht wird.

(Bei Vacuumbremsen müssen einzelne Theile des Ventilapparates umgekehrt werden.)

Die gegenwärtigen Neuerungen haben zum Zweck, die Bremsen noch schneller in Thätigkeit zu bringen, als dies bisher möglich war, sowie in dem Falle, wo Luftdruck angewendet wird, eine bedeutende Ersparnifs an Druckluft zu bewirken, indem ein Theil der in der Röhre enthaltenen Luft in die Bremscylinder geführt wird.

(Im Falle der Verwendung von Luftleere wird eine ähnliche Ersparnifs dadurch bewirkt, dafs ein Theil der aus den Bremscylindern abgesogenen Luft zur Vermehrung des Druckes in der Vacuumröhre verwendet wird.)

Die zu diesem Zwecke dienenden Neuerungen sind auf den beiliegenden Zeichnungen dargestellt. Fig. ι zeigt die untere Ansicht eines Wagens mit Bremscylinder, Hülfsbehälter, Ventilapparat und Röhre. Fig. 2 bis 6 zeigen den neuen Ventilapparat, und zwar ist Fig. 2 ein Längenschnitt nach x-x, Fig. 4; Fig. 3 ein Querschnitt nach Linie y-y-, Fig. 2; Fig. 4 eine Ansicht des inneren Endes des Theiles 19; Fig. 5 ein Längenschnitt nach \- \ -, Fig. 3; Fig. 6 Theil einer Endansicht des Apparates.

Ferner zeigt Fig. 7 den Längenschnitt durch Bremscylinder, Hülfsbehälter und Ventilapparat im kleineren Mafsstabe.

Bei Fig. 1 bezeichnet 1 das Wagengestell, 2 die Luftröhre mit Hähnen, 3 bis 5 Kuppelungsglieder, 6 den Hülfsbehälter, 7 den Bremscylinder und 10 den Ventilapparat. Der

Bremscylinder 7 hat einen Kolben 8, Fig. 7, der durch eine Feder zurückgedrängt wird und mittelst Hebel mit den Bremsklötzen 9 verbunden ist. Der Ventilkasten 10 ist am Ende des Hülfsbehälters befestigt, indem dessen Raum 23 direct mit letzterem communicirt; es communicirt auch der Ventilkasten direct mit dem Bremscylinder durch Kanal 16 und Röhre 41 , Fig. 5 und 8. und mit der Luftröhre 2 durch Kanal 17; ferner steht ein Raum 38 im Ventilkasten durch Kanäle 39 und 40 und Röhre 41 mit dem Bremscylinder 7 in Verbindung, Fig. 5.

Ein Vierweghahn 21 dient dazu, die Verbindungen zwischen 16 und 17 mit Kanälen 22 und 18 derart abzuändern, dafs der Bremscylinder nicht automatisch in Wirkung gebracht werden kann, indem der Hahn den Kanal 17, von der Luftröhre herkommend, direct durch 16 mit dem Bremscylinder in Verbindung setzt, oder es kann auch 21 so gedreht werden, dafs die Verbindung mit dem Bremscylinder ganz aufgehoben wird.

Bei dem automatischen Betriebe ist die Stellung des Hahnes 21 wie in Fig. 2 angegeben, wobei 16 in Verbindung mit einem Kanal 22 ist und 17 mit dem Raum 19 und von da durch Löcher 20 mit einem cylindrischen Raum 11 in Verbindung gesetzt wird. In diesem Raum befindet sich ein Kolben 12, der in der Stellung Fig. 2 Nuthen 43 und 44 offen läfst, welche kleine Kanäle zwischen den Räumen 11 und 23 bilden, wodurch Luftröhre 2 in Verbindung mit Hülfsbehälter 6 gesetzt wird, so dafs in der Luftröhre und im Behälter gleicher Druck herrscht, aufser wenn in der Röhre plötzlich Luft abgelassen wird. Zwischen Verstärkungen 24 und 25 der Stange 13 des Kolbens 12 befindet sich ein Schieber 14, der durch eine Feder gegen eine Spiegelfläche gedrückt wird, in welcher Kanäle 22 und 31 angebracht sind, wovon 31 mit einer Oeffnung 15 in Verbindung steht, die in die freie Luft führt. Der Schieber hat einen Kanal 28, der mit einem Ventil 26, und jenseits des Ventils mit einer Oeffnung 29 versehen ist. Ventil 26 hat am äufseren Ende seiner Stange einen Kopf 27, der durch einen Stift lose mit der Kolbenstange 13 verbunden ist, und der etwas über das Ende des Schiebers hinausragt. Am anderen Ende des Schiebers ist ein weiterer kleiner Kanal 32 angebracht. Die bis jetzt beschriebenen Theile sind ihrer Construction und Wirkung nach im wesentlichen der des bekannten Westinghouseschen Dreiventilapparates gleich, wie dieser z. B. in der Patentschrift No. 17543 beschrieben ist.

Um die gegenwärtigen Neuerungen klar verständlich zu machen, ist es zweckmäfsig, die allgemeine Wirkungsweise kurz zu wiederholen. Bei der Stellung Fig. 2 steht der Bremscylinder in Verbindung mit der äufseren Luft, und zwar durch Kanäle 41 und 16, Oeffhung 22, Schieber 14, Kanal 31 und Oeffnung 15, so dafs die Bremsklötze abgehoben sind. Zugleich steht Luftröhre 2 mit dem Hülfsreservoir 6 in Verbindung, und zwar durch Kanäle 17 und 18, Raum 19, Löcher 20, Raum 11, Nuthen 43 und 44 und Raum 23, so dafs gleicher Druck in beiden herrscht.

Zum Anziehen der Bremsen wird mehr oder weniger Luftdruck aus Röhre 2 abgelassen, worauf dann der Druck im Behälter 6 den Kolben 12 nach rechts treibt. Hierdurch wird zuerst Kanal 43 abgeschlossen, so dafs die Verbindung zwischen Behälter 6 und Luftröhre abgeschnitten ist, sodann wird Ventil 26 nach rechts gezogen (geöffnet), und Schieber 14 bewegt, bis er die Verbindung zwischen 31 und 22 aufhebt, dann letztere Oeffnung mit Kanal 28, und somit durch Oeffnung 29 mit Raum 23 in Verbindung setzt, so dafs nun Luftdruck von Behälter 6 nach Bremscylinder 7 fliefst, und zwar durch 29, 28, 22, 16 Und 41, und den Bremskolben 8, Fig. 7, nach rechts treibt.

Die Neuerungen an dieser Einrichtung sind nun folgende:

An dem vorderen Theil 19 ist eine Buchse 34, Fig. 2, angebracht, und in dieser bewegt sich ein Kolben, der durch Feder 35 nach links gedrückt wird.

Zwischen dem (Fig. 2 links liegenden) Kopf der Stange und dem Kolben befindet sich ein Schieber 36 , der durch eine Feder gegen die Buchse 34 geprefst wird, in der eine Oeffnung 37 angebracht ist, die mit Raum 38 in Verbindung steht, und von diesem Raum führen Kanäle 39, Fig. 4 bis 6, und 40 durch Rohre 41 nach den Bremscylindern.

In dem Kanal 38, 39 befindet sich ein Abschlufsventil 42, das den Rücktritt des Luftdrucks aus dem Bremscylinder verhindert.

Der Raum zwischen Kolben 12 bezw. dessen nach rechts vorspringender Kolbenstange und der Stange 33 ist genügend, um die zuerst beschriebenen Bewegungen des Schiebers 14 zu gestatten.

Wenn es aber gewünscht wird, alle Bremsen des Zuges so rasch wie möglich und mit möglichst grofser Kraft in Wirkung zu bringen, so wird bei plötzlichem Ablassen eines grofsen Theils des Luftdrucks aus der Leitungsröhre 2 verursacht, dafs Kolben 12 so heftig gegen Stange 33 stöfst, dafs Schieber 36 sich nach rechts bewegt und somit Oeffnung 37 aufdeckt, Hierauf wird dem im Raum 11 (der mit Leitungsröhre 2 in Verbindung steht) herrschenden, freilich schon verminderten Luftdruck Zutritt durch 37, 38, 39, 40 und 41 nach dem Bremscylinder gegeben, so dafs

dieser theilweise von der Leitungsröhre, theilweise (wie früher beschrieben) vom Behälter 6 aus mit Druckluft angefüllt wird.

Hierdurch wird eine zweifache Wirkung erzielt.

Erstens entweicht alsdann der Luftdruck aus der Röhre 2 nicht nur an dem einen Ende derselben, wie bisher, sondern sehr rasch nach einander auch aus Oeffnung 37 nach dem Bremscylinder. Während bei der alten Construction ein merklicher Zeitraum verflofs, ehe der Luftdruck in der ganzen langen Leitungsröhre so bedeutend sank, dafs alle Bremscylinder in volle Wirkung traten, wird durch diese Neuerung bewirkt, dafs sämmtliche Bremsen fast augenblicklich zur vollsten Wirkung gelangen.

Zweitens, anstatt dafs das Volumen der entweichenden Luft, wie bisher, ganz verloren geht, wird dasselbe jetzt benutzt, um den Kolben des Bremscylinders zu bewegen , und hieraus resultirt eine bedeutende Ersparnifs im Verbrauch von geprefster Luft. Die durch vorliegende Neuerung äufserst schnelle Wirkung der Bremse ist besonders von Vortheil in Unglücksfällen , wo durch Trennung des Zuges und das dadurch bedingte Zerreifsen der Leitungsröhre das Entweichen der geprefsten Luft aus der Röhre die Bremsen augenblicklich in Wirkung bringen soll.

Anstatt die Kolbenstangen 13 und 33 getrennt zu machen, könnten sie auch aus einem Stück gefertigt sein, wenn nur dann der Schieber 36 genügend über die Oeffnung 37 hinausreicht , damit letztere erst aufgedeckt wird, nachdem Kolben 12, wie beschrieben, für das gelinde Anziehen der Bremsen in Function getreten ist.

Bei Vacuumbremsen herrscht, wie bekannt, in der Luftröhre und in dem Hülfsbehälter Luftverdünnung, so dafs für das Anziehen der Bremsen die äufsere Luft in die Röhre gelassen wird. Hierdurch setzt der Ventilapparat den Hülfsbehälter in Verbindung mit dem Bremscylinder, so dafs die darin befindliche Luft in den Behälter abgezogen wird.

Fig. 8 zeigt, wie der oben beschriebene Ventilapparat abgeändert wird, um für Vacuumbremsen benutzbar zu sein. Dieselben Theile sind mit denselben Buchstaben wie früher bezeichnet. Kolben 12 befindet sich in der Stellung, in welcher die Bremsen nicht wirken, d. h. an dem rechten Ende des Cylinders 11. Wird nun Luft in die Leitungsröhre' gelassen, bis der darin herrschende Druck gröfser ist wie der im Hülfsbehälter, so wird hierdurch Kolben 12 nach links getrieben, wodurch zuerst Ventil 26 geöffnet wird, und somit Luft aus dem Bremscylinder durch 22 nach dem Hülfsreservoir gelassen, und dann, bei einer weiteren Bewegung von 12 öffnet, Schieber 36 Oeffnung 37, und läfst die Luft aus dem Bremscylinder nach der Luftröhre abfliefsen.

Anstatt Stange 33 und Schieber 36 durch Kolben 12 zu bewegen, könnten diese Theile auch durch einen besonderen Kolben bewegt werden, der auf der einen Seite mit dem Hülfsbehälter und auf der anderen Seite mit der Luftröhre in Verbindung steht. Da aber Kolben 12 für die gewöhnliche Wirkung nothwendig ist, so ist es einfacher, dessen Bewegung auch für diesen Zweck zu benutzen.

Fig. 9 zeigt eine Modification des Apparates für Vacuumbremsen, wobei statt eines gewöhnlichen Kolbens ein Diaphragma verwendet wird.

Die Kanäle 15, 16, 17 und 23 stehen je mit der äufseren Luft, dem Bremscylinder, der Leitungsröhre und dem Hülfsvacuumbehälter in Verbindung. Während Luftverdünnung in der Röhre herrscht, bleibt das Diaphragma in der angedeuteten Stellung, wobei eine kleine Oeffnung 43 aufgedeckt ist, durch welche die Luftröhre bei 17 mit dem Hülfsbehälter bei 23 in Verbindung steht; in beiden herrscht mithin gleich niedriger Luftdruck. Da zugleich Ventil 14 geschlossen und 30 geöffnet ist, so steht der Bremscylinder bei 16 in Verbindung mit der äufseren Luft durch 15.

Zum leichten Anziehen der Bremsen wird wenig Luft in die Röhre gelassen, infolge dessen wird 12 nach oben bewegt und schliefst 43, während 30 durch die Feder geschlossenwird; sodann öffnet das Diaphragma 12 Ventil 14, und setzt damit den Bremscylinder bei 16 in Verbindung mit dem Hülfsbehälter bei 23 , so dafs die Bremsen angezogen werden. Wird dagegen viel Luft in die Röhre gelassen, so wird das Diaphragma noch weiter gehoben, und öffnet somit nicht nur Ventil 14, sondern auch Ventil 36; es wird hierdurch eine Verbindung hergestellt zwischen dem Bremscylinder und der Leitungsröhre vermittelst der Kanäle 16, 36, 42 und 17. indem die Luft des Cylinders das schwach belastete Ventil 42 zeitweise aufwirft, weil in der Röhre doch noch ein theilweises Vacuum herrscht; der absolute Druck in dem Cylinder fällt, der in der Röhre steigt; wenn beide gleich sind, schliefst sich Ventil 42. Durch diese und die vorbeschriebene Wirkungsweise bei Vacuumbremsen wird also Luft nicht nur an dem einen Ende der Leitungsröhre, sondern auch an jedem Bremsapparat eingelassen. Der Druck der Luft nimmt folglich momentan so stark zu, dafs sämmtliche Bremsen gleichzeitig angezogen werden, und ferner trägt das Volumen der aus dem Bremscylinder in die Luftröhre entweichenden Luft zur Verminderung des

Druckes im Cylinder wesentlich bei, das Anziehen der Bremsen noch zu beschleunigen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Bei Ventilapparaten, welche Luftleitungsröhre, Hülfsluftbehälter und Bremscylinder verbinden: die Steuerung eines zwischen Luftleitungsröhre und Bremscylinder eingeschalteten Schiebers oder Ventiles durch einen auf der einen Seite vom Hilfsbehälter, auf der anderen Seite von der Leitungsrohre aus beeinflufsten Kolben oder ein Diaphragma derart, dafs der Schieber bezw. das Ventil durch einen gröfseren Druckunterschied weiter bewegt wird, als für die gewöhnliche Wirkung der Bremsen nöthig ist, und hierdurch die directe Verbindung zwischen Luftröhre und Bremscylinder herstellt.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.