DE585282C - Druckluftbremseinrichtung fuer Eisenbahnfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckluftbremseinrichtung mit einem Steuerventil, das den Zustrom und Auslaß von Druckluft aus dem Bremszylinder bewirkt und bei der nach einer Bremsung der Auslaß von Druckluft aus der auf den Steuerkolben entgegengesetzt dem Leitungsdruck wirkenden Kammer erfolgt.

Erfindungsgemäß wird dieDruckluf t zwecks schnellen und sicheren Lösens der Bremsen aus dem Hilfsbehälter, dem Druckluftspeicher, der einen Druckabfall in der Schieberkammer verzögern könnte, unmittelbar ins Freie geleitet. Dadurch, daß die Druckluft unmittelbar, d. h. ohne Zwischenschaltung einer Expansionskammer o. dgl. ins Freie geleitet wird, entstehen die Vorteile des Wegfalls eines zusätzlichen Baugliedes und wirksameren Druckluftauströmens, weil die größtmögliche Druckdifferenz während des Druckluftauslasses vorhanden ist. Gemäß einer Ausführungs'form wird dieser Druckluftauslaß durch Haupt- und Nebenschieber des üblichen Steuerventils gesteuert, ohne daß es notwendig ist, neue Bauglieder anzufügen.

Die auf der Zeichnung veranschaulichte Bremsausrüstung enthält ein Steuerventil 6, ein Notbremsventil 7, ein Einschießventil 8, ein Hochdruckventil 9, den Bremszylinder 10 und die Bremsleitung 11.

Die im Gehäuse des Steuerventils 6 befindliche Kolbenkammer 12 ist durch einen Kanal 13 mit der Bremsleitung 11 verbunden. Das Gehäuse enthält einen Kolben 14 und eine Schieberkammer 15, die durch einen Kanal 16 mit einem Hilfsbehälter 17 in Verbindung steht. In der Kammer 15 befindet sich ein Hauptschieber 18 und ein Abstufungsschieber 19, die durch den Kolben 14 gesteuert werden.

Die Notbremsventileinrichtung 7 enthält einen Kolben 22 in der Kolbenkammer 20. Der Kanal 21, der in den Raum oberhalb der Kolbenkammer mündet, vermittelt die Verbindung mit der Bremsleitung 11. Unterhalb des Kolbens 22 befindet sich die Schieberkammer 23 mit dem durch den Kolben gesteuerten Hauptschieber 26 und einem Abstufungsschieber 27. Die Schieberkammer 23 ist durch einen Kanal 24 mit der Kammer 25 für Schnellwirkung verbunden.

Die Einschießventileinrichtung 8 enthält ein kolbenartiges Ventil 28 in einer Kammer 29. Oben in diese Kammer mündet ein Kanal 30, der zum Sitz des Hauptschiebers 26 des Notbremsventils führt.

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Das kolbenartige Ventil 28 steht unter dem Einfluß einer Feder 32 und ruht in der gezeichneten Stellung auf einem Ringsitz 31 auf. An den kolbenartigen Ventilkörper 28 schließt sich nach unten eine zapfenartige Verlängerung 33 an, an der der Kolben 34 befestigt ist. Die den Zapfen 33 oberhalb des Kolbens 34 umgebende Kammer 35 ist durch einen Kanal 36 mit einer Leitung 37 verbunden, die zum Bremszylinder 10 führt. Außerdem besteht eine Verbindung des Kanals 36 mit einem Kanal 38, der zum Sitz des Hauptschiebers 26 des Notbremsventils 7 führt. Im Hochdruckventil befindet sich ein Kolben 39> dessen oberer Teil als Ventil ausgebildet ist. Die obere Ventilfläche 40 ruht in der gezeichneten Stellung auf dem Ringsitz 41 auf. Die Feder 42 wirkt im Schließsinne.

In die Kolbenkammer 43 mündet ein Kanal 44, der zum Sitz des Notbremsventilhauptschiebers 26 führt.

45 ist ein Notbremsbehälter, in den ein Kanal 46 mündet, und der die Verbindung mit dem Raum 47 oberhalb des Kolbens 39 herstellt. Dieser Raum 47 hat außerdem eine Verbindung mit dem Sitz des Hauptschiebers 26 des Notbremsventils durch den Kanal 48. Wenn die Bremsleitung 11 "in üblicher Weise mit Druckluft aufgeladen ist, so strömt diese Druckluft aus der Bremsleitung durch den Kanal 13 zur Kolbenkammer 12 des Steuerventils 6 und verschiebt den Kolben i'4 in die in der Zeichnung dargestellte Lösestellung.

Es strömt dann Druckluft aus der Kolbenkammer 12 durch den Kanal 49 über das Rückschlagventil 50 und durch den Kanal 51 zur Schiebekammer 15. Von dieser Schiebekammer 15 strömt die Druckluft durch den Kanal 16 zum Hilfsbehälter 17. Es werden also der Hilfsbehälter 17 und die Schiebekammer 15 mit Druckluft aufgeladen.

Ferner strömt Druckluft aus dem Kanal 49

über das Rückschlagventil 52 zum Kanal 53, der durch die Leitung 54 und Kanal 46 mit dem Notbremsbehälter 45 verbunden ist, so daß auch dieser Behälter aufgeladen wird.

Aus der Bremsleitung 11 führt der Kanal

21 Druckluft zur Kolbenkammer 20 des Notbremsventils 7; der Kolben 22 wird in seine auf der Zeichnung dargestellte Lösestellung verschoben.

In der Lösestellung strömt Druckluft aus der Kolbenkammer 20 durch den Kanal 55 über Rückschlagventil 56 zum Kanal 57 und dann zur Schieberkammer 23 des Notbremsventils. Von hier aus führt der Kanal 24 zur Kammer 25 für Schnellwirkung. Es werden also die Schieberkammern 23 des Notbremsventils ffo und die letztgenannte Kammer 25 mit Druckluft aufgeladen.

Befindet sich das Notbremsventil 7 in Lösestellung, so wird der Kammer 43 unterhalb des Hochdruckventilkolbens 39 Druckluft aus dem Notbremsbehälter 45 zugeführt, und zwar durch Kanal 46, Kammer 47, Kanal 48, Schieberhöhlung 58 des Hauptschiebers 26 und Kanal 44; die Feder 42 hält das Kolbenventil auf dem Sitz¹ 40, 41.

Bei Stellung des Steuerventils 6 in Lösestellung ist der Bremszylinder 10 mit der Atmosphäre durch Leitung 37, Kanal 56, Aussparung 60 im Schieber 18 des Steuerventils 6 und Kanal 61 verbunden.

Wenn die Kammer 35 des Einschießventils 8 durch Kanal 36 mit der Leitung 37 verbunden ist, so besteht ferner noch eine Verbindung dieser Kammer 3 5 mit der Atmosphäre, wenn sich die Ventileinrichtung in Lösestellung befindet. Wenn außerdem die Notbremsventileinrichtung 7 in Lösestellung ist, so besteht eine Verbindung der Kammer 29 über den Kolben 28 mit der Kammer 35 durch Kanal 30, Aussparung 62 im Hauptschieber 26 und Kanal 63, so daß die Kammer 29 ebenfalls nach der Atmosphäre hin entlüftet wird.

Findet so eine Entlüftung der Kammern 29 und 35 des Einschießventils 8 nach der Atmosphäre hin statt, so wird der Kolben 28 unter dem Einfluß der Feder 32 wieder auf seinen Sitz 31 gedrückt.

Nimmt man eine stufenweise Verminderung des Bremsleitungsdruckes vor, um ein übliches Anziehen der Bremsen zu bewirken, so wird der Steuerventilkolben 14 in die Stellung für die übliche Bremsung bewegt, wobei dieser Kolben gegen den abgefederten verschiebbaren Körper 64 stößt; der Durchlaß 65 im Hauptschieber 18 kommt mit dem Kanal 59 in Verbindung;, der genannte Schieberdurchlaß 65 war vorher bei der anfänglichen Bewegung des Abstufungsschiebers 19 unbedeckt. Es wird dann Druckluft dem Bremszylinder 10 in üblicher Weise zugeleitet, um das übliche Anziehen der Bremsen zu bewirken. Die stufenweise Verminderung des auf den Notbremskolben 22 einwirkenden Bremsleitungsdruckes veranlaßt diesen Kolben zur Verschiebung gegen den abgefederten Körper 66. In dieser Stellung kommt der Durchlaß 67 im Abstufungsschieber 27 mit dem Durchlaß 68 des Hauptschiebers 26 in Deckung.

Der Durchlaß 68 steht in Verbindung mit dem ins Freie durch den verengten Auslaß 70 führenden Kanal 69, so daß Druckluft aus der Schieberkammer 23 und der Kammer 25 für Schnellwirkung ausströmen kann, und zwar in dem gleichen Grade, wie der Bremsleitungsdruck vermindert wird. Der Notbremsventilkolben 22 wird also! so verhindert, sich

in die Notbremsstellung zu bewegen, wenn eine stufenweise Verminderung des Bremsleitungsdruckes bewirkt wird.

Bei Einleitung einer Bremsung wird Druck-, 5 luft aus dem Hilfsbehälter 17 dem Bremszylinder 10 zugeführt, und dieser Druck im Bremszylinder steigert sich, bis der' Hilfsbehälterdruck etwas unter den Bremsleitungsdruck sinkt. Der Steuerventilkolben 14 bewegt sich abwärts in die Bremsabschlußstellung; bei dieser Stellung stößt der Kolbenansatz 71 gegen das obere Ende des Hauptschiebers 18, und der Abstufungsschieber 19 „ verdeckt den Durchlaß 65, wodurch die Verbindung zwischen dem Hilfsbehälter und dem Bremszylinder abgeschnitten und verhindert wird, daß der Bremszylinderdruck weiter anwächst.

Wenn der Bremsleitungsdruck plötzlich bis zu einem Notbremsgrad vermindert wird, so bewegt sich der Steuerventilkolben 14 in die Notbremsstellung, in welcher der Hauptschieber 18 den Kanal 59 abschließt, so daß das Steuerventil nicht für Notbremsung wirkt, also keine.Druckluft dem Bremszylinder zugeführt wird.

Bei plötzlicher Verminderung des Bremsleitungsdruckes bewegt sich der Notbremskolben 22 in die Notbremsstellung, indem er den Widerstand des Gegenfederanschlags "66 überwindet; der Schieber 26 wird in eine Stellung bewegt, in welcher seine Aussparung 62 die Kanäle 48 und 63 verbindet. Der letztgenannte Kanal 63 führt, wie ersichtlich, zur Kammer 35 durch Vermittlung einer ringförmigen Aussparung 72, die durch eine Anzahl von Öffnungen 73 mit der genannten Kammer 35 verbunden ist.

Es strömt also so Druckluft aus dem Notbremsbehälter 45 zur Kammer 35, und zwar sehr schnell; diese Druckluft strömt zum Bremszylinder 10 durch den Kanal 36. Ferner wird Druckluft dem Bremszylinder aus dem Hilfsbehälter 17 zugeführt, und zwar durch Kanal 16, Schieberkammer 15, Kanal 74, Durchlaß 75 in dem Deckel 76, Kanäle 77 und 59 sowie Leitung 37.

Es strömt also anfänglich Druckluft aus dem Hilfsbehälter 17 und aus dem Notbremsbehälter 45 schnell und in entsprechendem Grade zum Bremszylinder. Wenn sich nun der Druck im Bremszylinder auffüllt, so steigert sich der Druck in der Kammer 35 entsprechend, und wenn sich der Druck bis zu einem bestimmten Grade erhöht hat, um den Druck der Feder 32 zu überwinden, so wird das kolbenartige Ventil 28 nach oben verschoben und von seinem Sitz 31 abgehoben. Die volle untere Fläche des Kolbens 28 ist nun dem Bremszylinderdruck ausgesetzt, und infolgedessen verschiebt sich dieser Kolben sicher in seine obere Stellung. Hierdurch wird auch gleichzeitig der schieberartige Kolben 34 mitgenommen und die Verbindung zwischen den Durchlässen 73 und dem Kanal 36 abgeschnitten. Es strömt also jetzt nur noch die Druckluft aus dem Hilfsbehälter 17 zum Bremszylinder.

Bei Stellung des Notbremsventilschiebers 26 in Notbremsstellung steht sein Durchlaß 78 mit dem Kanal 44 in Verbindung, so daß der Raum 43 unterhalb des Hochdruckventilkolbens 39 Verbindung mit der Schieberkammer 23 des Notbremsventils erhält. Diese Schieberkammer 23 und die Kammer 25 für Schnellwirkung sind durch den Durchlaß 79 im Hauptschieber 26 mit einem ins Freie führenden verengten Auslaß 80 verbunden, so daß Druckluft in einem durch die lichte Weite des Auslasses 80 bestimmten Grade langsam aus der Schieberkammer 23, der Kammer 25 und der Kolbenkammer 43 ausströmen kann.

Die mittlere obere Fläche des Hochdruckventilkolbens 39 steht unter Bremszylinderdruck, der durch Kanal 38, Aussparung 81 des Schiebers 26 und Kanal 82 zugeleitet wird. Auf die äußere Ringfläche des Hochdruckventilkolbens 39 wirkt in der Kammer 47 Notbremsbehälterdruck. Hat sich der Druck unterhalb des Kolbens 39 bis zu einem gewissen Grade vermindert und steigt der Bremszylinderdruck bis zu einem bestimmten Grade an, so daß der auf die obere Fläche des Kolbens 39 wirkende Druck den Druck in der Kammer 43 und den Gegendruck der Feder 42 übersteigt, so wird der Kolben nach abwärts verschoben. Hierdurch wird die Verbindung vom Notbremsbehälter sowohl als auch vom Hilfsbehälter nach dem Bremszylinder hin hergestellt, und die Folge ist also- ein schnelles Überströmen von Druckluft zum Bremszylinder.

Hiernach ist ersichtlich, daß beim Veranlassen einer Notbremsung sogleich anfänglich ein schnelles Einschießen von Druckluft aus dem Notbremsbehälter und dem Hilfsbehälter in den Bremszylinder stattfindet. Dieser Druck ist ausreichend zum Verschieben des Bremszylinderkolbens und zum Anlegen der Bremsklötze an die Fahrzeugräder. Hierauf folgt ein langsames Auffüllen des Bremszylinderdruckes während eines genügenden Zeitabschnittes, um die Bremsen allmählich über den ganzen Zug hindurch anzuziehen, jedoch nicht mit solcher Kraft, daß irgendwie nachteilige Stöße entstehen. Nachdem schließlich sich der Bremszylinderdruck allmählich bis zu einem bestimmten Grade gesteigert hat, wird zum Schluß Druckluft in den Bremszylinder schnell eingeschossen, um den gewünschten

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hochgradigen Bremszylinderdruck für Notbremsung zu erzielen.

Wenn nach einer gewöhnlichen Bremsung eine Notbremsung bewirkt wird, so wird der Bremsylinderdruck in der Kammer 29 der Ventileinrichtung 8, also auf der Seite der Feder 32 des Kolbens 28 wirksam; infolge-■ dessen muß der Bremszylinderdruck anwachsen ; es strömt aus dem Notbremsbehälter 45 Druckluft" in entsprechend höherem Grade vor den Kolben 28, und dieser wird infolgedessen nach oben verschoben, in welcher Stellung das Kolbenventil 34 die Verbindung durch die Öffnungen 73 abschneidet. Es wird also jetzt ein starkes Einschießen von Druckluft veranlaßt, selbst dann, wenn eine gewöhnliche Bremsung der Notbremsung vorhergeht.

Nachdem sich der ventilartige Kolben 28 nach aufwärts bewegt hat, wird der Bremszylinderdruck fortgesetzt ansteigen, und zwar durch das allmähliche Überströmen von Druckluft aus dem Hilfsbehälter zum Bremszylinder, was durch das Steuerventil 6 veranlaßt wird. Wenn nun der auf die mittlere Fläche des Hochdruckventilkolbens 39 wirkende Bremszylinderdruck sich bis auf eine bestimmte Höhe gesteigert hat, so wird der Hochdruckventilkolben 39 von seinem Sitz abgehoben. Die äußere Ringfläche dieses Kolbens steht jederzeit unter Notbremsbehälterdruck, der durch den Kanal 46 zugeleitet wird, während die entgegengesetzte Seite des Kolbens 39 dem Druck der Feder 42 • ausgesetzt ist. Bei Notbremsstellung ist die , 35 untere Kolbenkammer 43 auf der Seite der Feder 42 des Kolbens 39 mit der Schieberkammer 23 des Notbremsventils 7 verbunden, und zwar durch Kanal 44 sowie Durchgang 78 im Hauptschieber 26, und die Kammer 25 für Schnellwirkung ist mit der Schieberkammer 23 durch den Durchgang 79 im Hauptschieber 26 verbunden; die Bewegung des Hochdruckventilkolbens 39 ist also abhängig von der Verminderung des Druckes in der Kammer für Schnellwirkung, je nachdem der Druck im Bremszylinder ansteigt.

Hebt sich der Hochdruckventilkolben 39 von seinem Sitz ab, so strömt Druckluft aus dem Notbremsbehälter 45 zum Bremszylinder, wodurch ein endgültiger Druckausgleich zwischen diesem Behälter und dem Bremszylinder stattfindet.

Sollen die Bremsen nach einer Notbremsung gelöst werden, so wird der Bremsleitungsdruck in üblicher Weise erhöht. Damit steigert sich der Druck in den Kammern 12 und 23 des Steuerventils 6 bzw. der Notbremsventileinrichtung 7, so daß- die Kolben 14 und 22 der genannten Ventile in ihrer Innenstellung verschoben werden. Die Verschiebung der Kolben 14 und 22 wirkt auf die Verstellung der entsprechenden Schieber 18, 19 bzw. 26 und 27 ein. Sie nehmen ihre Lösestellung ein, bei welcher der Bremszylinder mit der Atmosphäre durch Leitung 37, Kanal 59, Aussparung 60 im Schieber 18 und Kanal 61 verbunden ist. Hilfsbehälter 17, Notbremsbehälter 45 und Kammer 25 für Schnellwirkung werden mit Druckluft aus der Bremsleitung aufgeladen, und zwar in gleicher Weise, wie die Ausrüstung ursprünglich aufgeladen ist, wie oben beschrieben. Beim Lösen der Bremsen nach einer Notbremsung, wenn der Bremsleitungsdruck in der Kolbenkammer 12 zuzüglich des Druckes des federnden Widerlagers 64 den Gegendruck in der Schieberkammer 15 ein wenig überwiegt, wird die Feder 64 den Kolben abwärts in die Notbremsabschlußstellung bewegen. In dieser Stellung stößt gerade der Kolbenansatz 71 gegen den Hauptschieber 18, und der Abstufungsschieber 19 legt den Durchgang 83 im Schieber 18 frei, wodurch die Verbindung mit der Atmosphäre durch den Auslaß 84 hergestellt wird. Auf diesem Wege strömt also Druckluft aus der Schieberkammer 15 und aus dem Hilfsbehälter 17 ins Freie.

Wenn sich der Druck in der Schieberkammer 15 und im Hilfsbehälter 17 nunmehr vefmindert, so wird der Kolben 14 und mit ihm der Schieber 18 infolge des höheren Druckes in der Kolbenkammer 20 in die Lösestellung verschoben. In dieser Stellung deckt der Schieber 18 den Auslaß 84 ab; es wird also dadurch eine weitere Druckabnahme in der Schieberkammer und im Hilfsbehälter 17 verhindert.

Es ergibt sich aus dem Vorstehenden, daß die Bewegung des Steuerkolbens 14 in die ioo Lösestellung dadurch veranlaßt wird, daß eine genügende Druckdifferenz auf den beiden Kolbenseiten besteht, wenn die Bremsleitung nach einer Notbremsung völlig aufgeladen ist.

Die Erfindung ist nicht auf die hier dargestellte Bauart beschränkt; sie umfaßt auch bauliche Abänderungen, die auf dem gleichen Erfindungssinne beruhen.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   Druckluftbremseinrichtung mit einem Steuerventil, das den Zustrom und Auslaß von Druckluft aus dem Bremszylinder bewirkt und bei der nach einer Bremsung der Auslaß von Druckluft aus der auf den Steuerkolben entgegengesetzt dem Leitungsdruck wirkenden Kammer erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckauslaß aus dem Hilfsluftbehälter unmittelbar ins Freie vorgenommen wird.
2. 2. Bremseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftauslaß aus dem Hilfsbehälter (17) durch Kanäle (83, 84) vermittelt wird, deren Einstellung durch den Hauptschieber (18) und den Abstufungsschieber (19) der Steuerventileinrichtung (6) bewirkt wird.
3. 3. Bremseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerventilkolben (14), der bei Notbremsung eine Feder (64) zusammendrückt, bei einer anfänglichen Verstärkung des Bremsleitungsdruckes durch diese Feder (64) in eine Stellung bewegt wird, bei welcher ein Durchlaß (83) im Hauptschieber (18) durch den Abstufungsschieber (19) freigelegt wird und dadurch die Verbindung mit einem Auslaß (84) hergestellt wird, durch den Druckluft aus der Schieberkammer (15) und dem Hilfsbehälter (17) ausströmen kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen