DE605922C - Einkammer-Druckluftbremse mit zwei Steuerventilen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AIH 22. NOVEMBER 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 2Of GRUPPE

in Wien

Einkammer-Druckluftbremse mit zwei Steuerventilen

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. Januar 1933 ab

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einkammer-Druckluftbremse jener Art, bei welcher durch das Zusammenwirken zweier Steuerventile sämtliche Phasen des Brems- und Löse-Vorganges sowie des Aufladens der Bremsen überwacht bzw. herbeigeführt werden.

Von den beiden Steuerventilen ist das eine als Zweidruckventil ausgebildet und überwacht lediglich die zur Steuer- und Übertragungskammer führenden Druckmittelleitungen, während das andere als Dreidruckventil ausgebildete Steuerventil alle Brems- und Lösevorgänge herbeiführt. Gemäß der Erfindung ist nun eine Einrichtung getroffen, zufolge welcher das Dreidruckventil während des raschen Druckanstieges im Bremszylinder im ersten Teil des Bremsvorganges als Zweidruckventil wirkt. Dementsprechend wird das Dreidruckventil im ersten Teil des Bremsvorganges vom Druck im Bremszylinder nicht beeinflußt, während im zweiten Teil des Bremsvorganges das die Drosselung der Druckluftzufuhr zum Bremszylinder bewirkende Organ die Zuströmung des Bremszylinderdruckes zum Dreidruckventil freigibt. Hierdurch ergibt sich eine wesentliche Vereinfachung der Konstruktion, und die Verläßlichkeit der Wirkung der Steuerventile wird bedeutend erhöht.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen an Hand der Zeichnung beschrieben werden, in welcher Fig. 1 die Bremsanordnung im Schnitt zum Teil im Schema darstellt, wobei die Teile in jener Lage veranschaulicht sind, welche sie beim Laden der Bremse einnehmen. Die Fig. 2 und 3 zeigen andere Anordnungen der Kanäle im Zweidruckventil.

Das Zweidruckventil besteht aus dem in der Schieberkammer 6 spielenden Schieber 4 von -bekannter Bauart, der mit dem in der Kammer 2 spielenden Steuerkolben 3 mit Leergang verbunden ist. Die Kolbenkammer 2 steht mit der Hauptleitung 1 in ständig offener Verbindung, während sie mit der Schieberkammer 6 in der Lade- und Lösestellung des Ventils durch die Füllnut 5 in Verbindnug gebracht wird. In den Schieberspiegel mündet ein Kanal 40, der über das Rückschlagventil 9 zur Steuerkammer 10 führt. Dieser Kanal 40 ist in der Lade- und Lösestellung des Ventils durch die Bohrung 7 im Schieber 4 mit der Schieberkammer 6 verbunden, während er in der Bremsstellung des Ventils durch die Bohrung 34 des Schiebers 4 mit dem Kanal 28 in Verbindung gebracht wird. Dieser Kanal 28 führt über ein Mindestdruckventil 27 von bekannter Bauart zu dem Bremszylinder 17. Die Räume vor und hinter dem Mindestdruckventil 27 sind durch eine enge Bohrung 33 miteinander verbunden, welche ständig offen bleibt. In den Kanal 28 mündet ferner ein Kanal 32, an welchen einerseits ein zur Drosselbohrung 31 im Schieberspiegel führender Kanal 43 und andererseits ein in den Raum 8 des Dreidruckventils mündender Kanal 19 an-

schließt. In der Lade- und Lösestellung des Ventils ist der Kanal 43 über die Bohrung 18 im Steuerschieber mit dem zur Übertragungskammer 21 führenden Kanal 20 verbunden. An dem Kanal 28 ist ein Schnellentlüftungsventil 22 von bekannter Bauart angeschlossen, welches durch eine schwache Feder offen gehalten wird und so lange geschlossen bleibt, als der Druck im Kanal 28 nicht unter etwa o,3 bis 0,5 Atm. sinkt.

Das Dreidruckventil besteht aus einem Membrankolben 11, dessen Kammer einerseits mit der Steuerkammer 10 und andererseits über den Kanal 12 mit der Kolbenkammer 2 des Zweidruckventils in Verbindung steht. Dieser Kolben 11 beeinflußt mittels seiner im Gehäuse geführten Stange 26 einen kleineren Membrankolben 24, der in einer Kammer 35 spielt. ' Diese Kammer 35 ist auf der dem Kolben χτ zugewendeten Seite durch eine Öffnung 25 mit der Außenluft verbunden, während auf der anderen Seite des Kolbens 24 eine Leitung 23 angeschlossen ist, die zum Mindestdruckventil führt und bei geöffnetem Mindestdruckventil durch dessen Kolben abgeschlossen, bei geschlossenem Mindestdruckventil jedoch mit dem zum Bremszylinder führenden Kanal hinter dem Mindestdruckventil verbunden wird. In dem Kolben 24 befindet sich eine die Räume vor und hinter dem Kolben verbindende enge Bohrung 36, die bei dem durch die Kolbenstange 26 verursachten Herabdrücken des Kolbens 24 durch die als Ventil ausgebildete Spindel des unter der Belastung der Feder 37 und dem im Räume 15 herrschenden Druck stehenden .Ventils 16 geschlossen wird. Die Spindel 16 ist im Gehäuse dicht geführt, so daß die Räume 8 und 35 luftdicht gegeneinander abgeschlossen sind.

Der. Raum 15 unterhalb des Ventils 16 ist über die Leitung 38 mit dem Hilfsluftbehälter 13 verbunden. Die Speisung des Hilfsluftbehälters 13 erfolgt von der Hauptleitung 1 im Wege der Leitung 39 über das Rückschlagventil 14. Dieses Rückschlagventil ist derart ausgebildet, z. B. durch Anbringung eines konischen, in die Durchströmörrhung hineinragenden Ansatzes, daß es den Zufluß der Druckluft zum Hilfsluftbehälter 13 um so mehr drosselt, je mehr es durch die zuströmende Druckluft angehoben wird.

Zwischen dem Hilfsluftbehälter 13 und der Schieberkammer 6 kann, wie durch die strichpunktierten Linien angedeutet, eine Verbindungsleitung 41 vorgesehen sein, in welche ein federbelastetes Rückschlagventil 42 eingeschaltet ist, welches gegen die Kammer 6 abschließt. Diese Anordnung hat den Zweck, den Luftvorrat in der Kammer 6 für das Nachspeisen des Hilfsluftbehälters 13 nutzbar zu machen. Außerdem wird durch die Anordnung dieser Verbindungsleitung das Rücksteuern des Kolbens 3 unterstützt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 der Zeichnung ist der zum Hilfsluftbehälter 10 führende Kanal 40 in der Bremsstellung nicht mit dem Kanal 28, sondern über die Bohrung 34 des Schiebers 4 mit einem in die Außenluft führenden Kanal 44 verbunden. Andererseits mündet der Kanal 43 nicht in den Kanal 19, sondern in den Kanal 23. Diese abgeänderte Ausführung ändert im übrigen nichts an der Wirkungsweise der Bremse.

Bei der in Fig. 3 dargestellten abgeänderten Ausführungsform wird die Verbindung des Raumes vor dem Mindestdruckventil mit dem Schnellentlüftungsventil 22 durch den Kanal 34 des Schiebers 4 beherrscht, derart, daß in der Lösestellung die Verbindung hergestellt, in der Bremsstellung jedoch unterbrochen wird.

Die Wirkungsweise der Bremse gestaltet sich wie folgt:

a. Laden

Während des Ladevorganges befinden sich die Teile in der aus Fig. 1 (bzw. Fig. 2) der Zeichnung ersichtlichen Lage. Die Druckluft strömt aus der Hauptleitung in die Kolbenkammer 2 und schiebt den Steuerkolben 3 samt Schieber 4 in die linke Endlage. Infolgedessen strömt Druckluft aus der Kolbenkammer 2 über die Füllnut 5 in die Schieberkammer 6, von wo sie über die Bohrung 7- des Schiebers 4, den Kanal 40 und das Rückschlagventil 9 in die Steuerkammer 10 bzw. den Raum oberhalb des Kolbens 11 gelangt. Aus der Kolbenkammer 2 strömt ferner Druckluft durch den Kanal 12 in den Raum unterhalb des Kolbens 11. Außerdem wird der Hilfsluftbehälter 13 aus der Hauptleitung 1 über die Leitung 39 und das Rückschlagventil 14 aufgeladen. Gleichzeitig gelangt die Druckluft auch durch den Kanal 38 in den Raum 15 und hält das Ventil 16 geschlossen.

Der Bremszylinder steht hierbei über das Mindestdruckventil 27, den Kanal 28 und das Schnellentlüftungsventil 22 mit der Außenluft in Verbindung.

b. Bremsen

Wird der Leitungsdruck zwecks Herbeiführung einer Bremsung erniedrigt, so sinkt der Druck in der Kolbenkammer 2 und unter dem Kolben 11. Der Kolben 3 wird daher in die rechte Endlage verschoben, wobei er den Schieber 4 nach Durcheilung des Leerganges mitnimmt. In der Bremsstellung verbindet der Schieber 4 durch seine Bohrung 18 die Kanäle 20 und 30, wodurch die Übertragungskammer 21 mit der Hauptleitung in Verbindung gebracht und Leitungsluft aus der Hauptleitung abgezapft wird, was zur Beschleunigung der Fortpflanzung der Bremseinleitung beiträgt. Gleichzeitig wird durch die Bohrung 34

des Schiebers 4 der zum Rückschlagventil 9 führende Kanal 40 mit dem Kanal 28 verbunden, was eine rasche Senkung des Druckes im Kanal 40 und daher ein rasches Schließen des Rückschlagventils 9 zur Folge hat, ohne daß der Ladedruck in der Steuerkammer 10 geändert wird.

Infolge des Sinkens des Druckes unterhalb des Kolbens 11 bewegt sich dieser nach abwärts, nimmt hierbei vermittels der Kolbenstange 26 den kleinen Kolben 24 mit, welcher seinerseits das Ventil 16 aufdrückt. Da die Leitung 23, welche vom Raum unterhalb des Kolbens 24 zum Bremszylinder führt, durch den Kolben des Mindestdruckventils abgeschlossen ist, erfährt der Kolben 24 während dieses Vorganges keine Beaufschlagung, so daß das Ventil während dieses ersten Teiles des Bremsvorganges nur als Zweidruckventil wirkt, d. h. es liegt lediglich eine Beeinflussung durch die Druckdifferenz auf den beiden Seiten des Kolbens 11 vor. Es strömt nunmehr die Druckluft aus dem Raum 15 über das Ventil 16 in den Raum 8 und von hier über die Kanäle 19, 32 und 28 zum Schnellentlüftungsventil 22, welches sofort geschlossen wird, andererseits über das offene Mindestdruckventil 27 in den Bremszylinder 17. Hat der Druck im Bremszylinder etwa 0,6 bis o,8 Atm. erreicht, so schließt sich das Mindestdruckventil 27, und dessen Kolben öffnet den Kanal 23. Es kann jetzt die Druckluft nur noch durch die enge Bohrung 33 zum Bremszylinder 17 gelangen, während andererseits der Bremszylinderdruck infolge der Eröffnung des Kanals 23 sich nunmehr im Räume 35 unterhalb des Kolbens 24 geltend macht, so daß von. diesem Augenblick an das den Bremsvorgang steuernde Ventil als Dreidruckventil wirkt. Es besteht nunmehr eine Verbindung der Räume 35 und 8.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 der Zeichnung bleibt der geschilderte Bremsvorgang ganz der gleiche, es tritt lediglich die Entleerung des Kanals 40 statt in den Kanal 28 über den Kanal 44 ins Freie ein.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 wird während des Bremsvorganges die Verbindung des Schnellentlüftungsventils 22 zum Kanal 28 durch den Schieber 4 unterbrochen, dagegen durch Eröffnen des Kanals 45 eine Verbindung zum Raum 6 hergestellt, wobei der dort herrschende Druck das Schnellentlüftungsventil sofort schließt und während der ganzen Bremsstellung des Schiebers 4 geschlossen hält.

c. Lösen

Wird der Druck in der Hauptleitung 1 erhöht, so steigt der Druck in der Kolbenkammer 2 und unterhalb des Kolbens 11. Die Kolben 11 und 24 sind derart bemessen, daß der unterhalb des Kolbens 24 wirkende Bremszylinderdruck und der unterhalb des Kolbens 11 wirkende Hauptleitungsdruck eine nach aufwärts gerichtete Stellkraft auf den Kolben 11 erzeugen, wenn die Summe dieser beiden Kräfte größer wird als jene Kraft, die der Steuerkammerdruck auf den Kolben 11 von oben her ausübt. Es gehen dann die Kolben 24 und 11 nach aufwärts, das Ventil 16 schließt sich, die Bohrung 36 im Kolben 24 wird infolge des Abhebens von der Stange des Ventils 16 freigegeben, und die Druckluft aus dem Bremszylinder 17 strömt über Leitung 23, Kammer 35, Bohrung 36 und Öffnung 25 so lange ab, bis die aufwärts gerichtete Stellkraft infolge des Sinkens des Bremszylinderdruckes unterhalb des Kolbens 24 Null, wird, worauf die mit dem Kolben 11 herabgehende Kolbenstange 26 den Kolben 24 wieder gegen die Stange des Ventils 16 drückt, wobei zwar die Bohrung 36 im Kolben 24 wieder abgeschlossen, das Ventil 16 jedoch nicht geöffnet wird. Damit ist eine Lösestufe beendet, und es kann ein weiteres stufenweises Lösen der Bremse durch weiteres stufenweises Steigern des Druckes in der Hauptleitung herbeigeführt werden. Erfolgt die Drucksteigerung in der Hauptleitung ununterbrochen, so wird nach dem Sinken des Bremszylinderdruckes unter jenes Maß, auf welches das Mindestdruckventil 27 eingestellt ist, dieses geöffnet, wodurch der Kanal 23 vom Kolben des Mindestdruckventils abgesperrt wird und kein weiteres Abströmen von Druckluft aus dem Bremszylinder über die Bohrung 36 und Öffnung 25 in die Außenluft stattfinden kann. Gleichzeitig ist auch der Druck in dem Kanal 28 so weit gesunken, daß sich das Schnellentlüftungsventil 22 öffnet und nun ein rasches vollständiges Entlüften des Bremszylinders stattfindet. Das rasche Entlüften des Bremszylinders hat eine rasche Rückkehr des Bremsgestänges in seine Anfangslage zur Folge, wodurch ■ einem Steckenbleiben des Gestänges entgegengewirkt wird. Andererseits wird ein vollständiges Lösen der Bremse auch bei kleinen Überladungen der Bremse gesichert.

Ist der Druck in der Kammer 2 so weit gestiegen, daß er größer ist als jener in der Schieberkammer 6, so wird der Kolben 3 und der Schieber 4 in die linke Endlage verschoben, wodurch die Übertragungskammer 21 über die Kanäle 20, 18 ,43 und 32 einerseits im Wege des Kanals 28 mit dem noch geschlossenen Schnellentlüftungsventil 22, andererseits über die enge Bohrung 33 mit dem Bremszylinder'17 in Verbindung gebracht wird, so daß ein Ausgleich zwischen den Drücken im Bremszylinder und in der Übertragungskammer stattfindet. Ferner wird der Kanal 40 durch die Bohrung 7 des Schiebers 4 mit der Kammer 6 verbunden, und der aus der Kolbenkammer 2 über die Füllnut 5 in der Schieberkammer 6 sich geltend machende Druckanstieg bewirkt eine Auf-

füllung des Kanals 40 und eine etwa erforderliche Nachfüllung der Steuerkammer 10..

Ist nun der Druck im Raum des Schnell-

entlüftungsventils 22 unter jene Grenze gesunken, auf welche das Schnellentlüftungsventil eingestellt ist, so öffnet sich dieses, und es wird die Ubertragungskammer 21 gemeinsam mit dem Bremszylinder vollständig entlüftet.

Während des Lösevorganges erfolgt gleichzeitig das Aufladen des Hilfsluftbehälters aus der Hauptleitung 1 über das Rückschlagventil 14, zum Teil auch über das Rückschlagventil 42 und die Leitung 41.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 der

Zeichnung wird die Übertragungskammer 21 über die Kanäle 20, 18, 43 und 23 mit dem Raum 35 unterhalb des Kolbens 24 in Verbindung gebracht, so daß ihre Entlüftung über die Bohrung 36 und öffnung 25 erfolgen

ao kann.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 wird das geschlossene Schnellentlüftungsventil 22 bei Rückkehr des Schiebers 4 in die Lösestellung wieder mit dem Kanal 28 und somit auch mit

as dem Bremszylinder 17 verbunden, worauf das oben beschriebene Spiel einsetzt.

Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß die Anordnung des Dreidruckventils eine selbsttätige Nachspeisung des Bremszylinders ergibt, wenn etwa infolge von Undichtheiten der Druck in demselben sinken sollte, da infolge des konstanten Flächenverhältnisses der Kolben 11 und 24 das Dreidruckventil bei jeder Änderung im Bremsdruckzylinder in Wirksamkeit tritt.

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   i. Einkammer-Druckluftbremse mit zwei Steuerventilen, von denen ein Zweidrucksteuerventil lediglich die zur Steuer- und Übertragungskammer führenden Druckmittelleitungen überwacht, während ein Dreidrucksteuerventil alle Brems- und Lösevorgänge herbeiführt, dadurch gekennzeichnet, daß das Dreidruckventil während des im ersten Teil des Bremsvorganges erfolgenden rascheri Druckanstieges im Bremszylinder von dessen Druck nicht beeinflußt ist, während im zweiten Teil des Bremsvorganges das die Drosselung der Druckluftzufuhr zum Bremszylinder bewirkende Organ die Zuströmung des Bremszylinderdruckes zum Dreidruckventil freigibt.
2. 2. Einkammer-Druckluftbremse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Beeinflussung des Dreidruckventils durch den Bremszylinderdruck von dem die Druckmittelzufuhr zum Dreidruckventil regelnden Mindestdruckventil überwacht wird.
3. 3. Einkammer-Druckluftbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Raum vor dem Mindestdruckventil ein Schnellentlüftungsventil (22) angeschlossen ist, über welches die letzten Reste der Druckluft aus dem Bremszylinder im letzten Teile des Lösevorganges entweichen.
4. 4. Einkammer-Druckluftbremse nach Anspruch ι und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber des Zweidruckventils die Verbindung der Ubertragungskammer (21) mit dem Schnellentlüftungsventil (22) oder mit der vom Dreidruckventil beherrschten Entlüftungsöffnung (25) überwacht.
5. 5. Einkammer-Druckluftbremse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber des Zweidruckventils in der Bremsstellung die Verbindung . des zur Steuerkammer (10) führenden Kanals (40) mit dem zum Bremszylinder führenden Kanal (28) herstellt.
6. 6. Einkammer-Druckluftbremse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber des Zweidruckventils den über ein Rückschlagventil (9) zur Steuerkammer (10) führenden Kanal (40) in der Bremsstellung mit der Außenluft verbindet.
7. 7. Einkammer-Druckluftbremse nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberkammer (6) des Zweidruck- go ventils über ein sich gegen diese Kammer schließendes Rückschlagventil (42) mit dem Hilfsluftbehälter (13) verbunden ist.
8. 8. Einkammer-Druckluftbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Schnellentlüftungsventils (22) mit der zum Bremszylinder fahrenden Leitung (28) und mit der Schieberkammer (6) durch den Schieber des Zweidruckventils beherrscht wird (Fig. 3).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen