DE653310C - Control valve for automatic air brakes - Google Patents

Description

Die bis jetzt vorhandenen direkt wirkenden Druckluftbremsen können in bezug auf ihre Unerschöpflichkeit in zwei Klassen unterteilt werden, nämlich:
i. die relativ unerschöpflichen Druckluftbremsen, bei denen die Dauer ihrer ununterbrochenen Wirkung von der Dichtigkeit der Steuerkainnier abhängig ist, undThe direct-acting air brakes available up to now can be divided into two classes with regard to their inexhaustibility, namely:
i. the relatively inexhaustible compressed air brakes, in which the duration of their uninterrupted action depends on the tightness of the control cabinets, and

2. vollkommen unerschöpfliche Druckluftbremsen, bei denen die Dauer ihrer ununterbrochenen Wirkung auf der Beständigkeit eines dritten steuernden Druckes (anstatt des Steuerkammerdruckes) beruht, welcher gewöhnlich durch eine Feder verwirklicht wird.2. Completely inexhaustible air brakes, in which the duration of their uninterrupted Effect on the persistence of a third controlling pressure (instead of the control chamber pressure), which is usually realized by a spring will.

Das Grundkennzeichen der ersten Klasse dieser Bremsen bildet die Möglichkeit der Wirkung der Bremse bei beliebigem Ladedruck und des Überganges von dem Höchstladedruck bis auf den niedrigsten ohne Anlegen der Bremsklötze, was den internationalen Bedingungen für die Druckluftbremsen vollständig entspricht.The basic characteristic of the first class of these brakes is the possibility of Effect of the brake at any boost pressure and the transition from the maximum boost pressure down to the lowest without putting on the brake pads, which completely complies with the international conditions for air brakes is equivalent to.

Die Druckluftbremsen der zweiten Klasse weisen wohl die absolute Unerschöpflichkeit auf, besitzen aber diese Eigenschaft nicht und arbeiten normal nur bei dem Anfangsladedruck, für welchen gewöhnlich die Feder berechnet ist, und kommen selbsttätig zur Wirkung beim Übergang auf den niedrigsten Ladedruck, was den internationalen Bedingungen nicht entspricht. Den Gegenstand der Erfindung bildet nun eine Druckluftbremse, welche bei beliebiger Wirkungsdauer absolute ^ Unerschöpflichkeit und zugleich auch die Möglichkeit gibt, bei beliebigem Anfangsladedruck normal zu arbeiten und langsam von dem Höchstladedruck bis auf den niedrigsten Druck ohne selbsttätiges Anlegen der Bremsklötze überzugehen.The air brakes of the second class probably show the absolute inexhaustibility on, but do not have this property and only work normally at the initial boost pressure, for which the spring is ordinarily calculated, and come automatically to effect on transition to the lowest Boost pressure, which does not correspond to the international conditions. The subject of the invention now forms a compressed air brake, which, with any duration of action, absolute ^ inexhaustibility and at the same time also gives the possibility to work normally with any initial boost pressure and slowly from the maximum boost pressure to the lowest pressure without automatic application to pass the brake pads.

Zu diesem Zweck ist in der vorliegenden Druckluftbremse das Hauptorgan in der Weise gestaltet, daß es stets in der Steuerkammer selbsttätig einen gegenüber dem Ladedruck entsprechend erniedrigten Druck einstellt 'und daraufhin während des Bremsvorganges, insofern dieser Druck erniedrigt wird, derselbe auf Kosten des Hauptleitungsdruckes mittels eines Reglers aufrechterhalten werden kann.For this purpose, the main organ in the present air brake is in the Designed way that there is always one automatically in the control chamber compared to the Boost pressure adjusts correspondingly reduced pressure 'and then during the braking process, insofar as this pressure is reduced, it is maintained at the expense of the main line pressure by means of a regulator can be.

In der Zeichnung zeigt die Abb. 1 die Druckluftsteuerung gemäß der Erfindung mit fest verbundenen Kolben (oder Membranen) und einem Schieber,In the drawing, Fig. 1 shows the compressed air control according to the invention firmly connected pistons (or diaphragms) and a slide,

Abb. 2 bis 5 die verschiedenen Schieber-Stellungen. Fig. 2 to 5 the different slide positions.

Die Vorrichtung besteht aus:The device consists of:

a) einem Hauptorgan, welches durch zwei untereinander starr verbundene Kolben 7,8 gebildet ist. Diese Kolben bilden drei Kam-a) a main organ, which by two mutually rigidly connected pistons 7,8 is formed. These pistons form three chambers

mern, und zwar: ι. die SteuerkammerC, 2. die Bremskammer T, welche stets mit dem Bremszylinder verbunden ist, und 3. die KammerM des Hauptleitungsdruckes; das Hauptorgan steuert den Schieber 25.mern, namely: ι. the control chamber C, 2. the brake chamber T, which is always connected to the brake cylinder, and 3. the chamber M of the main line pressure; the main organ controls the slide 25.

b) dem Hauptleitungsorgan, welches aus dem Kolben 11 und dem Schieber 19 besteht,· undb) the main line element, which consists of the piston 11 and the slide 19, and

c) dem Regler, der aus dem durch die Feder 1 belasteten Kolben 2' besteht und den Schieber 3 steuert.c) the regulator, which consists of the piston 2 'loaded by the spring 1 and the Slide 3 controls.

Die Wirkungsweise der Druckluftsteuerung besteht nun im folgenden.The mode of operation of the compressed air control is as follows.

Ladung der BremseLoad the brake

Die Luft strömt aus der Hauptleitung durch den Kanal· 17 unter den Kolben 11 und bringt ihn in seine äußerste Lösestellung. Außerdem gelangt die Luft aus der» Hauptleitung über den Kanal 10 des Schiebers 19 in die Kammer M und bringt das Kolbensystem 7, 8 ebenso wie den Schieber 25 in die linke Lage (Abb. 2). Daraufhin strömt die Luft aus dem über das Rückschlagventil 23 gefüllten Hilfsluftbehälter über die Kammer des Schiebers 25 durch den Kanal 22 in die Kammer C.The air flows from the main line through the channel 17 under the piston 11 and brings it to its extreme release position. In addition, the air from the main line reaches the chamber M via the channel 10 of the slide 19 and brings the piston system 7, 8 as well as the slide 25 into the left position (Fig. 2). The air then flows from the auxiliary air container filled via the check valve 23 via the chamber of the slide 25 through the channel 22 into the chamber C.

Da die Kolbenfläche von der Seite der Kammer C entsprechend größer als diejenige von der Seite der Kammer M ist, so wird sich in der Kammer C ein entsprechend kleinerer Druck als der Druck der Kammer M bzw. der Hauptleitung selbsttätig einstellen. Wird aus irgendeinem Grunde der Druck in der Kammer C bzw. der Hauptleitung höher, als er dem Verhältnis dieser Kolbenflächen entspricht, ansteigen, so werden die Kolben sich nach rechts verschieben und den. Schieber 25 in d|e Lage des Austrittes der überschüssigen Luft aus der Kammer C einstellen (Abb. 4). Dabei entweicht die überschüssige Luft aus der Kammer C nach außen über die Kanäle 24 und 20.Since the piston area from the side of the chamber C is correspondingly larger than that from the side of the chamber M , a correspondingly lower pressure than the pressure of the chamber M or the main line will automatically set itself in the chamber C. If for any reason the pressure in the chamber C or the main line is higher than it corresponds to the ratio of these piston areas, the pistons will move to the right and the. Set slide 25 in the position where excess air exits from chamber C (Fig. 4). The excess air escapes from the chamber C to the outside via the channels 24 and 20.

Somit wird in der Kämmer C bei belie bigem Druck in der Kammer M₁ d. h. bei beliebigen Ladedruck, selbsttätig ein entsprechend niedrigerer Druck eingestellt und durch das Hauptorgan im Ladezustande in dieser Kammer in der einen bzw. anderen Richtjung aufrechterhalten, je nach der Notwendigkeit bzw. in Abhängigkeit von etwaigen Luftverlusten.Thus, a correspondingly lower pressure is automatically set in chamber C at any pressure in chamber M _1, ie at any charge pressure, and is maintained in this chamber in one or the other direction by the main organ in the charging state, depending on the need or depending on any air losses.

Da in dieser Lage der Schieber 25 den Bremszylinder und folglich auch die Kammer T mit der Außenluft verbindet, so nimmt der Druck der Kammer T an diesem Gleichgewicht keinen Anteil. Infolge des Vorhandenseins irgendeines Druckes in der Kammer C, welcher, wie bereits erwähnt, nied- riger als der Ladedruck ist, drückt der Kolben 2 des Reglers mit seinem Schieber 3 die Feder ι bis zu diesem Drucke zusammen und verbleibt in dieser Lage. Somit wird in dem Ladezustande unter dem Hauptleitungskolbenii, in der Kammer M, in dem Hilfsluftbehälter und in der Kammer des Schie- ;bejE*s25 der Hauptleitungsdruck, in der Kam- -inerC ein in bezug auf denselben entsprechend erniedrigter Druck, welcher während des Ladevorganges und der Unwirksamkeit der Bremse durch das Hauptorgan selbsttätig aufrechterhalten wird, und in der Kammer T der Atmosphärendruck eingestellt, während die Feder 1 des Reglers entsprechend dem Luftdruck in der Kammer C gespannt wird.Since in this position the slide 25 connects the brake cylinder and consequently also the chamber T with the outside air, the pressure in the chamber T does not take part in this equilibrium. As a result of the presence of any pressure in chamber C, which, as already mentioned, is lower than the boost pressure, the piston 2 of the regulator with its slide 3 compresses the spring ι up to this pressure and remains in this position. Thus, in the state of charge under the main line piston, in the chamber M, in the auxiliary air tank and in the chamber of the slide; and the ineffectiveness of the brake is automatically maintained by the main organ, and the atmospheric pressure is set in the chamber T , while the spring 1 of the regulator is tensioned in accordance with the air pressure in the chamber C.

Bei langsamem Druckabfall in der Hauptleitung, z. B. ι Atm. in 3 Min., wird die Bremse, ohne zur Wirkung zu kommen, auf den niedrigsten Ladedruck gebracht.With a slow pressure drop in the main line, e.g. B. ι Atm. in 3 minutes, the The brake was brought to the lowest boost pressure without having any effect.

Die Luft beginnt aus der Kammer M in die Hauptleitung nach dem Kanal ι ο des Schiebers 19 zurückzuströmen, ohne auf den Kolben 11 einen für seine Verschiebung nach unten erforderlichen Druck zu schaffen. Während des langsamen Druckabfalles in der Kammer M wird das Gleichgewicht von der Kammer C aus gestört, und die Kolben 7, 8 mit dem Schieber 25 verschieben sich langsam nach rechts. Schon beim Beginn der Bewegung des Schiebers 25 wird sein Kanal 24 mit dem Kanal 22 verbunden, nach welchem die Luft aus der Kammer C nach außen auszuströmen beginnt, und zwar entsprechend dem- Druckabfall in der Kammer M. Auf diese Weise fällt der Druck in der Kammer C beim Übergang auf den niedrigsten Ladedruck, indem er seine Größe in bezug auf den Druck in der Kammer M behält. Dabei kommt die Bremse nicht zur Wirkung. Der Schieber^ des Reglers verschiebt sich dabei nach unten. Obwohl dabei sein Ventil 6 geöffnet ist; wird doch das andere an dem Hauptschieber 25 mündende Ende des Kanals 4 durch den letzteren überdeckt.The air begins to flow back from the chamber M into the main line after the channel ι ο of the slide 19 without creating the pressure on the piston 11 necessary for its downward displacement. During the slow pressure drop in the chamber M , the equilibrium is disturbed from the chamber C, and the pistons 7, 8 with the slide 25 slowly move to the right. Already at the beginning of the movement of the slide 25, its channel 24 is connected to the channel 22, after which the air begins to flow out of the chamber C to the outside, in accordance with the pressure drop in the chamber M. In this way, the pressure in the Chamber C when transitioning to the lowest boost pressure by maintaining its size in relation to the pressure in chamber M. The brake does not take effect. The slide ^ of the controller moves downwards. Although its valve 6 is open; the other end of the channel 4 opening at the main slide 25 is covered by the latter.

Nimmt in der Hauptleitung der Luftdruck schnell ab, so beginnt die Luft nicht aus der Kammer M nach dem engen Kanal ι ο in die Hauptleitung zurückzuströmen, sondern der Kolben 11 bewegt sich unter dem Überdruck xio nach unten und verbindet durch den Kanal 9 des Schiebers 19 die Kammer mit dem Bremszylinder. If the air pressure in the main line decreases rapidly, the air does not begin to flow back out of the chamber M after the narrow channel ι ο into the main line, but the piston 11 moves downwards under the overpressure xio and connects through the channel 9 of the slide 19 the chamber with the brake cylinder.

Infolgedessen nimmt der Druck in der Kammer M schnell ab, und die Kolben 7, 8 verschieben sich zusammen mit dem Schieber 25 nach rechts. Da die Öffnung 24 sehr schmal ist, so passiert der Schieber die Öffnung 22, ohne daß dabei in der Kammer C der Druck beträchtlich abnimmt.^ Nach dieser Verschiebung des Schiebers 25 ist der Luftaustritt aus der Kammer C in die Außen-As a result, the pressure in the chamber M decreases rapidly and the pistons 7, 8 move together with the slide 25 to the right. Since the opening 24 is very narrow, the slide passes through the opening 22 without the pressure in chamber C decreasing significantly.

luft geschlossen, während die beiden äußersten linken. Kanäle 4 und 26 geöffnet werden. Die Luft beginnt aus dem Hilfsluftbehälter durch die Kammer des Schiebers 25, den Kanal 26, die Kammer M und weiter durch den Kanal 9 .des Schiebers 19 in den Bremszylinder überzuströmen (Abb. 3). Da der Querschnitt des Kanals 26 kleiner als der des Kanals 9 ist, so wird während des Überströ-mungsvoirganges der Druck in der Kammer M weiter abnehmen. Da aber in der abgeschlossenen Kammer C der ursprüngliche Ladedruck geblieben ist, wird der anwachsende Druckunterschied zwischen der KammerC und Kammer M durch den in der Kammer T entstehenden Bremszylinderdruck aufgehoben. air closed while the two extreme left. Channels 4 and 26 are opened. The air begins to flow over from the auxiliary air reservoir through the chamber of the slide 25, the channel 26, the chamber M and further through the channel 9 of the slide 19 into the brake cylinder (Fig. 3). Since the cross section of the channel 26 is smaller than that of the channel 9, the pressure in the chamber M will continue to decrease during the overflow process. However, since the original boost pressure has remained in the closed chamber C, the increasing pressure difference between chamber C and chamber M is canceled out by the brake cylinder pressure arising in chamber T.

Hat der Druck in der Kammer M bis auf den Hauptleitungsdruck abgenommen, so wird der Hauptleitungskolben 11 sich nach oben verschieben und durch den Schieber 19 die Verbindung zwischen der Kammer M uod dem Bremszylinder unterbrechen. Im nächsten Moment wird der Druck der Kammer T den Druck des Hauptorganes ausgleichen,. und der Schieber 25 wird die Überdeckungslage nach Abb. 5 einnehmen.If the pressure in the chamber M has decreased to the main line pressure, the main line piston 11 will move upwards and, through the slide 19, interrupt the connection between the chamber M and the brake cylinder. In the next moment the pressure of the chamber T will equalize the pressure of the main organ. and the slide 25 will assume the overlap position according to FIG. 5.

Es ist somit nach dem Vorstehenden klar, daß beim Vorhandensein des Druckes in der Hauptleitung die Brems dauer nur von der Beständigkeit des Druckes in der Kammer C abhängt, weil dabei stets die Speisung des Bremszylinders gesichert ist, und zwar wird bei einer Abnahme des Bremszylinderdruckes und folglich des Druckes in der Kammer T das Gleichgewicht des Hauptorgans in der Richtung nach rechts gestört, der Schieber 25 öffnet den Kanal 26, und die Druckluft strömt in den Bremszylinder und die Kammer T und stellt wiederum das Gleichgewicht des Hauptorgans her.It is thus clear from the above that when the pressure in the main line is present, the braking duration depends only on the resistance of the pressure in chamber C, because the supply of the brake cylinder is always secured, namely when the brake cylinder pressure and consequently the pressure in the chamber T disturbed the equilibrium of the main organ in the right direction, the slide 25 opens the channel 26, and the compressed air flows into the brake cylinder and the chamber T and in turn establishes the equilibrium of the main organ.

Um eine vollständige Unerschöpflichkeit der Bremse zu erreichen, ist es also erforderlich, den Druck in der Kammer C aufrechtzuerhalten. Dies wird eben durch den Regler mit dem Schieber 3 und das Ventil 6 besorgt, und zwar wie folgt:In order to achieve a complete inexhaustibility of the brake, it is therefore necessary to maintain the pressure in the chamber C. This is done by the regulator with slide 3 and valve 6, as follows:

Nimmt infolge der Luftentweichungen der Druck in der Kammer C ab, so öffnet der Kolben 2 unter dem Druck der Feder 1 das 5<* Ventil 6, und Hilfsbehälterluft speist die Kammer C über den Kanal 4. Da aber der Hilfsluftbehälter durch das Rückschlagventil aus der Hauptleitung gespeist wird, kann der Regler die Kammer C beliebig lange speisen und macht somit die Bremse unerschöpflich.If the pressure in chamber C decreases as a result of the air escaping, the opens Piston 2 under the pressure of spring 1 the 5 <* Valve 6 and auxiliary container air feeds chamber C via channel 4. But there is the auxiliary air container is fed from the main line through the check valve, the controller can feed chamber C as long as desired and thus makes the brake inexhaustible.

Zum Lösen der Bremse muß der Hauptleitungsdruck bis auf den ursprünglichen Druck gesteigert werden. Dann wird auch der Druck in der Kammer M, wie oben beschrieben, bis auf den normalen Druck zunehmen, das Gleichgewicht des Hauptorgans wird in der Richtung nach links gestört, und letzteres nimmt die in der Abb. 1 gezeigte Löselage ein, bei welcher die Luft aus dem Bremszylinder und der Kammer T nach außen entweicht. Die Bremse bekommt dabei wieder die Möglichkeit, von dem höchsten Ladledruck auf den niedrigsten bei langsamer Abnahme des Hauptleitungsdruckes überzugehen. To release the brake, the main line pressure must be increased to the original pressure. Then, as described above, the pressure in the chamber M will also increase to the normal pressure, the equilibrium of the main organ is disturbed in the direction to the left, and the latter assumes the release position shown in Fig. 1, in which the air escapes from the brake cylinder and the chamber T to the outside. The brake is again given the opportunity to switch from the highest boost pressure to the lowest with a slow decrease in the main line pressure.

Die Ventile 12,. 15 und die Feder 13 beziehen sich auf das Notbremsen, welches in der vorliegenden Patentschrift nicht beschrieben wird.The valves 12 ,. 15 and the spring 13 relate on emergency braking, which is not described in the present patent specification will.

Claims (1)

Patentanspruch :Claim: Steuerventil für selbsttätige Druckluftbremsen für Eisenbahnen mit einem durch den Druck einer Steuerkammer, der Hauptleitung und des Bremszylinders beeinflußten Hauptsteuerorgan, dadurch gekennzeichnet, daß der proportional gegenüber dem Ladedruck erniedrigte Druck in der Steuerkammer während der Ladung und des gelösten Zustandes der Bremse ausschließlich durch das Hauptsteuerorgan eingestellt und überwacht wird und der während der Wirkung der Bremse durch das Hauptsteuerorgan bereits eingestellte Druck durch einen an sich bekannten Federdruckregler nur aufrechterhalten wird. #Control valve for automatic air brakes for railways with a through influenced the pressure of a control chamber, the main line and the brake cylinder Main control member, characterized in that the pressure, which is proportionally lower than the boost pressure in the Control chamber during charging and the released state of the brake exclusively is set and monitored by the main control unit and while the brake is in effect the main control element only maintain the pressure that has already been set by means of a spring pressure regulator known per se will. # Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings