DE924993C - Beschleuniger fuer Druckluftbremsen mit Dreidrucksteuerventil, insbesondere von Schienenfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Beschleuniger für Dreidrucksteuerventile von Druckluftbremsen. Es sind bereits Beschleuniger sowohl für Zweidruckals auch für Dreidrucksteuerventile bekannt, bei welchen ein hülsenförmiges Ventilglied die Verbindung zur Ubertragkammer überwacht. Diese einfache Überwachung bringt jedoch insbesondere bei Dreidrucksteuerventilen die Gefahr mit sich, daß die Verbindung zur Ubertragkammer des

ίο Beschleunigers z. B. infolge eines zur Löseerleichterung in die Hauptluftleitung geschickten Druckstoßes, eines sogenannten Füllstoißes, bereits vor der Vollösung aufgesteuert wird, so daß bei einem nochmaligen Einbremsen aus dieser Stufe heraus die Bremsstufe infolge des Lufteinischusses in die Übertragkammer zu groß wird. Es fehlt also die einen Teil der erfindungsgemäßen Aufgabe darstellende unbedingte Sicherheit gegen eine nochmalige Verbindung der Übertragkammer mit der Hauptleitung während einer Bremsperiode kurz ao vor Erreichung des Vollösezustandes.

Es ist weiter eine Bremseinrichtung mit einem Zweidrucksteuerventil bekannt, bei welcher zu Beginn einer Bremsung die Übertralgkammer mit der Hauptluftleitung durch ein Ventil verbunden wird, dessen Betätigungskolben von den Drücken in der Hauptluftleitung und im Hilfsluftbehälter beaufschlagt wird. Mit Anspringen des Zweidrucksteuerventils wird dann diese Verbindung durch den Schieber des letzteren wieder unterbrechen. Bei Zweidruckstauerventilen bewegt sich deren Schieber bereits bei Lösebeginn in die Löse-

endstellung und verbleibt dort bis* zu einer neuen Bremsung. Labile Zwischenstellungen,, welche sich bei Dreidrucksteuerventilen beim stufenweisen Lösen ergeben und deren Berücksichtigung in der Funktion des Beschleunigers zur Aufgabe der¹ Erfindung gehört, treten somit bei Zweidrucksteuerventilen überhaupt nicht auf, so daß die genannte Aufgabe ebenfalls nicht vorliegt.

Demgegenüber ist es· Aufgabe der Erfindung, ίο ainen Beschleuniger füf Dreidrucksteuerventile von Druckluftbremsen zu schaffen, bei welchem mit einfachen, auf pneumatischer Grundlage beruhenden Mitteln ein nochmaliges öffnen der Verbindung Hauptluftleitung—Übertragkammer nach dem erstmaligen Einströmen in die letztere während des gesamten weiteren Brems- und Lösevorganges (also auch während Füllstößen) mit Sicherheit vermieden wird und dieser Abschluß unabhängig vom Verschwinden des Bremszylinderdruckes erst wieder aufgehoben wird, wenn das Steuerventil tatsächlich seine Vollösestellung erreicht hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Beschleuniger¹, der aus zwei Überwachungseinrichtungen besteht, diese Kombination der Überwachungseinrichtungen so ausgebildet ist, daß bei Bremsbeginn die eine Überwachungseinrichtung mittels eines vom Druck der Hauptluftleitunig beeinflußten Kolbengliedes eine Verbindung einer Vorkammer der Übertragkammer mit der Außenluft vor der Verbindung der ersteren mit der Hauptluftleitung, oder spätestens aber bei Verringerung des Druckunterschiedes zwischen Vorkammer und Hauptluftleitung auf einen SoIlwert, unterbricht, während die andere, zwischen Vorkammer und Übertragkammer angeordnete Überwachungseinrichtung die Verbindung zwischen diesen beiden Kammern in Abhängigkeit vom ansteigenden Bremszylinderdruck oder einem zu diesem in Beziehung stehenden Druck schließt und der Abschluß nach Aufhören dieser Druckwirkung erst mit der durch die erstgenannte Überwachungseinrichtung· bewirkten Entlüftung der Vorkammer wieder aufgehoben wird. +5 In der Zeichnung ist der Erfindunigsgegenstand in verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt. Hierbei ist die Beschleunigungseinrichtung als Einzelelement "ohne das zugehörige Dreidrucksteuerventil gezeigt, sie könnte jedoch auch mit letzterem Ventil vereinigt siein, ohne daß sich dadurch am Erfindungsgedanken etwas ändert. Gemäß Fig. 1 ist die Hauptluftleitung 1 an den Raum 3 eines zur Beschleunigungseinrichtung gehörenden Gehäuses 5 angeschlossen. In diesem Gehäuse ist ein Kolben 7 beweglich gelagert, welcher den Raum 3 von einem weiteren" Raum 9 trennt. Der Raum 9 ist durch eine Kammer 11 vergrößert, die zusammen' mit dem Raum 9 über eine Leitung 13 und ein Rückschlagventil 15 von der Hauptluftleitung, gefüllt wird. Die Räume 9, 11 weisen im Betrieb also immer den höchsten Regeldruck der Hauptluftleitung 1 auf. Innerhalb des Raumes 3 sind zwei Leitungswege 17 und 19 in der in. der Zeichnung schematisch angedeuteten Weise verlegt, von welchen der Weg 17 mit einem Auslaß 21 verbunden ist und der Weg 19 in noch zu beschreibender Weise zur Übertragkammer 23 führt. In der Trennwand zwischen den beiden Leiitungswegen 17 und 19 ist ein Sitz 25 für ein Ventil 27 vorgesehen, welches Teil eines hülsenförmigen Ventilgliedes 29 ist. Dieses Ventilglied ist in einer Führung 31 verschiebbar gelagert, und sein in der Zeichnung oberes Ende dient als Sitz für ein Ventil 33, welches seinerseits mit dem Kolben 7 verbunden ist und dessen Bewegungen mitmacht. Außerdem steht das Ventilglied 29 unter dem Einfluß einer Feder 35. Der Übertragkammer 23 ist eine Maine--Kammer 41 vorgeschaltet. Diese Kammer befindet sich in einem Gehäuse 43, und ihre Verbindung mit der Übertragkammer 23 wird durch ein mit der Feder 45 belastetes Ventil 47 überwacht. Das. Ventil 47 ist außer durch die Feder 45 durch einen Stößel 49 beeinflußt, welcher mittels eines Kolbens 51 betätigt wird. Letzterer Kolben steht auf seiner in der Zeichnung oberen Seite unter dem Druck der Außenluft. Die untere Kolbenseite wird durch den Druck im nicht dargestellten Bremszylinder beeinflußt, der über die Leitung 53 zugeführt wird. Die Übertragkainmer 23 ist über eine Drosselstelle 57 ständig mit der Außenluft verbunden.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Im voll gelösten Zustand der Bremse herrscht in der Hauptluftleitung 1 der höchste Regeldruck, und mit diesem Druck sind auch die Kammer 3 sowie die Räume 11, 9 des Gehäuses 5 aufgefüllt. Der Kolben 7 steht unter dieser beidseitig gleichen Höchstbeaufschlagung¹ in seiner unteren Endlage, in welcher er mittels des Ventils 33 das hülsenförmige Ventilglied 29 gegen die Kraft der Feder 35 in der in Fig. 1 gezeigten Stellung hält, in der das Ventil 27 geöffnet und das Ventil 33 geschlossen ist. Dabei ist die Übertragkammer 23 zusammen mit der Vorkammer 41 über das geöffnete Ventil 27 und den Auslaß 21 entlüftet. Außerdem besteht noch die ständige Verbindung der Übertragkammer 213 mit der Außeniluft über die Drossel 57. Die Verbindung zwischen der Hauptluftleitung ι und der Übertragkammer ist durch das geschlossene Ventil 33 gesperrt. Wird nun zur Einleitung einer Bremsung der Druck in" der Hauptluftleitung 1 verringert (diese Druekverringerüng veranlaßt der Lokomotivführer mittels des nicht gezeigten Führerbremsventils), so wird damit auch der Überdruck im Raum 3 geringer. Der Druck im Raum 9 bewegt den Kolben 7 aufwärts, wobei das Ventil 33 mitgenommen wird. Das hülsenförmige Ventilglied 29 folgt unter der Wirkung der Feder 35 dieser Bewegung, so daß das Ventil 33 zunächst noch geschlossen bleibt. Die Bewegung des Ventilgliedes 29· wird beendet durch das Aufliegen des Ventils 27 auf dem Sitz 25. Damit ist der Auslaß der Kammer 41 gesperrt, und bei weiterer Kolbenverschiebung hebt sich das Ventil 33 vom hülsenförmigen Ventilglied 29 ab, womit die Hauptluftleitung 1 über den Raum 3,

das Innere der Hülse 29 und den Leitungsweg 19 mit der Vorkammer 41 und weiter über das zunächst noch offene Ventil 47 auch mit der Übertragkammer 23 in Verbindung kommt. Die Druckluft strömt nun in die Übertragkammer 23· bis zur Füllung derselben, wodurch der Druckabfall in der Hauptluftleitung beschleunigt und damit der Ansprung des nicht dargestellten Dreidrucksteuerventils zur rascheren Zumessung des sogenannten Mindestbremsdruckes gefördert wird. Mit Aufbau eines Druckes im Bremszylinder wi;rd nach Füllung der Kammern 23 und 41 das Ventil 47 gegen die Kraft der Feder 45 mittels des Kolbens 51 geschlossen.

Nach der Füllung der sieh hierauf langsam über die Drossel 57 wieder entleerenden Übertragkammer 23 ist es " zur richtigen Bemessung der folgenden. Bremsstufen von Wichtigkeit, daß diese Kammer nicht mehr luftaufnehmend in Erscheinung tritt, daß sie also bis zur Erreichung des Vollösezustandes der Bremse nicht mehr in Verbindung mit dem Leiitungsweg 19 gebracht wird. Diese Bedingung ist dadurch erfüllt, daß das Ventil 47 geschlossen gehalten wird, solange Überdruck im Bremszylinder vorhanden ist. Wenn beim Lösen der Bremse Füllstöße, also Dxuckstöße, deren' Höhe den konstanten Überdruck im Raum 9, 11 übersteigt, durch die Hauptluftleitung geschickt werden und dabei der Kolben 7 unter vorzeitigem Schließen des Ventils 33 und Öffnen des Ventils 27 in seine untere Endlage gelangt, wird nur der kleine Raum 41 entlüftet, das Ventil 47 aber bleibt infolge der noch bestehenden Beaufschlagung des Kolbens 51 geschlossen. Wird nun, unmittelbar an den Füllstoß anschließend eine Zwischenbremsung mit erneutem Absenken des Druckes im Raum 3 eingelegt, so füllt sich beim Wiederöffnen des Ventils 33 durch den infolge des erneuten Überdruckes im Raum 9 zurückkehrenden Kolben 7 auch nur der kleine Vorraum 41, was aber keinem merklichen Druckabfall in der Hauptluftleitung zur Folge hat. Das Ventil 47 zur eigentlichen Überkammer 23 bleibt geschlossen, und zwar auch noch, wenn mit fortschreitendem Lösen der Bremszylinderdruck bereits so gering geworden ist, daß die Feder 45 an sich imstande wäre, das Ventil wieder zu öffnen. Der Überdruck im Vorraum 41 hält jedoch das Ventil 47 geschlossen, und diese Haltekraft hört erst auf, wenn unter der Beaufschlagung mit dem höchsten Druck in der Hauptluftleitung i, also bei Vollösung, der Kolben 7 endgültig wieder seine untere, in Fig. 1 gezeigte Stellung einnimmt. Damit wird der Vorraum 41 über das geöffnete Ventil 2"/ und den Auslaß 21 entlüftet, und nachdem in diesem Fall auch die Beaufschlagung des Kolbens 51 bereits aufgehört hat, wird das Ventil 47 durch die Kraft der Feder 45 geöffnet. Damit steht die über die Drossel 57 bereits entleerte Übertragkammer 23 für eine neue Bremsung sofort wieder bereit.

Die zuletzt beschriebene Öffnungsverzögerung des Ventils 47 über das Aufhören des Bremszvlinderdruckes hinaus hat insbesondere bei Vereinigung des erfindungsgemäßen Beschleunigers mit einem Dreidrucksteuerventil wesentliche Bedeutung, weil es bei diesem Ventil vorkommt, daß der Biremszylinderdruck bereits sehr klein geworden ist, das bewegliche System des Steuerventils aber noch nicht seine Endstellung erreicht hat und damit das Ventil 33 noch nicht abgeschlossen ist. Würde in diesem Fall der Weg zur Übertragkammer schon wieder freigegeben sein, so könnte die Druckluft aus der Hauptluftleitung über das offene Ventil 33 in die Kammer abströmen. Durch die Beaufschlagung des Ventiltellers 47 bis zum Erreichen der unteren Endlage des Kolbens 7 ist dies jedoch verhindert und auf jeden Fall die Sicherheit gegeben., daß das Ventil 33 geschlossen hat, ehe das Ventil 47 sich öffnet.

In den Fig. 3 bis 6 sind weitere Ausführungsmöglichkeiten des Erfindungsgegenstandes gezeigt, wobei der einfacheren Darstellung wegen die Übertragkanimeir 23 sowie das Ventil 47 mit seinem Betätigungsglied weggelassen sind.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 verursacht das hülsenförmige Ventilglied 29 infolge der Tatsache, daß es- das Entlüftungsventil 27 schließt und hierauf erst das Einlaßventil 33 öffnet, eine gewisse Verzögerung des Lufteinschusses in die Übertragkammer 23. Die Hülse 29 bewegt sich bei geschlossenem Ventil 33 durch die Wirkung der Feder 35 mit dem Kolben 7, bis nach dem Aufliegen des Ventils 27 auf seinem Sitz 25 das Ventil 33 sich abhebt und die Verbindung zwischen! den Kammern 41, 23 einerseits und der Hauptluftleiitung 1 andererseits freigibt. Diese Verzögerung ist bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 3 bis 6 vermieden.

Zu diesem Zweck ist gemäß Fig. 3 und 4 zum Unterschied gegenüber dem ersfcbeschriebenen. Beispiel das hülsenförmige Ventilglied 29 an seinem oberen Ende in der gezeigten Weise als Ringfläche 37 ausgebildet, was zu folgender Wirkungsweise führt:

Bei Einleitung einer Bremsung geht, wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 beschrieben, der Kolben 7 infolge des auftretenden Druckunterschiedes nach oben, wobei aber nun infolge des auf die obere Seite der Ringfläche 37 wirkenden Druckes der Hauptluftleitung gegenüber der drucklosen unteren Seite der Ringfläche das Ventilglied 29 zunächst in seiner Anfangsstellung zurückgehalten wird (Fig. 4). Das Ventil 33 hebt sich also ohne Verzögerung von seinem Sitz ab und gibt das Einströmen in die Vorkammer 41 und damit in die Übertragkammer 23 frei. Die Ringfläche 37 ist so bemessen., daß bei Verringerung des Druckunterschiedes zwischen dem Raum 3 und dem Raum 41, 23 auf einen Sollwert das hülsenförmige Ventilglied 29 unter Abschluß des Ven- iao tils 27 dem Kolben 7 nacheilt.

Die Wirkungsweise einschließlich derjenigen der nicht gezeigten Teile ist nun die gleiche wie bei der Einrichtung gemäß Fig. 1 und 2. Der gesamte Vorgang ist so bemessen, daß durch das anfängliche iij Zurückbleiben des hülsenförmigen Ventilgliedes 29

und damit Offenbleiben des Ventils 27 keine nachteilige Wirkung auf die Erzeugung des Mindestbremsdruckes ausgeübt wird.

Eine -weitere Möglichkeit zur Vermeidung¹ der Verzögerung im Wirksamwerden der Übertragkammer 23 ist in den Fig. 5 und 6 gezeigt. Hierbei ist das hülsenförmige Ventilglied 29 zum Schutz gegen ungewollte Bewegungen mit einer gewissen Eigenreibung- in seiner Führung 31 gelagert und trägt einen Stößel 39, der in den Bewegungsbereich des Kolbens 7 ragt. Der übrige Aufbau der Einrichtung ist derselbe wie derjenige nach Fig. ι und 2, wobei wiederum die Übertragkammer 23 sowie die Ventileinirichtung 47, 51 der einfacheren Darstellung halber weggelassen sind.

Im voll gelösten Zustand nehmen die Teile die

aus Fig. 5 ersichtliche Stellung ein. Hierbei besteht ein gewisser Abstand zwischen der Flache des Kolbens 7 und dem Ende des Stößels 39. Wird nun durch Druckverringerung in der Hauptluftleitung ι die Biremsiung eingeleitet, so legt der Kolben 7 unter sofortigem öffnen des Ventils 33 und damit der Freigabe des Weges zur Vorkammer 41 bzw. Übertragkainmer 23 den Abstand bis zum Stößel 39 zurück. Diese neue Stellung ist in Fig. 6 gezeigt. Erst mit Auftreffen des Kolbens 7 auf das Stößelende wird nun das hülsenförmiige Ventilglied 29 mitgenommen bis zum Abschluß des Entlüftungsventils 27. Auch in diesem Fall übt das anfängliche Offenbleiben des letzteren Ventils keine nachteilige Wirkung aus. Die -weitere Wirkungsweise ist wiederum die gleiche wie die im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 beschriebene.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Beschleuniger für Druckluftbremsen mit Dreidrucksteuerventil, insbesondere von Schienenfahrzeugen, der aus zwei, Einrichtungen besteht, welche die Anzapfung der Hauptluftleitung in die Übertragkammer überwachen, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung dieser Kombination von Überwachungseinrichtungen (29,27, 33 bzw. 47, 51), daß bei Bremsbeginn die eine Überwachungseinrichtung (29, 27, 33) mittels eines vom Druck der Hauptluftleitunig beeinflußten Kolbengliedes (7) eine Verbindung einer Vorkammer (41) der Übertragkammer (23) mit der Außenluft vor der Verbindung der ersteren Kammer mit der Haüptluftleitung oder spätestens aber nach Verringerung des Druckunterschiedes zwischen Vorkammer und Hauptluftleitung unterbricht, während die andere zwischen Vorkammer (41) und Übertragkammer (23) angeordnete Überwachungseinrichtung (47, 51) die Verbindung zwischen, diesen beiden Kammern in Abhängigkeit vom ansteigenden Bremszylinderdruck oder einem zu diesem in Beziehung stehenden Druck schließt und der Abschluß nach Aufhören dieser Druckwirkung erst mit der durch die Überwachungseinrichtung (29, 27, 33) bewirkten Entlüftung der Vorkammer (41) wieder aufgehoben wird.
2. 2. Beschleuniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hülsenglied (29) der einen Überwachungseinrichtung eine Ringfläche (37) aufweist, die es zu Beginn einer Bremsung unter einseitiger Beaufschlagung durch den Druck der Haüptluftleitung gegenüber dem voreilenden Kolbenglied (7) unter öffnen der Verbindung zwischen Hauptluftleitung und Vorkammer (41) in seiner entlüftenden Anfangsstellung zurückhält, bis mit Verringerung des Überdruckes auf die Ringfläche, also Verringerung des Druckunterschiedes zwischen Hauptluftleitung und Vorkammer auf einen Sollwert, das hülsenförmige Glied (29), vorzugsweise unter Federwirkung, bis zum Abschluß der Entlüftung der Vorkammer nacheilt.
3. 3. Beschleuniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hülsenglied (29) der einen Überwachungseinrichtung mit Eigenreibung gelagert ist, so daß es zu Beginn einer Bremsung gegenüber dem voreilenden Kolbenglied (7), welches durch öffnen des Ventils (33) die Verbindung zwischen Hauptluftleitung und Vorkammer (41) herstellt, zunächst in seiner die Vorkammer entlüftenden Anfangsstellung zurückbleibt, bei der weiteren Kolbenbewegung aber über mechanische Mittel bis zum Abschluß der Entlüftung der Vorkammer mitgenommen wird.

   Angezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschrift Nr. 811 960; schweizerische Patentschrift Nr. 253 863; USA:-Patentschrift Nr. 2 050 783.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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