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Indirekt wirkende Druckluftbremse für Schienenfahrzeuge Die Erfindung
betrifft eine indirekt wirkende, wahlweise ein- oder mehrlösig betreibbare Druckluftbre.mse
für Schienenfahrzeuge.
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An älteren Schienenfahrzeugen sind oftmals mit einem Zeitdrucksteuerventil
versehene, einlösig wirkende Druckluftbremsen angeordnet. Es ist nun wünschenswert,
diese Schienenfahrzeuge nach und nach, <ei es anläßlich einer größeren Reparatur
oder einer " orgesehriebenen L7berholung, mit außer einiösig wahlweise auch mehrlösig
betreibbaren Druckluftbremsen auszurüsten, um diese Schienenfahrzeuge bei: einem
eventuellen Einstellen in überwiegend aus jüngeren Fahrzeugen mit mehrlösigerBremse
zusammengestellte Züge in ihrem Bremsverhalten den jüngeren Fahrzeugen anpassen
zu können. Die Einstellmöglichkeit auf einlösiges Bremsen ist bei diesen älteren
Fahrzeugen erforderlich, um ihr Bremsverhalten den annähernd gleichaltrigen, noch
mit der nur einlösig hetreibbaren Bremse ausgerüsteten Fahrzeugen, mit welchen sie
häufig zu Zügen gekoppelt werden, anpassen zu können.
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Es sind bereits Druckluftbremsen der eingangs genannten Art bekannt,
welche ein auf Ein- oder Mehrlösigkeit umstellbares, im Aufbau ein vollständiges
Dreidrucksteuerventil enthaltendes Bremssteuerventil aufweisen. Diese Druckluftbremsen
gestalten den Umbau der vorerwähnten, älteren Schienenfahrzeuge sehr teuer, da sie
einen vollständigen Austausch, aller pneumatischen Teile der Druckluftbremse bedingen.
Diese Druckluftbremsen sind außerdem mit dem Mangel behaftet, daß sie im einlösigen
Betrieb vom jeweiligen Hub des Bremszylinders abhängige Bremsdrücke liefern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere für den
Umbau der nur einlösigen Bremsanlage der älteren Schienenfahrzeuge geeignete Druckluftbremse
der eingangs angeführten Art zu schaffen, welche einen baukastenartigen, eine Wiederverwendung
der bereits vorhandenen Teile der Bremsanlage der älteren Schienenfahrzeuge erlaubenden
Aufbau aufweist und damit verhältnismäßig einfach und billig ist, welche stets betriebssicher
arbeitet und welche auch im einlösigen Betrieb vom Hub des Bremszylinders völlig
unabhängige. Bremsdrücke gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckluftbremse
der eingangs genannten Art eine Kombination folgender Merkmale aufweist: a) Ein
an sich bekanntes, vom Hauptluftleitungsdruck und vom Druck in einem Hilfsluftbehälter
gesteuertes Zweidrucksteuerventil, das ein aus dem Hilfsluftbehälter gespeistes
Bremsventil, ein Löseventil und ein Beschleunigungsventil aufweist; b) ein dem Löseventil
nachgeschaltetesEntlüftungsventil, das mittels eines Kolbensystems gesteuert ist,
das in Schließrichtung von einem konstanten Druck und in öffnungsrichtung von einem
während des B.remsenlösens dem Hauptlufdeitungsdruck zumindest annähernd entsprechenden
Druck und vom durch das Zweidrucksteuerventil überwachten Druck beaufschlagbar ist;
c) eine zwischen das Löseventil und das Entlüftungsventil eingeschaltete, willkürlich
betätigbare Umschalteinrichtung, die das Löseventil in ihrer einen Schaltstellung
unmittelbar mit der Atmosphäre und in ihrer anderen Schaltstellung mit dem Entlüftungsventil
verbindet; d) ein an sich bekanntes Relaisventil, das in Abhängigkeit vom durch
das Zweidrucksteuerventil und bei Dreidruckbetrieb zusätzlich durch das Entlüftungsventil
gesteuerten Druck die Entlüftung des Bremszylinders und dessen Belüftung aus einem
gesonderten Bremsluftbehälter überwacht.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung schematisch
dargestellt.
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Von einer Hauptluftleitung 1, deren Druck durch ein nicht dargestelltes
Führerbremsventil gesteuert wird, führt eine Zweigleitung 3 in eine Steuerkammer
5 eines Zweidrucksteuerventils 7. Die Steuerkammer 5 ist durch einen Kolben 9 von
einer Gegensteuerkammer 11, die über eine Rohrleitung 13 mit einem Hilfsluftbehälter
15 in Verbindung steht, abgegrenzt. Der Kolben 9 ist in seiner dargestellten, unteren
Endlage von einem Luftführungskanal 17 mit
geringem Durchströmungsquerschnitt
überbrückt. Am Kolben 9 ist ein Ventilrohr 19 befestigt, das einen Raum 21 abgedichtet
verschieblich durchragt und in einem Raum 23 mit einem Ventilsitz 25 vor einer Dichtplatte
27 endet. Das Ventil 25, 27 stellt ein, Löseventil dar. Im Raum 21 weist das Ventilrohr
19 eine Querbohrung 29 auf. Mit der Dichtplatte 27 ist eine zweite, federbelastete
Dichtplatte 31 verbunden, die zusammen mit einem gehäusefesten Ventilsitz 33 ein
den Luftdurchtritt aus einem mit dem Hüfsluftbehälter 15 in Verbindung stehenden
Raum 35 in den Raum 23 überwachendes Bremsventil 31, 33 bildet. Auf der dem Ventilroher
19 abgewandtem. Seite ist mit dem Kolben 9 über einen Stößel eine Dichtplatte 37
verbunden, die zusammen mit einem gehäusefesten Ventilsitz 39 ein die Verbindung
zweier Räume 41 und 43 überwachendes Beschleunigungsventil 37, 39 bildet.
Der Raum 41 steht mit der Zweigleitung 3 in. Verbindung, und vom Raum 43 führt eine
Rohrleitung 45 zu einem Bremsbeschleuniger 47 üblicher Bauart. Vom Raum 21
führt eine Rohrleitung 49 zu einem Dreiwegehahn 51, der in seiner einen Schaltstellung
die Leitung 49 mit .einem Zylinderraum. 53 einer Ventileinrichtung 55 und in seiner
anderen Schaltstellung mit einer Entlüftungsdüse 57 verbindet. Der Zylinderraum
53 ist durch einen von einer Druckfeder 59 belasteten und von einem Ventilrohr 61
durchbrochenen Kolben. 63 von einem Raum 65 abgetrennt, .der in ständiger Verbindung
mit der Entlüftungsdüse 57 steht. Das Ventilrohr 61 endet im Zylinderraum 53 mit
einem Ventilsitz, dem zwecks Bildung eines Entlüftungsventils eine gehäusefeste
Dichtplatte 67 zugeordnet ist. Im Raum 65 ist das Ventilrohr 61 mit einer Querbohrung
69 versehen; eine Verlängerung des Ventilrohres 61 ragt abgedichtet in. einen vom
Druck des Hilfsluftbehälters 15 beaufschlagten Zylinderraum 61 und endet in diesem
mit einer Dichtplatte 73. Der Dichtplatte 73 ist ein Ventilsitz 75 zugeordnet, der
eine enge Bohrung eines von einer Feder 77 belastetem, den Zylinderraum 71 von einem
Zylinderraum 79 abtrennenden Kolbens 81 umgibt. Das Volumen des Zylinderraumes 79
ist durch einem Luftbehälter 83 vergrößert.
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Vom mit einem Luftbehälter 85 mit Entlüftungsdüse 87 verbundenen Bremsbeschleuniger
47 führt eine Rohrleitung 89 zum Raum 23 und weiter zu einem Luftbehälter 91 sowie
zum Steuereingang eines Relaisventils93 an sich bekannter Bauart. Das.Relaisventil93
steuert entsprechend der Druckbeaufschlagung der Rohrleitung 89 die Belüftung eines
mit ihm verbundenen Bremszylinders 95 aus einem Bremsluftbehälter 97 bzw. die Entlüftung
des ersteren in die Atmosphäre. Die Rohrleitung 13 ist über ein Rückschlagventil
99 und eine Düse 101 mit einem Leitungsstück 103 verbunden, welches aus der Hauptluftleitung
1 über ein Rückschlagventil 105 druckluftbeaufschlagbar ist und welches über eine
weitere Düse 1107 mit dem Bremsluftbehälter 97 in Verbindung steht.
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Bei gelöster, betriebsbereiter und auf Mehrlösigkeit eingestellter
Bremse sind die Hauptluftleitung 1, die Steuerkammer 5, über den Luftführungskanal
17 die Gegensteuerkammer 11 und der Bremsluftbehälter 15 sowie der Zylinderraum
71, die Räume 35 und 41 und der Bremsluftbehälter 97 auf Regeldruckhöhe i aufgeladen.
Der Kolben 9 befindet sich in seiner unteren, dargestellten Lage, so daß das Brems-
und das Beschleunigungsventil 31, 33 bzw.. 37, 39 geschlossen sind und das Löseventil
25, 27 geöffnet ist. Die Kolben 63 und 81 der Ventileinrichtung 55 befinden sich
ebenfalls in ihren dargestellten, unteren Endlagen, wobei das Entlüftungsventil
61, 67 und das Ventil 73, 75 geöffnet sind. Im Zylinderraum 79 herrscht also ebenfalls
Regeldruckhöhe. Der Dreiwegehahn 51 soll seine dargestellte Schaltstellung einnehmen,
in welcher er die Rohrleitung 49 mit dem Zylinderraum 53 verbindet. Die Rohrleitung
89 ist also über das Löseventil 25, 27, die Rohrleitung 49, den Dreiwegehahn 51,
das Entlüftungsventil 61, 67 und die Entlüftungsdüse 57 entlüftet, so daß das Relaisventil.
93 den Bremszylinder 95 vom Bremsluftbehälter 97 absperrt und in die Atmosphäre
entlüftet. Der Bremsbeschleuniger 47 verbindet bei entlüfteter Rohrleitung 89 den
Raum 43 des Zweidrucksteuerventils 7 mit dem Luftbehälter 85 und der Entlüftungsdüse
87.
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Zum Bremsern. wird der Druck in der Hauptluftleitung 1 und damit in
der Steuerkammer 5 des Zweidrucksteuerventls 7 entsprechend der gewünschten Bremsstärke
abgesenkt. Der Kolben 9 hebt sich daher unter der verbleibenden Beaufschlagung durch
die Gegensteuerkammer 11 an, wobei er den Luftführungskanal 17 überschleift und
die Ventile des Zweidrucksteuerventils umsteuert. Die Gegensteuerkammer 11 wird
also von der Steuerkammer 5 abgetrennt, das Beschleunigungsventil 37, 39 öffnet
sich, wodurch Druckluft aus der Hauptluftleitung 1 über die Räume 41 und 43 sowie
durch den Bremsbeschleuniger 47 in den Luftbehälter 85 abgezapft wird, und der Raum
23 wird durch Schließen des Löseventils 25, 27 vom Raum 21 abgetrennt und durch
öffnen des Bremsventils 31, 33 mit dem Raum 35 verbunden. Aus dem Hilfsluftbehälter
15 strömt Druckluft in die Rohrleitung 89 ein, wodurch das Relaisventil 93 den Bremszylinder
95 von der Atmosphäre abtrennt und aus dem Bremsluftbehälter 97 belüftet. Der Bremsbeschleuniger
47 unterbricht gleichzeitig die Verbindung zwischen der Rohrleitung 45 und dem Luftbehälter
85.
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Die Belüftung der Rohrleitung 89 und des Luftbehälters 91 verursacht
eine Druckabsenkung im Hilfsluftbehälter 15 und damit in der Gegensteuerkammer 11
und im Zylinderraum 71. Der Kolben 9 des Zweidrucksteuerventils 7 senkt sich daher
in eine Mittelstellung, die sogenannte Ab@schlußstellung, ab, in welcher die Löse-
und Bremsventile 25, 27 und 31, 33 geschlossen sind. Der Kolben 81 der Ventileinrichtung
55 hebt sich unter der Druekbeaufschlagung des Zylinderraumes 79 an, so daß sich
das Ventil 73, 75 und das Entlüftungsventil 61, 67 schließen. Der Luftbehälter 85
entlüftet sich während. dieser Vorgänge über die Entlüftungsdüse 87 allmählich in
die Atmosphäre.
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Zum stufenweisen Lösen wird der Hauptluftleitungsdruck wieder auf
einen der gewünschten Lösestufe entsprechenden Druck erhöht. Der Kolben 9 wird durch
die in der Steuerkammer 5 eintretende Drucksteigerung in seine dargestellte, untere
Endlage gedrückt, so daß das Löseventil 25, 27 geöffnet und das Beschleunigungsventil
37, 39 geschlossen wird. Der Luftführungskanal17 wird hierbei wieder freigegeben,
so daß Druckluft aus der Hauptluftleitung 1 in den Hilfsluftbehälter 15 einströmt
und diesem auf den in ersterer herrschenden Druck auflädt. Die aus der Rohrleitung
89 über das, nunmehr geöffnete Löseventil 25, 27 und den Dreiwegehahn 51 erfolgende
Druckbeaufschlagung des Zylinderraumes 53 bewirkt, daß entsprechend der Drucksteigerung
im Hilfsluft-
Behälter 15 und damit auch im Zylinderraum 71 das
Entlüftungsventil 61, 67 vorübergehend geöffnet und die Rohrleitung 89 über die
Entlüftungsdüse: 57 entlüftet wird. Das Relaisventil 93 wird also veranlaßt,
den Bremszylinder 95 mit einer der Wiederauffüllung des Hilfsluftbehälters 15 und
der Entlüftungsdüse 57 entsprechenden Geschwindigkeit zu entlüften, bis in ihm eine
derDrucksteigerung inderHauptluftleitung1 entsprechende Druckabsenkung erreicht
ist.
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Bei weiteren Drucksteigerungen in der Hauptluftleitung 1 wiederholen
sich die vorbeschriebenen Vorgänger entsprechend, bis, bei Erreichen. der Regeldruckhöhe
in der Hauptluftleitung 1 und im Ihlfsluftbehälter 15, die Kolben 63 und 81 der
Ventileinrichtung 55 wieder in ihre dargestellten Ausgangslagen zurückkehren. Die
Rohrleitung 89 wird dabei völlig entlüftet, so daß auch das Relaisventil 93 den
Bremszylinder 95 wieder mit der Atmosphäre und der Bremsbeschleuniger 47 den Raum
43 mit dem Luftbehälter 85 verbindet. über das Rückschlagventil 105 und die Düse
107 wird während dieser Vorgänge der Bremsluftbehälter 97 wieder aufgeladen.
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Falls der Dreiwegehahn 51 umgeschaltet und damit die Druckluftbremse
auf Einlösigkeit ,eingestellt wird, dann verlaufen die. Bremsvorgänge wie vorstehend
beschrieben. Beim Lösen dagegen bewirkt bereits. eine geringe Drucksteigerung in
der Hauptluftleitung 1 ein völliges Lösen der Bremse, da nunmehr der Raum 21 direkt
mit der Entlüftungsdüse 57 in Verbindung steht und die Rohrleitung 89 beim Öffnen
des Löseventils 25, 27 zu Beginn des Lösevorganges auf Atmosphärendruck entlüftet
wird. Der Bremszylinder 95 wird also bei Auftreten einer Drucksteigerung in der
Hauptluftleitung 1 mit einer durch die Lösedüse 57 bestimmten Geschwindigkeit entleert.
Die Vorgänge, die sich dabei in der Ventileinrichtung 55 abspielen, können auf die
Bremszylinderentlüftung keinen Einfluß nehmen. Mit der nachfolgenden Wiederaufladung
der Hauptluftleitung auf Regeldruckhöhe werden auch der Hilfs- und der Bremsluftbehälter
15 bzw. 97 voll aufgeladen.
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Falls das Lösen der Bremse durch in die Hauptluftleitung 1 eingeleitete
Füllstoffe bewirkt wird, dann gewährleistet die Verbindung des verhältnismäßig kleinen
Hilfsluftbehälters 15 über das Rückschlagventil 99 und die Düse 101 mit dem großen
Bremsluftbehälter 97, daß eventuelle Überladungen des Hilfsluftbehälters 15 in den
Bremsluftbehälter 97 abfließen können. Die Speisung der Rohrleitung 89 aus dem Hilfsluftbehälter
15 und die hiervon getrennte Füllung des Bremszylinders 95 aus dem Bremsluftbehälter
97 bewirkt, daß sich eine Hubänderung des Bremszylinders 95 und damit ein unterschiedlicher
Luftvezbrauch des letzteren nicht auf den in die Rohrleitung 89 während Bremsungen
einzusteuernden Druck auswirken kann.