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Druckluftbremseinrichtung für Schienenfahrzeu-e C
Die Erfindung
betrifft eine Druckluftbremseinrichtunc, für Schienenfahrzeuge, mit einer Bremsleitung,
einer besonderen Fülleitung und einem Dreidrucksteuerventil, dessen eine Kolbenkaminer
mit der in ihrem Druck von einem Führerbremsventil überwachten Bremsleitung und
dessen andere Kolbenkammer als Steuerkammer konstanten Druckes über ein Rückschlagventil
ständig mit der Fülleitung und mit einem Druckbegrenzungsventil verbunden ist.
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Bei den bekannten, derartigen Druckluftbremsanlagen sind die mit der
Bremsleitung verbundene Kolbenkammer und die Steuerkammer des Dreidrucksteuerventils
pneumatisch ständig voneinander getrennt. Um nach Breinsungen ohne Drucküberhöhung
in der Bremsleitung ein sicheres Lösen zu ermöglichen, dürften die Fülleitung und
die Steuerkammer des Dreidrucksteuerventils bei den bekannten Druckluftbremsanlagen
nur mit einem die Regeldruckhöhe in der Bremsleitung um einen geringfügig unterschreitenden
Druck aufgeladen werden. Der Druckunterschied in der Kolben- und der Steuerkammer
bei gelöster Bremse behindert jedoch das Anspringen des ginn einer Bremsung. Dreidrucksteuerventils
zu Beg Um diesen Mangel zu beseitigen, ist es bereits bekannt, die Fülleitung und
die Steuerkammer auf Re--eidruckhöhe aufzuladen und der Steuerkammer ein besonderes
Entlüftungsventil zuzuordnen, das sich während der Lösevorgänge öffnet und die Steuerkammer
zum Erleichtern des Lösens auf einen etwas unterhalb der Regeldruckhöhe liegenden
Wert entlüftet. Es ist hierbei jedoch ein beachtlicher, zusätzlicher Bauaufwand
durch das Entlüftungsventil erforderlich, und außerdem bereitet das Einreggeln des
Druckes in der Fülleitung auf den genauen Wert der Regeldruckhöhe und die Einstellung
des öffnungs- und Schließdruckes des Entlüftungsventils Schwierigkeiten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu,-runde, eine Druckluftbreinseinrichtung,
der eingangs angeführten Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau eine hohe Anspringempfindlichkeit
des Dreidrucksteuerventils und ein sicheres Lösen ohne Drucküberhöhung in der Bremsleitung
gewährleistet.
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Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst worden, daß die
Steuerkammer aus der Füllleitung nur mit einem geringfügig unterhalb der Re-,aeldruckhöhe
in der Bremsleitung liegenden Druck Z C
aufladbar ist und daß die an die Bremsleitung
angeschlossene Kolbenkammer wie an sich bekannt über eine nur im Lösezustand des
Dreidrucksteuerventils -eöffnete Düse mit der Steuerkammer verbunden ist.
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Falls hierbei gemäß einem weiteren Merkmal nach der Erfindung der
Steuerkammer das auf einen geringfügig unterhalb der Regeldruckhöhe liegenden Druck
eingestellte als Druckminderventil ausgebildete Druckbegrenzungsventil vorgeschaltet
wird, kann unter Inkaufnahme des Bauaufwandes für das Druckminderventil der mit
dem die Regeldruckhöhe übersteigenden Druck aufzuladende Bremsluftbehälter klein
und damit billig ausgeführt werden.
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Nach einem weiteren Merkmal gemäß der Erfindung kann die Druckluftbremseinrichtung
dadurch vorteilhaft ausgestaltet werden, daß die die Kolbenkammer mit der Steuerkammer
verbindende Düse im die genannten Kammern voneinander trennenden Kolben des Dreidrucksteuerventils
angeordnet ist, daß der Kolben in der Lösestellung des Dreidrucksteuerventils in
Bewegungsrichtung zur Steuerkammer an einem federnden Anschlag anliegt und daß in
dieser Lösestellung der Düse in der Kolbenkammer ein an der vom Kolben zu bewegenden
Kolbenstange angeordnetes Verschlußglied und in der Steuerkammer ein an einem festen
Anschlag angeordnetes Verschlußglied mit geringem Abstand gegenübersteht. Hierdurch
wird erreicht, daß die Düse sowohl beim Bremsen wie auch beim Einsteuern eines überhöhten
Druckes in die Bremsleitung geschlossen wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung schematisch
dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 den Aufbau der Druckluftbremseinrichtung
und F i '-. 2 eine Einzelheit in geänderter Ausführung. Eine von einer nicht dargestellten
Druckluftquelle mit einem eine Regeldruckhöhe übersteigenden Druck aufgeladene Fülleitung
1 ist über ein Rückschlagventil 2 und eine Düse 3 mit einem Bremsluftbehälter
4 und dem Ventilraum 5 eines Höchstdruckbegrenzers 6
verbunden. Der
Ventilraum 5 enthält ein von einem Kolben 7 gesteuertes Ventil
8, das die Verbindung zu
einer in einen Raum 9 eines
Dreidrucksteuerventils 10 führenden Rohrleitung 11 überwacht. Das
Dreidrucksteuerventil 10 weist einen eine Kolbenkammer 12 von einer Steuerkammer
13 konstanten Druckes abtrennenden Kolben 14 auf, der mit einer pneun-iatisch
entlasteten Kolbenstange 15 verbunden ist. Die Kolbenstangge 15 trägt
einen zweiten Kolben 16 und endet in einem den Kolben 16 mit seinem
Druck beaufschlagenden Zylinderraum 17 mit einem die Mündung einer Bohrung
18 umgebenden Ventilsitz 19 vor einer Doppeldichtplatte 20. Die Bohrung
18 ist über eine Lösedüse 21 ständig mit der Atmosphäre verbunden. Einc den
Kolben 16 belastende Feder 22 wirkt in öffnungsrichtung des Ventils
19, 20. Zusammen mit einem aehäusefesten Ventilsitz 23 bildet die
pneumatisch entlastete Doppeldichtplatte 20 ein eine Verbindung des Raumes
9 mit dem Zylinderraum 17
überwachendes Ventil 20, 23. Vom Zylinderraum
17
führt eine Rohrleitun- 24 über eine Bremsdüse 25 zu einem Bremszylinder
26 und in einen den Kolben 7
in Schließrichtung des Ventils
8 entgegen der Kraft einer Feder 27 beaufschlagenden Zylinderraum
28
des Höchstdruckbegrenzers 6. An den Bremsluftbehälter 4 ist über
eine Düse 29 und ein Rückschlagventil 30 der Ventilraum
31 eines Druckminderventils J2 angeschlossen. Der Ventilraum 31 ist
durch ein Ventil 33 von einem Zylinderraum 34 abgetrennt, dessen Druck einem
Kolben 35 in Schließrichtung des Ventils 33 entgegen der Kraft einer
in ihrer Vorspannung einstellbaren Feder 36 beaufschlagt. Eine Rohrleitung
37 verbindet den Zylinderraum 34 mit einem eine Verbindung zur Atmosphäre
überwachenden, von Hand zu öffnenden Löseventil 38,
einem Luftbehälter
39 und der Steuerkammer 13.
Ein von der Steuerkammer 13 ausgehender
Luftführungskanal 40 mündet über eine Ausgleichsdüse 41 derart in die Kolbenkammer
12 ein, daß er nur in der unteren Endlage des Kolbens 14 freigegeben, sonst von
diesem überschliffen und abgesperrt ist. Am Steuerstand für die Druckluftbreinseinrichtung
befindet sich ein aus der Fülleitung 1 gespeistes Führerbremsventil 42, das
in seiner Fahrtstellung Reggeldruckhöhe, und in seinen Bremsstellungen diesen entsprechende
Druckabsenkungen in eine Bremsleitun- 43 einsteuert. Eine Rohrleitun- 44 verbindet
die Breinsleitung 43 mit der Kolbenkammer 12.
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Bei betriebsbereiter Bremse ist das Druckminderventil 32 auf
einen geringfügig unterhalb der Regeldruckhöhe liegenden Druck eingestellt. Im drucklosen
Zustand der Bremse nehmen deren Teile die aus F i -. 1 ersichtlichen
La-,en ein. Die Ventile 8, 33 und 19, 20 sind geöffnet, alle übrigen
Ventile geschlossen.
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Zum Füllen der Bremse wird in die Fülleitung 1
und damit den
Bremsluftbehälter 4 und den Raum 9
ein die Regeldruckhöhe übersteigender Druck
eingespeist. über das Druckminderventil 32 werden der Luftbehälter
39 und die Steuerkammer 13 vorerst mit einem geringfügig unter der
Regeldruckhöhe liegenden Druck gefüllt. Das in Fahrtstellung stehende Führerbremsventil
42 steuert in die Bremsleitung 43 und die Kolbenkammer 12 Regeldruckhöhe ein. über
den offenen Luftführungskanal 40 strömt aus der Kolbenkammer 12 Druckluft in die
Steuerkammer 13 und den Luftbehälter 39 ein, bis auch in diesen genau
Regeldruckhöhe herrscht.
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Beim Bremsen wird der Druck in der Bremsleitung 43 und der Kolbenkammer
12 abgesenkt. Der Kolben 14 hebt sich unter Absperren des Luftführungskanals 40
an und steuert die Ventile 19, 20 und 20,23 um, so daß Druckluft aus
dem Bremsluftbehälter 4 über die Bremsdüse 25 in den Bremszylinder26 einströmt.
Sobald der sich im Zylinderraum 17 aufbauende Druck eine der Druckabsenkung
in der Bremsleitung 43 entsprechende Druckhöhe erreicht, drückt der Kolben
16 die Kolbenstange 15
bis zum Schließen des Ventils 20,
23 abwärts. Damit ist bei weiterhin verschlossenem Luftführungskanal 40 eine
Bremsabschlußstellung erreicht.
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Aus der Fülleitung 1 wird der Bremsluftbehälter 4 -wieder voll
aufgeladen. über das Druckminderventil 32 wird der Druck in der Steuerkammer
13 zumindest auf einem dicht unterhalb der Regeldruck-höhe lie-Clenden Wert
gehalten, und das Dreidrucksteuerventil 10 erhält daher den Druck im Bremszylinder
26
aufrecht. Undichtigkeiten an der Bremseinrichtung können also kein Erschöpfen
der Bremse bewirken.
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Zum Lösen wird der Druck in der Brenisleitung 43 und der Kolbenkammer
12 auf die Regeldruckhöhe gesteigert. Der Kolben 14 wird daher gegen die höchstens
Regeldruckhöhe aufweisende Steuerkammer 13 unter Öffnen des Luftführungskanals
40 in die untere Endstellung gedrückt, und der Bremszylinder 26 entleert
sich durch das geöffnete Ventil 19, 20 und die Lösedüse 21 in die Atmosphäre.
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Der Höchstdruckbegrenzer 6 dient der Einhaltung eines Höchstdruckes
im Bremszylinder 26 während mit einer völligen Entleerung der Bremsleitung
43 verbundenen Schnellbremsungen. Sobald im Bremszylinder 26 der zulässige
Höchstdruck erreicht ist, schließt der Kolben 7 entgegen der Kraft der Feder
27 das Ventil 8 und verhindert hierdurch einen weiteren Druckanstie-
im Bremszylinder 26.
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Falls das Führerbremsventil 42 derart ausgebildet ist, daß zum Beschleunigen
des Lösens der Bremse in die Bremsleitung 43 vorübergehend eine die Regeldruckhöhe
übersteigende Druckhöhe eingespeist werden kann, so ist es zweckmäßig, das Dreidrucksteuerventil
10 gemäß F i g. 2 auszubilden.
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Der die Kolbenkammer 12 von der Steuerkammer 13 abtrennende
Kolben ist nach F i g. 2 als Membrankolben 45 ausgebildet, der in seiner
Mitte von einer Düsenbohrung 46 durchbrochen ist. In der Lösestellung des Dreidrucksteuerventils
10 liegt der Membrankolben 45 an einem in der Steuerkammer 13 angeordneten,
durch einen Gehäusevorsprung 47 abgefangenen, federnden Anschlag 48 an. Die in Bewegungsrichtung
zum Membrankolben 45 hin durch einen Anschlag 49 gegen das Gehäuse des Dreidrucksteuerventils
10 abgefangene Kolbenstange 15 endet dicht vor dem Membrankolben 45
mit einer der Düsenbohrung 46 gegenüberstehenden Dichtplatte 50. In der Steuerkammer
13 steht der Mündung der Düsenbohrung 46 ebenfalls mit geringem Abstand eine
gehäusefeste Dichtplatte 51 gegenüber.
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Wenn der Membrankolben 45 durch eine Druckabsenkung in der Kolbenkammer
12 während Bremsungen angehoben wird, so wird anfänglich die bisher geöffnete Düsenbohrung
46 durch die Dichtplatte 50
verschlossen, und dann verläuft die weitere Bremsung
wie bereits für die Ausführung nach F i g. 1 beschrieben.
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Falls in die Bremsleitung 43 zum raschen Lösen ein die Regeldruckhöhe
übersteigender Druck eingesteuert wird, wird der Kolben unter Absenken des Anschlages
48 von dem Gehäusevorsprung 47 kräftig abwärts gedrückt, bis die Mündung der Düsenbohrung
46
an der Dichtplatte 51 zur Anlage kommt und durch diese verschlossen wird.
Ein überströmen von Druckluft aus der Kolbenkammer 12 in die Steuerkammer
10 und damit eine überladung der letzteren ist also ausgeschlossen. Nach
einem Absinken des Druckes in der Bremsleitung 43 auf die Regeldruckhöhe kehrt der
Membrankolben 45 in die dargestellte Lage zurück, die Düsenbohrung 46 wird geöffnet
und erlaubt einen Druckausgleich zwischen der Kolben-und der Steuerkammer 12 bzw.
13.