КОНДЕНСАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ТОРМОЗНОГО ЦИЛИНДРА
CONDENSATION DEVICE FOR PNEUMATIC BRAKE CYLINDER

Изобретение относится к конденсационному устройству для пневматических тормозных цилиндров тормозных устройств транспортных средств для конденсации влаги из всосанного во вторичную камеру тормозного цилиндра или из вытесненного из вторичной камеры воздуха, с соединением для соединения, по меньшей мере, со вторичной камерой тормозного цилиндра приточно-вытяжного вентиляционного отверстия, находящегося в подключении по потоку, с одной стороны, с атмосферой, а с другой стороны, с соединением, а также с горшкообразным резервуаром согласно п. 1 ограничительной части формулы изобретения.
Среди таких вторичных камер речь идет, например, о камере, вмещающей возвратную пружину пневматического цилиндра рабочей тормозной системы, или о камере, вмещающей энергоаккумулирующую пружину пневматического тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором.
Тормозной цилиндр с такими вторичными камерами известен, например, из DE 10 2007032966 А1. Согласно этому документу пневматический цилиндр рабочей тормозной системы является составной частью двигателя, передающего во время рабочего торможения усилия торможения через суппорт на тормозной диск дискового тормоза рельсового транспортного средства. Он может быть выполнен в виде мембранного цилиндра или поршневого цилиндра с уплотнительной манжетой. Кроме того, цилиндр рабочей тормозной системы может иметь вставную гильзу цилиндра или рабочая поверхность цилиндра непосредственно может быть выполнена на внутренней стенке корпуса тормозного цилиндра.
Для передачи усилий торможения на суппорт служит привод, в данном случае эксцентриковый передаточный механизм, причем посредством соединенного шарнирно со штоком поршня тормозного цилиндра эксцентрикового вала возрастает усилие поршня в соответствии с его соотношением плеч рычага и передается дальше на цанговые рычаги.
На случай, когда наряду с рабочим тормозом предусмотрен также стояночный тормоз или экстренный тормоз, двигатель содержит, кроме того, тормозной цилиндр с пружинным энергоаккумулятором. При этом энергоаккумулирующая пружина предварительно поджимает, по меньшей мере, поршень тормозного цилиндра пружинного энергоаккумулятора в положении включения, причем при вентилировании тормозной камеры пружинного энергоаккумулятора поршень тормозного цилиндра пружинного энергоаккумулятора приводится в нерабочее положение, а при выпуске воздуха - в положение включения. При этом тормозной шток поршня пружинного энергоаккумулятора действует через шток поршней рабочей тормозной системы на эксцентриковый вал, а вследствие этого - на цанговые рычаги суппорта.
Цилиндр рабочей тормозной системы с тормозным цилиндром с пружинным энергоаккумулятором образует в этом случае двигатель, воздействующий посредством эксцентрикового передаточного механизма на суппорт. Как правило, эти четыре конструктивных узла фиксированы в узле суппорта друг с другом, как это также изображено на чертеже в документе DE 1 2007032966 А1. Такой узел суппорта фиксирован в этом случае на поворотной тележке и действует на вращающийся вместе с мостом тормозной диск.
Так как воздух во вторичных камерах сжимается или расширяется при движениях поршня цилиндра рабочей тормозной системы, поршня пружинного энергоаккумулятора, а также эксцентрикового вала, а возникновение избыточного давления или разрежения во вторичных камерах нежелательно, должна предусматриваться приточно-вытяжная вентиляция этих вторичных камер наружу. Без такой вентиляции и выпуска воздуха тормозное усилие уменьшалась бы, например, вследствие противодавления. Кроме того, преждевременно могли изнашиваться или повреждаться уплотнения поршня.
В результате воздухообмена вторичных камер с атмосферой при температурных колебаниях в корпусе тормозного цилиндра может образовываться конденсат. С одной стороны, этот конденсат может приводить к коррозии, а с другой стороны, при примерзании конденсата к внутренней стенке тормозного цилиндра, - к проблемам с герметичностью уплотнений поршня.
Кроме того, через приточно-вытяжные вентиляционные отверстия в корпусе тормозного цилиндра может поступать вода, если, например, узел суппорта расположен в подверженном водяным брызгам участке, в частности, на участке тормозных дисков колеса.
Не в последнюю очередь вода может проникать в узел суппорта или в тормозной цилиндр при чистке узла суппорта или тормозных цилиндров в поворотной тележке при помощи устройства для очистки под высоким давлением, что вызывает особенно сильную коррозию из-за использующихся для этого в большинстве случаев агрессивных чистящих средств.
Для предотвращения проникновения влаги во вторичные полости пневматических тормозных цилиндров, предлагается конденсационное устройство согласно документу ЕР 1257454 В1 для пневматического генератора тормозного усилия, содержащего горшкообразный резервуар, в котором расположен спиралеобразно извилистый трубопровод, соединенный со стороны дна резервуара с открытым впускным отверстием, а на участке верхней стороны резервуара через всасывающее соединение - с находящейся под атмосферным давлением полостью генератора тормозного усилия. В скошенном дне резервуара расположено выпускное отверстие для стока конденсированной воды, конденсирующейся на внутренних стенках трубопровода и стекающей вниз через впускное отверстие трубопровода ко дну резервуара.
Для этого трубопровод должен иметь по возможности наибольшую длину и уклон по всей своей длине, зависящий от монтажного положения и максимально возможного углового положения транспортного средства, для возможности стока отделяющегося конденсата наружу. Однако это соответственно увеличивает необходимое конструктивное пространство. При отсутствии в распоряжении достаточно большого конструктивного пространства, соответственно должна уменьшаться длина трубопровода, что нарушает функцию конденсационного устройства.
В основе данного изобретения лежит задача усовершенствовать конденсационное устройство прежде указанного вида так, чтобы оно эффективно предотвращало проникновение влаги и грязи во вторичную камеру тормозного цилиндра при возможно наименьшем конструктивном размере. Эта задача решена согласно изобретению посредством признаков пункта 1 формулы изобретения.
Согласно изобретению предусмотрено:
- в горшкообразном резервуаре расположены, по меньшей мере два перфорированных стальных листа, расположенных соосно к центральной оси резервуара и параллельно друг над другом, из которых, по меньшей мере, один перфорированный стальной лист является перфорированным стальным листом первого вида, и, по меньшей мере, один перфорированный стальной лист является перфорированным стальным листом второго вида, причем
- перфорированный стальной лист первого вида и перфорированный стальной лист второго вида имеют соответственно, по меньшей мере, одно сквозное отверстие, а по меньшей мере, одно сквозное отверстие перфорированного стального листа первого вида расположено с радиальным смещением относительно, по меньшей мере, одного сквозного отверстия перфорированного стального листа второго вида относительно центральной оси резервуара, и причем
- в рабочем положении резервуара приточно-вытяжное вентиляционное отверстие в дне резервуара и соединение для соединения, по меньшей мере, со вторичной камерой выполнены в верхнем участке резервуара, и, причем,
- перфорированные стальные листы первого вида и второго вида уложены в резервуаре друг над другом так, что перфорированный стальной лист первого вида и перфорированный стальной лист второго вида расположены напротив друг друга, по меньшей мере, на некоторых участках с интервалом так, что может образовываться соединение потока между, по меньшей мере, одним сквозным отверстием перфорированного стального листа первого вида и, по меньшей мере, одним сквозным отверстием перфорированного стального листа второго вида, и, причем,
- поступающий посредством приточно-вытяжного вентиляционного отверстия в резервуар для включения или выключения тормозного цилиндра возвращаемый поток сжатого воздуха проходит через перфорированные стальные листы по очереди снизу вверх и поступает в соединение для соединения, по меньшей мере, с одной вторичной камерой, или поступающий посредством соединения для соединения, по меньшей мере, со вторичной камерой в резервуар для включения или выключения тормозного цилиндра возвращаемый поток сжатого воздуха проходит через перфорированные стальные листы по очереди сверху вниз и поступает через приточно-вытяжное вентиляционное отверстие в атмосферу.
Так как, по меньшей мере, одно сквозное отверстие радиально смещено, по меньшей мере, в одном перфорированном стальном листе первого вида относительно, по меньшей мере, одного сквозного отверстия, по меньшей мере, в одном перфорированном стальном листе второго вида, возникает изменение направления потока от радиально внутреннего к радиально наружному или от радиально наружного к радиально внутреннему. Эти многократные изменения направления потока по типу лабиринтного уплотнения вызывают эффекты дросселирования, вследствие чего теряется кинетическая энергия газов и скорость потока. Благодаря этому понижается тенденция к всасыванию извне водяных капелек или частиц загрязнений при движениях поршня тормозного цилиндра.
Кроме того, вследствие направления потока подобно лабиринту насквозь через перфорированные стальные листы, уменьшается опасность проникновения воды во время работ по очистке при помощи устройств для очистки под высоким давлением. Поскольку неоднократные изменения направления потока создают что-то вроде защитного уплотнения для внутренней части корпуса тормозного цилиндра. Благодаря неоднократным изменениям направления потока между перфорированными стальными листами первого вида и второго вида, также достаточно небольшой монтажной высоты уложенных друг над другом в резервуаре перфорированных стальных листов, поэтому эффективная конденсация становится возможной при небольшом конструктивном пространстве.
Так как перфорированные стальные листы первого вида и перфорированные стальные листы второго вида соответственно взаимно идентичны, для изготовления конденсационного устройства требуются небольшие расходы.
Кроме того, существует возможность выбора количества уложенных друг над другом в резервуаре перфорированных стальных листов первого и второго вида в зависимости от всасываемых во вторичную камеру или вытесняемых из нее объемов воздуха, поэтому предлагаемое конденсационное устройство можно универсально использовать для различных размеров вторичных камер.
Не в последнюю очередь, возможно любое четное или нечетное число уложенных друг над другом перфорированных стальных листов первого вида и второго вида, например, если смотреть снизу вверх, нижний перфорированный стальной лист может быть перфорированным стальным листом первого вида, к которому в направлении вверх прилегает перфорированный стальной лист второго вида, а затем снова - перфорированный стальной лист первого вида. Однако также перфорированные стальные листы первого вида и перфорированные стальные листы второго вида не обязательно могут или должны располагаться попеременно друг над другом. Предполагаются также непосредственное следование друг за другом, по меньшей мере, двух перфорированных стальных листов одинакового вида, к которым затем прилегает один или несколько перфорированных стальных листов другого вида.
Приведенные в зависимых пунктах формулы изобретения мероприятия делают возможными предпочтительные усовершенствованные варианты и усовершенствования изобретения, изложенного в независимых пунктах формулы изобретения.
Особенно предпочтительно, если перфорированные стальные листы первого вида и перфорированные стальные листы второго вида соответственно являются отдельными элементами, причем предусмотрены опирающиеся в резервуар средства пружины сжатия, посредством усилий нажима которых, по меньшей мере, один перфорированный стальной лист первого вида предварительно прижат, по меньшей мере, к одному перфорированному стальному листу второго вида. Так как средства пружины сжатия могут сжиматься, можно универсально простым способом подгонять высоту пакета из перфорированных стальных листов первого вида и второго вида. Кроме того, не требуется дополнительного соединения между перфорированным стальным листом первого вида и перфорированным стальным листом второго вида, например, в виде сварного шва или винтового соединения благодаря сцеплению перфорированных стальных листов посредством осевых усилий прижима средств пружины сжатия. Не в последнюю очередь средства пружины сжатия могут быть простой винтовой пружиной.
Согласно усовершенствованному варианту выполнения изобретения средства пружины сжатия опираются, например, в торцевую крышку горшкообразного резервуара, причем крышка фиксирована на резервуаре с возможностью разъединения. Тогда, например, после отделения крышки от резервуара, можно по отдельности извлекать из него перфорированные стальные листы первого вида и второго вида, также, как и средства пружины сжатия, например, для их подгонки к высоте уже имеющегося пакета перфорированных стальных листах первого вида и второго вида.
Особенно предпочтительно, если резервуар конденсационного устройства выполнен так, что его можно прифланцевать ко дну тормозного цилиндра. Благодаря этому получается компактный узел, а соединение для соединения, по меньшей мере, со вторичной камерой тормозного цилиндра может быть, например, непосредственно подключенным к соответствующему соединению корпуса тормозного цилиндра, сообщающегося, по меньшей мере, со вторичной камерой.
Особенно предпочтительно, если в радиальном внешнем зазоре между перфорированным стальным листом первого вида или перфорированным стальным листом второго вида и радиальной внутренней периферийной поверхностью резервуара расположено, по меньшей мере, одно уплотнительное кольцо, уплотняющее в направлении радиальной внутренней периферийной поверхности резервуара. Благодаря этому можно предотвращать обходные потоки всосанного или вытесненного воздушного потока внутри конденсационного устройства и обеспечивать возможность прохождения этого воздушного потока для конденсирования содержащейся в нем влаги, по существу, полностью через перфорированные стальные листы первого вида и второго вида.
Дополнительно радиальные внешние периферийные поверхности перфорированных стальных листов первого вида и перфорированных стальных листов второго вида могут соответственно иметь имеющую небольшой зазор скользящую посадку относительно радиальной внутренней периферийной поверхности резервуара для установки в резервуар, а также для извлечения из него перфорированных стальных листов первого вида и второго вида.
Для обеспечения возможно меньшей монтажной высоты резервуара перфорированные стальные листы первого вида и перфорированные стальные листы второго вида контактируют между собой предпочтительно, по меньшей мере, на некоторых участках.
Особенно предпочтительно, если перфорированный стальной лист первого вида выполнен в виде горшка с конусообразно вогнутым в поперечном сечении дном, а перфорированный стальной лист второго - в виде закрывающей горшок, в поперечном сечении вогнутой конусообразной крышки.
Согласно усовершенствованному варианту изобретения, по меньшей мере, один перфорированный стальной лист первого вида имеет центральное сквозное отверстие, или, по меньшей мере, одно радиальное внутреннее сквозное отверстие, а по меньшей мере, один из перфорированных стальных листов второго вида, - по меньшей мере, одно радиальное внешнее сквозное отверстие. Таким образом реализуется уже указанное выше изменение направления потока между радиально внутренним и радиально наружным, или в противоположном направлении.
Особенно предпочтительно, если резервуар имеет в поперечном сечении конусообразное и выпуклое дно, в центре которого выполнено приточно-вытяжное вентиляционное отверстие. Вследствие этого создается осевая полость между дном резервуара и перфорированным стальным листом первого вида или второго вида в качестве нижнего в пакете перфорированного стального листа.
Согласно усовершенствованному варианту в приточно-вытяжном вентиляционном отверстии в дне резервуара может быть фиксирован винт с отверстием, соединяющим внутреннюю полость резервуара с атмосферой. Винт с отверстием имеет, например, в головке винта радиальные отверстия, соединенные с центральным, осевым отверстием, выполненным в завинчиваемом в приточно-вытяжное вентиляционное отверстие стержне винта. Радиальными отверстия предпочтительным способом препятствуют возможности непосредственного проникновения водяных брызг или грязи в приточно-вытяжное вентиляционное отверстие.
При помощи описанного выше предпочтительного варианта выполнения конденсационного устройства, например, при всасывании воздуха, по меньшей мере, во вторичную камеру тормозного цилиндра возникает следующий ход потока:
Сначала воздушный поток поступает через центральное приточно-вытяжное вентиляционное отверстие или через фиксированный в нем винт с отверстием в осевую полость между дном резервуара и самым нижним в пакете перфорированным стальным листом, например, перфорированным стальным листом первого вида. Затем воздушный поток поворачивает в направлении радиально наружу, по меньшей мере, в одно радиальное внешнее сквозное отверстие перфорированного стального листа первого вида. Затем опять происходит изменение направления воздушного потока в направлении радиально вовнутрь к центральному сквозному отверстию, или, по меньшей мере, к радиальному внутреннему сквозному отверстию примыкающего к перфорированному стальному листу первого вида в направлении вверх перфорированного стального листа второго вида. После выхода воздушного потока из центрального сквозного отверстия или, по меньшей мере, из радиального внутреннего сквозного отверстия перфорированного стального листа второго вида, он входит, например, в осевую полость между перфорированным стальным листом второго вида и, например, примыкающим к нему в направлении вверх перфорированным стальным листом первого вида и снова направляется в ней радиально наружу для поступления, по меньшей мере, в сквозное отверстие перфорированного стального листа первого вида, хотя направление воздуха через перфорированные стальные листы может заканчиваться уже после второго перфорированного стального листа в пакете.
Вслед за этим описанное выше, радиально поворачиваемое направление потока повторяется до тех пор, пока воздушный поток не попадет в самый верхний в пакете перфорированный стальной лист, а от него поступит в соединение для соединения, по меньшей мере, со вторичной камерой.
Во время прохождения перфорированных стальных листов содержащаяся в воздушном потоке влага в значительной степени конденсируется на стенках перфорированных стальных листов. При вытеснении объема воздуха, по меньшей мере, из вторичной камеры, например, при приведении в действие пневматического тормозного цилиндра, конденсируемая влага выдувается затем из конденсационного устройства в атмосферу через его приточно-вытяжное вентиляционное отверстие. Кроме того, вертикальная укладка перфорированных стальных листов в рабочем положении конденсационного устройства с параллельной к вертикали ориентацией центральной оси резервуара обеспечивает обусловленное силой тяжести вытекание конденсата из приточно-вытяжного вентиляционного отверстия.
Согласно особенно предпочтительному варианту выполнения предусмотрено, что:
- в горшкообразном резервуаре расположены штабелем друг над другом, по меньшей мере, два отдельных и стандартно сконструированных конденсационных модуля соосно к центральной оси резервуара и конденсационный модуль содержит соответственно перфорированный стальной лист первого вида и перфорированный стальной лист второго вида, расположенные вертикально к центральной оси и параллельно друг к другу, причем
- перфорированные стальные листы первого вида и перфорированные стальные листы второго вида соответственно имеют, по меньшей мере, одно сквозное отверстие, а сквозные отверстия перфорированных стальных листов первого вида и перфорированных стальных листов второго вида расположены с радиальным смещением друг к другу относительно центральной оси резервуара, и причем - в рабочем положении резервуара приточно-вытяжное вентиляционное отверстие выполнено в дне резервуара, а соединение для соединения, по меньшей мере, со вторичной камерой - в верхнем участке резервуара, и причем конденсационные модули в резервуаре сложены друг над другом так, что конденсационный модуль с перфорированным стальным листом первого вида находится напротив перфорированного стального листа второго вида примыкающего к конденсационному модулю, по меньшей мере, на некоторых участках так, что может возникать соединение потока между сквозными отверстиями стальных листов первого и второго вида разных конденсационных модулей и, причем
- поступающий посредством приточно-вытяжного вентиляционного отверстия в резервуар для включения или выключения тормозного цилиндра возвращаемый поток сжатого воздуха протекает через конденсационные модули по очереди снизу вверх и проходит в соединение для соединения, по меньшей мере, со вторичной камерой или поступающий посредством соединения для соединения, по меньшей мере, со вторичной камерой в резервуар для включения или выключения тормозного цилиндра возвращаемый поток сжатого воздуха протекает через конденсационные модули по очереди сверху вниз и выходит через приточно-вентиляционное отверстие в атмосферу.
Так как сквозные отверстия радиально смещены в перфорированных стальных листах первого вида относительно сквозных отверстий в перфорированных стальных листах второго вида, возникает изменение направления потока внутри конденсационного модуля и между различными конденсационными модулями: от радиального внутреннего к радиально наружному или от радиально наружного к радиально внутреннему. Эти многократные изменения направления потока в виде лабиринтного уплотнения вызывают уже описанные выше эффекты дросселирования.
Кроме того, вследствие подобного в виде лабиринта направления потока через конденсационные модули уменьшается опасность проникновения воды, что во время работ по очистке при помощи устройств для очистки под высоким давлением. Так, как неоднократные изменения направления потока создают что-то вроде защитного уплотнения для внутренней части корпуса тормозного цилиндра. К тому же, благодаря многократным изменениям направления потока внутри конденсационных модулей и между ними хватает небольшой монтажной высоты сложенных друг над другом в резервуаре конденсационных модулей, поэтому становится возможной эффективная конденсация при небольшом конструктивном пространстве.
Поскольку конденсационные модули сконструированы стандартными, в частности, выполнены идентично из перфорированных стальных листов первого вида и перфорированных стальных листов второго вида, причем перфорированные стальные листы первого вида и перфорированные стальные листы второго вида соответственно взаимно идентичны, для конденсационного устройства требуются небольшие производственные расходы.
Не в последнюю очередь существует возможность выбора количества уложенных друг над другом в резервуаре конденсационных модулей в зависимости от всасываемых во вторичную камеру или вытесняемых из нее объемов воздуха, поэтому согласно изобретению конденсационное устройство можно универсально использовать для различных размеров вторичных камер.
Особенно предпочтительно, если перфорированные стальные листы первого вида и второго вида различных конденсационных модулей могут взаимно контактировать, по меньшей мере, в радиальном внешнем участке кольцеобразно, а в центральном участке находиться на некотором расстоянии друг от друга по оси.
При помощи описанного выше предпочтительного примера выполнения конденсационного устройства далее, например, при всасывании воздуха, по меньшей мере, во вторичную камеру тормозного цилиндра происходит следующее прохождение потока:
Сначала воздушный поток поступает через центральное приточно-вытяжное вентиляционное отверстие, или через фиксированный в нем винт с отверстием, в осевую полость между дном резервуара и перфорированным стальным листом первого вида самого нижнего в пакете конденсационного модуля. После этого воздушный поток поворачивает в направлении радиально наружу, по меньшей мере, в радиальное внешнее сквозное отверстие перфорированного стального листа первого вида. Затем внутри самого нижнего конденсационного модуля происходит повторное изменение направления воздушного потока от радиально внутреннего к центральному сквозному отверстию, или, по меньшей мере, в направлении к радиально внутреннему сквозному отверстию перфорированного стального листа второго вида самого нижнего конденсационного модуля. После выхода воздушного потока из центрального сквозного отверстия или, по меньшей мере, из радиального внутреннего сквозного отверстия перфорированного стального листа второго вида самого нижнего конденсационного модуля, он входит в осевую полость между самым нижним конденсационным модулем и примыкающим к нему конденсационным модулем, в котором он снова направляется радиально наружу для поступления, по меньшей мере, в сквозное отверстие перфорированного стального листа первого вида конденсационного модуля, прилегающего к самому нижнему конденсационному модулю. Вслед за этим повторяется описанное выше направление потока до тех пор, пока воздушный поток не выйдет в центральном сквозном отверстии или, по меньшей мере, в радиальном внутреннем сквозном отверстии перфорированного стального листа второго вида самого верхнего в пакете конденсационного модуля, а из него попадет в соединение для соединения, по меньшей мере, со вторичной камерой.
Во время прохождения конденсационных модулей содержащаяся в воздушном потоке влага в значительной степени конденсируется в конденсационных модулях. Затем при вытеснении объема воздуха, по меньшей мере, из вторичной камеры, например, при приведении в действие пневматического тормозного цилиндра, конденсированная влага выдувается из конденсационного модуля в атмосферу. Кроме того, вертикальная укладка конденсационных модулей в рабочем положении конденсационного устройства с параллельной к вертикали ориентацией центральной оси резервуара способствует обусловленному силой тяжести вытеканию конденсата из приточно-вытяжного вентиляционного отверстия.
По существу, рассматривая пневматический тормозной цилиндр, для которого предназначено описываемое конденсационное устройство, может идти речь о таком виде пневматического тормозного цилиндра, в котором при перемещениях поршня происходит вытеснение объема воздуха, по меньшей мере, в отходящей от тормозной камеры вторичной камере.
Под тормозной камерой следует понимать камеру, в которой подача или выпуск воздуха посредством поршня тормозного цилиндра вызывает в конечном счете включение или выключение тормоза. Напротив, под отходящей от тормозной камеры вторичной камерой следует понимать камеру, в которой при выключении или выключении тормозного цилиндра происходит только вытеснение или впуск объема воздуха, который, однако, не служит непосредственно для приложения тормозного или растормаживающего усилия. Такой отходящей от тормозной камеры вторичной камерой является, в частности, камера, с установленной возвратной пружиной для поршня рабочей тормозной системы активного пневматического цилиндра рабочей тормозной системы или камера, с установленной действующей на поршень тормозного цилиндра пружинного энергоаккумулятора энергоаккумулирующей пружиной пассивного пневматического тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором.
Поэтому в активном пневматическом цилиндре рабочей тормозной системы во вторичной камере расположена возвратная пружина для предварительного поджимания поршня рабочей тормозной системы в нерабочем положении, в то время как приведение в действие поршня цилиндра рабочей тормозной системы происходит посредством подачи и выпуска воздуха из рабочей тормозной камеры. В то время как в пассивном пневматическом тормозном цилиндре с пружинным энергоаккумулятором тормозные усилия прилагаются, по меньшей мере, посредством действующей на поршень тормозного цилиндра пружинного энергоаккумулятора энергоаккумулирующей пружины, в котором во вторичной камере с установленной энергоаккумулирующей пружиной при движениях поршня тормозного цилиндра пружинного энергоаккумулятора также происходит вытеснение объема воздуха.
Кроме того, говоря о пневматическом тормозном цилиндре, речь может также идти о комбинированном рабочем тормозном цилиндре и тормозном цилиндре с пружинным энергоаккумулятором, в котором обе вышеназванные вторичные камеры соединены через конденсационное устройство с их приточно-вытяжным вентиляционным отверстием. Благодаря этому при помощи единственного конденсационного устройства в нескольких вторичных камер может поступать и выпускаться из них воздух через их приточно-вытяжное вентиляционное отверстие, или в значительной мере охранять от загрязнения и влаги.
Не в последнюю очередь пневматический тормозной цилиндр, в частности, комбинированный рабочий тормозной цилиндр и тормозной цилиндр с пружинным энергоаккумулятором может объединяться с узлом колодочного тормозного механизма колодочного тормозного механизма или с узлом суппорта дискового тормоза рельсового транспортного средства. Тем не менее, применение конденсационного устройства не ограничивается пневматическими тормозными цилиндрами рельсовых транспортных средств. Более того, согласно изобретению, конденсационное устройство подходит для пневматических тормозных цилиндров для любого типа транспортных средств, в частности, для грузовых автомобилей.
Особенно предпочтительно, если резервуар конденсационного устройства имеет объем, соответствующий, по существу, объему воздуха, вытесняемому при ходе поршня тормозного цилиндра из вторичной камеры или всасываемого во вторичную камеру. В этом случае, например, при выключении тормозного цилиндра во вторичную камеру всасывается только объем воздуха, вытесненный раньше из камеры, например, при включении тормозного цилиндра.
Предпочтительные усовершенствованные варианты изобретения раскрыты в пунктах формулы изобретения, описании и чертежах. Указанные в преамбуле описания преимущества признаков и комбинаций нескольких признаков являются лишь примерами и могут реализовываться альтернативно или совокупно, не обязательно достигая преимуществ, представленных согласно изобретению вариантов выполнения.
Другие признаки следует заимствовать из чертежей, в частности, из изображенных форм и относительных измерений нескольких элементов при сравнении друг с другом, а также из их относительной компоновки и действующей связи. Возможна комбинация признаков разных вариантов выполнения изобретения или признаков разных пунктов формулы изобретения, также исходя из выбранных ссылок на пункты формулы изобретения и инициируемых ими. Это относится также к таким признакам, которые изображены на отдельных чертежах или указаны при их описании. Эти признаки могут комбинироваться также с признаками разных пунктов формулы изобретения. Приведенные в пунктах формулы изобретения признаки могут также отсутствовать для других вариантов выполнения изобретения.
Идентичные или одинаково действующие элементы и конструктивные узлы обозначены в разных вариантах выполнения соответственно теми же ссылочными позициями.
Далее на чертежах приводится изображение примера выполнения изобретения и более детально разъяснен в последующем описании. На чертежах представлено следующее:
фиг. 1 - частичное изображение поперечного сечения узла колодочного тормозного механизма с конденсационным устройством согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения;
фиг. 2 - изображение поперечного сечения конденсационного устройства по фиг. 1;
фиг. 3 - перспективное изображение в разобранном виде поперечного сечения конденсационного модуля конденсационного устройства по фиг. 2.
На фиг. 1 изображен узел 1 колодочного тормозного механизма рельсового транспортного средства, содержащий в общем корпусе 2 объединенными двигатель, в виде комбинированного рабочего и тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором, а также действующую на тормозные колодки 4 тормозную механику 6. Из достаточно известного комбинированного тормозного цилиндра рабочего тормозного и тормозного цилиндра пружинного энергоаккумулятора в данном случае представляет интерес только камера 8, в которой расположена возвратная пружина поршня 10 цилиндра рабочей тормозной системы рабочего тормозного цилиндра, причем поршень 10 рабочей тормозной системы приводятся в действие приточно-вытяжным вентилированием тормозной камеры 12 для включения и выключения рабочего тормоза. На фиг. 1 показан поршень 10 рабочей тормозной системы цилиндра рабочей тормозной системы в нерабочем положении, причем показанная на чертеже стрелка указывает на положение включения. При приведении в действие поршня 10 цилиндра рабочей тормозной системы в положение включения (его на фиг. 1 символизирует стрелка) находящийся в камере 8 для возвратной пружины воздух сжимается. Для создания выравнивания давления в этой камере 8 она соединена через внутренний проточный канал 14 с соединением 16 для конденсационного устройства 18, в дне 20 которого выполнено центральное приточно-вытяжное вентиляционное отверстие 22, посредством которого камера 8 находится в подключении потока с атмосферой описываемым далее способом.
Конденсационное устройство 18 прифланцовано предпочтительно на корпусе 2 узла 1 колодочного тормозного механизма со стороны дна, причем оно объединено с узлом колодочного тормозного механизма 1. Конденсационное устройство 18 служит для конденсации влаги из всасываемого в камеру 8 цилиндра рабочей тормозной системы воздуха. Кроме того, оно должно предотвращать также проникновение частиц загрязнений в камеру 8. Оно имеет соединение 24 для соединения с камерой 8 цилиндра рабочей тормозной системы, соосно расположенное относительно сообщающегося, выполненного как горловина проточного канала 14 соединения 16. Соединения 16, 24, а также проточный канал 14 проходят, например, вертикально в рабочем положении узла 1 колодочного тормозного механизма или конденсационного устройства 18. Вследствие этого соединение 24 конденсационного устройства 18 находится в подключении потока с камерой 8, содержащей возвратную пружину цилиндра рабочей тормозной системы.
Дополнительно изображенный на фиг. 1 проточный канал 14 может быть соединен в корпусе 2 узла 1 колодочного тормозного механизма с не показанной на чертеже камерой тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором, в которой размещена, по меньшей мере, действующая на поршень пружинного энергоаккумулятора энергоаккумулирующая пружина, и в которой находящийся в ней воздух расширяется или сжимается при включении и выключении тормозного механизма с пружинным энергоаккумулятором или стояночного или экстренного тормоза. Затем не показанная на чертеже камера также поддерживает связь через приточно-вытяжное вентиляционное отверстие 22 конденсационного устройства 18 c атмосферой.
Как это следует из фиг. 2, конденсационное устройство 18 имеет резервуар 26 в форме горшка, прифланцованный к узлу 1 колодочного тормозного механизма со стороны дна и в котором выполнено соединение 24, предпочтительно в виде вертикального канала. Кроме того, соединение 24 впадает, например, на чертеже в радиальное отверстие 28 к внутренней полости 30 резервуара 26, закрытого с торцевой стороны крышкой 32. Например, радиальное отверстие 28 для соединения с соединением 24 выполнено в резервуаре 26 с торцевой стороны, в частности, на его верхнем крае.
В горшкообразном резервуаре 26, расположены, например, штабелем друг над другом три отдельных и стандартно сконструированных и цилиндрических конденсационных модуля 34А, 34В и 34С, соосно к центральной оси 36 также предпочтительно цилиндрического резервуара 26. Такой конденсационный модуль 34А, 34В, 34С состоит предпочтительно соответственно только из перфорированного стального листа 38 первого вида и перфорированного стального 40 листа второго вида, расположенных соответственно вертикально к центральной оси 36 и параллельно друг к другу в резервуаре 26, как это показано на фиг. 3.
Перфорированные стальные листы 38 первого вида и перфорированные стальные листы 40 второго вида каждого из конденсационных модулей 34А, 34В, 34С имеют соответственно, по меньшей мере, одно сквозное отверстие 42, 44, причем сквозные отверстия 42, 44 перфорированных стальных листов 38 первого вида и перфорированных стальных листов 40 второго вида расположены относительно центральной оси 36 резервуара 26 с радиальным смещением относительно друг друга. Особенно предпочтительно, если перфорированные стальные листы 38 первого вида имеют несколько радиальных внешних сквозных отверстий 42, а перфорированные стальные листы 40 второго вида имеют центральное сквозное отверстие 42, как это показано на фиг. 2 и 3.
Если рассматривать в рабочем положении резервуар 26, или конденсационное устройство 18, или объединенный с ним узел 1 колодочного тормозного механизма, приточно-вытяжное вентиляционное отверстие 22 выполнено центрально в дне 20 резервуара 26. В этом приточно-вытяжном вентиляционном отверстии 22 фиксирован, например, винт 46 с отверстием, соединяющим внутреннюю полость 30 резервуара 26 с атмосферой, в частности посредством того, что стержень 48 винта 46 с отверстием завинчен в резьбу приточно-вытяжного вентиляционного отверстия 22 и винт 46 с отверстием имеет, например, в головке винта радиальные отверстия 50, находящиеся в соединении с атмосферой и с центральным, выполненным в стержне 48 винта осевым отверстием 52, снова впадающим во внутреннюю полость 30 резервуара 26.
Как показано на фиг. 2, конденсационные модули 34А, 34В, 34С уложены в резервуаре 26 друг над другом так, что конденсационный модуль 34С, 34В с перфорированным стальным листом 38 первого вида расположен напротив перфорированного стального листа 40 второго вида конденсационного модуля 34В, 34А, примыкающего, по меньшей мере, на некоторых участках с интервалом к конденсационному модулю 34С, 34В так, что может осуществляться подключение потока между сквозными отверстиями 42, 44 перфорированных стальных листов первого и второго вида 38, 40 различных конденсационных модулей 34А, 34В, 34С.
Особенно предпочтительно, если перфорированный стальной лист 38 первого вида выполнен в виде горшка с конусообразно вогнутым в поперечном сечении дном, имеющим, кроме того, радиальные внешние сквозные отверстия 42, и выполненным с огибающей, цилиндрической периферийной стенкой (фиг. 3). Перфорированный стальной лист 40 второго вида представляет собой между тем закрывающую предпочтительно горшкообразный перфорированный стальной лист 38 первого вида, в поперечном сечении вогнуто-конусообразную крышку, в которой, кроме того, выполнено центральное сквозное отверстие 44. Эта крышка в качестве перфорированного стального листа 38 первого вида расположена в этом случае "заподлицо" и с уплотнением своим радиальным внешним краем, предпочтительно, на открытом вертикальном крае цилиндрической периферийной стенки перфорированного стального листа 38 первого вида. Вследствие этого перфорированные стальные листы 38 первого вида в конденсационном модуле 34А, 34В, 34С расположены предпочтительно внизу, а перфорированные стальные листы 40 второго вида, - предпочтительно, сверху, если рассматривать рабочее положение.
Перфорированные стальные листы 38, 40 первого вида и второго вида представляют собой предпочтительно детали, изготовленные глубокой вытяжкой из листовой стали. Особенно предпочтительно, если дно 20 резервуара 26 конусообразное и выпуклое, при рассмотрении в поперечном сечении, в выдающемся центре которого выполнено приточно-вытяжное вентиляционное отверстие 22 (фиг. 2). Посредством выше описанной геометрии между дном 20 резервуара 26 и перфорированным стальным листом 38 первого вида самого нижнего в пакете конденсационного модуля 34А создается открытая осевая полость 54А.
Особенно предпочтительно, если перфорированные стальные листы 38 первого вида и перфорированные стальные листы 40 второго вида соответственно образуют отдельные конструктивные элементы, причем предусмотрена опирающаяся в крышку 32 резервуара 26 спиральная прижимная пружина 56, усилиями нажима которой, с одной стороны, в каждом конденсационном модуле 34А, 34В, 34С предварительно поджимается его перфорированный стальной лист 40 второго вида в качестве крышки к перфорированному стальному листу первого вида в качестве горшка, а с другой стороны, поджимаются конденсационные модули 34А, 34В, 34С друг к другу, как это можно легко представить при помощи фиг. 2.
Крышка 32 фиксирована в резервуаре 26 с возможностью разъединения. Кроме того, после отделения крышки 32 от резервуара 26 можно по отдельности извлечь спиральную прижимную пружину 56 и конденсационные модули 34А, 34В, 34С или их перфорированные стальные листы 38, 40 первого вида и второго вида из резервуара 26.
Особенно предпочтительно, если в радиальных внешних зазорах 58 между перфорированным стальным листом 38 первого вида конденсационного модуля 34А, 34В, 34С и перфорированным стальным листом 40 второго вида примыкающего к конденсационному модулю 34А, 34В, 34С конденсационного модуля 34А, 34В, 34С расположено уплотнительное кольцо 60, уплотняющее в направлении радиальной внутренней периферийной поверхности резервуара 26. Дополнительно радиальные внешние периферийные поверхности цилиндрических периферийных стенок перфорированных стальных листов 38 первого вида имеют имеющую небольшой зазор скользящую посадку относительно радиальной внутренней периферийной поверхности резервуара 26 для возможности укладывания сверху в резервуар 26 конденсационных модулей 34А, 34В, 34С или их перфорированных стальных листов 38, 40 первого вида и второго вида.
Уложенные друг над другом конденсационные модули 34А, 34В, 34С или перфорированные стальные листы 38, 40 первого вида и второго вида различных конденсационных модулей 34А, 34В, 34С контактируют между собой предпочтительно в радиальном внешнем участке перфорированных стальных листов 38, 40 кольцеобразно, а в центральном участке находятся на одной оси на некотором расстоянии друг от друга посредством соответственно осевой полости 54В, 54С, как это показано на фиг. 2. Для обеспечения этого соответствующим способом сформированы или обработаны глубокой вытяжкой перфорированные стальные листы 38, 40 первого вида и второго вида.
В этом случае при помощи описанного выше предпочтительного выполнения конденсационного устройства 18, например, при всасывании воздуха в камеру 8 цилиндра рабочей тормозной системы при расположении поршня 10 цилиндра рабочей тормозной системы от положения включения в нерабочее положение, причем объем камеры 8 увеличивается, происходит описываемое далее прохождение потока через конденсационное устройство 18, проиллюстрированное на фиг. 2 стрелками:
Сначала воздушный поток входит через центральное приточно-вытяжное вентиляционное отверстие 22 или через фиксированный в нем винт 46 с отверстием в осевую полость 54А между дном 20 резервуара 26 и перфорированным стальным листом 38 первого вида самого нижнего в пакете конденсационного модуля 34А. Затем воздушный поток поворачивает в радиально наружном направлении в радиальные внешние сквозные отверстия 42 перфорированного стального листа 38 первого вида самого нижнего конденсационного модуля 34А. После этого внутри самого нижнего конденсационного модуля 34А снова происходит изменение направления воздушного потока в радиально внутреннем направлении к центральному сквозному отверстию 44 перфорированного стального листа 40 т второго вида самого нижнего конденсационного модуля 34А.
После выхода воздушного потока из центрального сквозного отверстия 44 перфорированного стального листа 40 второго вида самого нижнего конденсационного модуля 34А, он попадает в открытую осевую полость 54В между самым нижним конденсационным модулем 34А и примыкающим к нему средним конденсационным модулем 34В, в котором он снова поворачивает в радиально наружном направлении для входа в радиальные внешние сквозные отверстия 42 перфорированного стального листа первого вида 38 среднего конденсационного модуля 34В. Вслед за этим описанное выше направление потока внутри конденсационных модулей 34В и 34С продолжается до тех пор, пока воздушный поток не выйдет в центральном сквозном отверстии 44 перфорированного стального листа 40 второго вида самого верхнего в пакете конденсационного модуля 34С, а из него попадет через радиальное отверстие 28, соединение 24 конденсационного устройства 18, соединение 16 узла 1 колодочного тормозного механизма и проточный канал 14 - в камеру 8 цилиндра рабочей тормозной системы.
Во время прохождения конденсационных модулей 34А, 34В, 34С содержавшаяся в воздушном потоке влага значительно конденсируется в перфорированных стальных листах 38, 40 первого и второго вида и выпадает в осадок на их стенках.
При вытеснении объема воздуха из камеры 8, в данном случае вызванным включением пневматического цилиндра рабочей тормозной системы, а вследствие этого вызванным уменьшением объема камеры 8, создается затем воздушный поток точно противоположный к описанному выше направлению потока, посредством которого в атмосферу выдуваются выпавшие в осадок на стенках перфорированных стальных листов 38, 40 первого вида и второго вида капельки влаги из конденсационного устройства 18 через его приточно-вытяжное вентиляционное отверстие 22. Кроме того, вертикальная укладка конденсационных модулей 34А, 34В, 34С в рабочем положении конденсационного устройства 18 с параллельной к вертикалям ориентацией центральной оси 36 резервуара 26 обеспечивает обусловленное силой тяжести вытекание конденсата из приточно-вытяжного вентиляционного отверстия 22.
Вместо цилиндрической формы резервуар 26, перфорированные стальные листы 38, 40 первого вида и второго вида 40 могут быть также выполнены в поперечном сечении прямоугольными, квадратными или многоугольными, не оказывая негативного влияния, вследствие этого, на функционирование конденсационного устройства 18.