В двухкамерных воздушных тормозах или изменениях их получается наибольшее тормозящее усилие, когда в так называемой мертвой камере имеется атмосферное давление. Если тормоз рассчитан на торможение определенного веса вагона, скажем, для порожнего товарного или пассажирского вагона, то в особенности у товарных вагонов следует сделать приспособления для повышения тормозящего усилия в случае загрузки вагона. С этой целью уже предложено было снабжать вагон так называемым дополнительным тормозом, приходящим в действие при нагрузке тормоза. В последнее время было предложено иначе и более просто достигнуть той же цели, а именно: поршень двухкамерного тормоза делать в форме диференциального поршня с разными поверхностями поршня для действия, по надобности при порожнем или полунагруженном вагоне, на соответствующую поверхность поршня, тогда как при торможении груженого вагона работают обе поверхности вместе.
Ясно, что можно просто решить задачу, если с помощью простых добавочных средств регулируют торможение так, что один и тот же тормозной поршень употребляется к торможению как порожнего, полугруженого, так и вполне груженого вагона, а также получается, что одно и то же тормозное устройство или же тот же тип тормоза подходит и для пассажирского, и для товарного вагона, каковой результат, очевидно, во многих отношениях весьма желателен.
Настоящее изобретение разрешает задачу как раз в этом направлении и, согласно изобретению, становится возможным применить один и тот же простой двухкамерный тормоз для теоретически произвольных значений тормозящего усилия, хотя на практике достаточно иметь только три разных тормозящих усилия.
Из сказанного вытекает, что максимальная сила торможения достигается при определенном заданном давлении в главном воздухопроводе, когда давление в мертвой камере тормоза опустилось до атмосферного и ясно, что если так устроить тормоз, чтобы нельзя было давлению в мертвой камере снизиться до атмосферного, даже когда в главном воздухопроводе при торможении произошло снижение до атмосферного, то тот же тормоз дает меньшее максимальное тормозящее усилие. Если, кроме того, удается максимальное падение давления в мертвой камере сделать в две или более ступени, то для максимального падения давления также получаются два или более значения для максимального падения давления, по одному для каждого значения максимального падения давления в мертвой камере. В основе изобретения лежат эти принципы, и намеченный результат достигается тем, что вместо обычного соединения с атмосферой мертвой камеры в течение более или менее длительного периода при торможении последняя соединяется с закрытыми помещениями, объем которых определяет величину максимального падения давления в мертвой камере при ближайшем торможении.
Изобретение поясняется в дальнейшем ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором оно показано в применении к измененному типу двухкамерного тормоза, в котором рабочая камера при отпущенном тормозе вступает в соединение с внешним воздухом. Такой случай показывает пригодность изобретения и к такому типу тормозов.
На чертеже фиг. 1 дает схематический общий вид всего тормозного устройства в отторможенном состоянии, причем надо заметить, что разные части приведены для ясности в разных масштабах, не пропорциональных между собой; фиг. 2 изображает деталь трехходового крана 6 в положении торможения; фиг. 3 показывает измененную форму выполнения детали 22.
Измененный тип двухкамерного тормоза, который дан на чертеже, состоит из пускового приспособления в форме однокамерного тормоза 1 для подведения колодок к колесам и двухкамерного тормоза 2 с поршнем 3, который захватывающим приспособлением 4 действует на тот же поршневой шток, как и однокамерный тормоз, и при отпущенном тормозе камера сообщается с атмосферой. Такой тип тормоза известен, не составляет части изобретения и может быть заменен любым других типом двухкамерного воздушного тормоза. Мертвая камера 5 двухкамерного тормоза соединена с главным воздухопроводом 7 регулировочным. вентилем или трехходовым краном 6 известной и от изобретения не зависящей конструкции, а кран при торможении соединяет рабочую камеру двухкамерного тормоза известным и от изобретения не зависящим образом со вспомогательным резервуаром 8 для производства торможения при падении давления в главном воздухопроводе, причем сообщение мертвой камеры 6 с атмосферой обыкновенно регулируется посредством трехходового крана.
Согласно чертежу принимается, что трехходовый кран 6 соединяется с перепускной камерой 9 для ускорения падения давления в линии 7 у длинных поездов, каковое приспособление уже известно. Кран также несет приспособление 10, 11 частью для того, чтобы двухкамерный тормоз работал по тем же кривым торможения, что и однокамерный, а частью для регулирования соединения мертвой камеры 5 с этими камерами во время торможения, а также соединения между этими камерами и внешним воздухом при отпуске тормозов.
Общим признаком для изобретения является то, что при торможении выпуск из мертвой камеры 5 идет по приспособлению 10, 11 в определенного размера резервуары, если желательно меньшее торможение, и в атмосферу, если нужно использовать максимально тормозящее усилие всего агрегата.
Согласно изобретению, часть для отбора 12 в клапанной коробке 21 или в другой соответствующей части по линии 13 снабжается многоходовым вентилем (кран режима торможения), получившим в данном примере выполнения форму крана с пробкой 14 с полостью 15. На пробке 14 имеется по окружности паз 16, а полость 15 на той же высоте имеет четыре радиально направленных канала 17, 18, 19 и 20. Канал 17 образует выпуск и сообщается с трубой 13, а каналы 18 и 19 служат для отбора к двум равным закрытым резервуарам, канал же 20 является выпуском в атмосферу. Канал 18 трубою 23 соединяется с резервуаром 26 и канал 19 сообщается трубою 24 с резервуаром 27, который, примерно, может быть вдвое больше резервуара 26. При положении пробки 14, указанном на чертеже, труба 13 по каналу 20 находится в прямом сообщении с атмосферой и при этом достигается обычным путем максимум торможения, как если бы поршнем 11 и отверстием 37 мертвая камера была в прямом сообщении с атмосферой.
Необходимо отметить, что изобретение не ограничивается применением крана с пробкою вышеописанного рода в качестве вентильного органа, так как то же действие, понятно, можно получить с каким угодно многоходовым краном, к примеру золотниковым вентилем или т.п.
Если принять, что вентильный орган так установлен, что только каналы 17 и 18 взаимно сообщаются, то отбор из мертвой камеры 5 исключительно идет в резервуар 26, а так как последний обладает ограниченным определенным объемом, то падение давления в мертвой камере никак не может превысить определенного значения, независимо от того, насколько снизилось давление в линии 7. Можно принять, что это падение давления отвечает тормозящему усилию, достаточному или соответствующему порожнему вагону. Если вентильный орган так поставлен, что пазом 16 сообщаются между собою каналы 17, 18 и 19, то общий объем резервуара увеличивается на объем резервуара 27, чему соответствует определенное повышенное значение максимального падения давления в мертвой камере 5, а это со своей стороны соответствует повышенному тормозящему усилию, например, пригодному для полугруженого вагона.
Равным образом сообщением каналов 17, 18, 19 и 20 между собою достигается значение торможения, соответствующего полной нагрузке вагона. Из этого следует, что установкой вентильного органа определяется величина торможения, смотря по весу вагона и весу груза в нем, причем именно число ступеней торможения зависит от числа резервуаров и путей в вентильном органе, но для всяких практических целей хватает вышеуказанного числа ступеней. Величина разных резервуаров, понятно, подгоняется к числу желаемых степеней торможения.
Как упоминалось, фиг. 1 показывает отдельные части отпущенного тормоза. При заправленной и вполне отпущенной системе, когда давление в главном воздухопроводе 7 будет, допустим, 5 атм., это же давление будет также во вспомогательном резервуаре 8, в мертвой камере 5, по обеим сторонам поршня 40 трехходового крана и поршневого золотника 10 (исключая кольцевидные поршневые поверхности, которые соединяются каналом 53 с перепускной камерой 9), а также поршня 11. Атмосферное давление имеется в рабочей камере 42 тормоза и в камере 43 пускового цилиндра через каналы 44, 45, золотник 41, канал 46 и отверстие 47. При изображенном на чертеже положении резервуары 26 и 27 находятся в сообщении с внешним воздухом через отверстие 20. Если, например, пробка 14 заняла положение для полугруженого вагона, т.е. если обе камеры 26 и 27 приключены к линии 13, то высасывается воздух в том положении загруженного и нетормозного состояния, какое дано на чертеже, из полости в золотнике 10 через отверстие 37. Перепускная камера 9 откачивается через золотник 41, канал 46 и отверстие 47. Торможение достигается, как обычно, тем, что понижается давление в линии 7. При этом поршень 40 идет до дна своего цилиндра и прерывает обычным образом сообщение между линией 7 и вспомогательным резервуаром 8 (через питательный паз 48). Перемещением поршня освобождается задержка 49 обычным способом и золотник 41 сразу переходит в положение, показанное на фиг. 2. Этим давление во вспомогательном резервуаре 4 через каналы 50 и 45 переводится в пусковой цилиндр 43, откуда получают давление тормозные колодки. Каналом 44 давление вспомогательного резервуара переводится также к рабочей камере 42 двухкамерного тормоза. Объем по ходу поршня 40 известным образом через канал 52 воспринимается перепускной камерой 9. Это давление в камере 9 передается каналом 53 на наружную кольцевидную поверхность поршневого золотника 10, так что практически получается, что на все поверхности поршня 11 и поршневого золотника 10 действует одно и то же давление, приблизительно равное давлению в главном воздухопроводе в тот момент, когда пускается в ход тормоз. Пружина 54 поэтому может подать поршневой золотник наверх и прервать как сообщение 55 между главной линией и мертвой камерой двухкамерного тормоза, так и соединение между отверстиями 12 и 37. Пружина 54 ведет поршень 11 на полный ход вверх с тем, что получается новое соединение между мертвой камерой 5 и линией 13 по каналам 56, 58 и отверстию 12. От линии 13 воздух попадает или через отверстие 20 в атмосферу, если пробка 14 поставлена на груженый режим, или к резервуарам 26 и 27, если пробка 14 поставлена на полугруженом режиме, или же только к резервуару 26, если пробка стоит на порожнем режиме. Это течение воздуха из камеры 5 в линию 13 продолжается до тех пор, пока давление в мертвой камере, а потому и на центральную поршневую поверхность, находящуюся под действием пружины 54, настолько уменьшится, что давление главного воздухопровода на поршневой золотник 10 может подвинуть его назад в среднее положение, т.е. соединения между каналами 56, 53 и 13, главной линией 7, отверстием 55 и каналом 56, а также между каналом 13 и отверстием 37. Благодаря этому в камере 5 остается неизменным происшедшее падение давления. При 5 атм. давления в главной линии и при груженой и отторможенной системе такое падение давления в мертвой камере равно приблизительно 0,8-1 атм., а по всему главному воздухопроводу наблюдается падение давления приблизительно до 0,25 атм. Результатом падения давления в мертвой камере является то, что поршень двухкамерного тормоза 3 настолько подвигается против давления во вспомогательном резервуаре 8, что захватывающее приспособление 4 приходит в зацепление с зубчатым поршневым штоком. Весь этот процесс, следовательно, не завершает процесса торможения, а лишь приводит к быстрому и надежному прижатию колодок.
Если давление получилось необходимое для более сильного торможения, то золотник 10 снова под действием давления в мертвой камере и во вспомогательном резервуаре 8 (давлением воздуха по каналу 50, трехходовому крану 6 и каналу 59) подается вверх. Благодаря этому давление в мертвой камере понижается по каналам 58 и 56 и по отверстию 12 к каналу 13, пока не наступит равновесие с давлением в главной линии, когда золотник 10 опять не вернется в названное срединное положение, т.е. когда все каналы закрыты. Если и дальше давление в главной линии падает, то повторяется вышеописанное движение золотника 10, и давление в камере 5 вновь упадет, т.е. повысится тормозящее усилие. Таким образом, создается возможность полного регулирования в течение процесса торможения.
Если желательно уменьшить силу торможения, то давление в главной линии повышается, причем золотник 10 продвигается вниз в положение, показанное на фиг. 1, так что воздух течет из главной линии через отверстия 55 в мертвую камеру через канал 56. Такой поток может быть замедлен больше или меньше приспособлением 57. Одновременно с повышением давления в мертвой камере, понятно, уменьшается и тормозящее усилие. Если пробка 14 стоит на полугруженом режиме, т.е. имеет сообщение с обоими резервуарами 26 и 27, то последние во время отпуска тормозов одновременно с загрузкой мертвой камеры 5 соединены с атмосферой по каналу 15 и отверстиями 12 и 27. Как загрузка камеры, так и опоражнивание резервуаров 26 и 27 идет дальше до наступления равновесия между давлением в главной линии и в мертвой камере, так что золотник 10 подходит снова в названное срединное положение, причем все каналы закрыты. При желании и дальше уменьшить тормозящее усилие повышают давление в главном воздухопроводе, причем повторяется вышеописанный процесс. Вследствие этого даже отпуск тормозов идет постепенно.
При полном отпуске тормозов давление на линии повышается до первоначального значения (5 атм. были указаны для примера). Вследствие этого и мертвая камера загружается до 5 атм. и поршень 40 ставится в положение по фиг. 1, а потому воздух, находящийся в пусковом цилиндре 43, по каналу 45, золотнику 41, каналу 46 и через отверстие 47 выводится наружу (такое вытекание может быть замедлено больше или меньше приспособлением 60; замедлители 60 и 57 можно сделать, само собою разумеется, так, чтобы они работали одновременно). Перепускная камера 9 также опоражнивается через отверстие 47 и канал 46. Взятое небольшое количество воздуха вспомогательным резервуаром 8 возмещается, таким образом, по питательному пазу 48 известным образом. При загруженной системе и вполне отпущенных тормозах поршневой золотник 10 всегда становится в положение, показанное на фиг. 1, благодаря тому, что освобождается от давления сторона золотника 10, обращенная к перепускной камере. Если один из резервуаров 26 или 27 или оба приключены, то они опоражниваются через канал 13 и отверстия 12 и 37.
Если размеры поверхности поршня 11, обращенной к давлению вспомогательного резервуара, таковы, что получается полное торможение при груженом вагоне (т.е. если мертвая камера 5 при торможении сообщается с внешним воздухом), например, при падении давления в главной линии с принятого давления в 5 атм. до 3,5 атм., то ясно, что при установке тормоза вагона на полугруженый режим получается полное торможение со значительно большим давлением (скажем, уже при 3,95 атм.), а при установке тормоза на порожний режим для значительно меньшего падения давления (уже при 4,35 атм. давления в магистрали).
Если часть 22 остается выполненной по фиг. 3, т.е. с поршнем в виде диференциального, то можно поршневые поверхности рассчитать так, что полное торможение получается во всех случаях при одном и том же давлении в магистрали (например, при 3,5 атм.).
Если тормоз установлен на торможение порожнего вагона (порожний режим), то давление из вспомогательного резервуара распространяется через канал 59, переключательное приспособление 61 и канал 62 до наружной кольцевой поршневой поверхности поршня 11. В это время средняя поршневая поверхность поршня 11 бездействует, потому что она через канал 63 и переключательное приспособление 61 находится в сообщении с внешним воздухом. При установке тормоза на полугруженый вагон средняя поршневая поверхность каналом 63 сообщается с каналом 59, а кольцевидная поршневая поверхность получает связь через канал 62 с внешним воздухом. При вполне груженом вагоне, наоборот, обе поршневые поверхности действуют совместно с каналом 59. Переключение приспособления 61, естественно, может быть так устроено, что оно имеет место одновременно с переключением приспособления 14.
Регулировка отверстий 55, 12 и 37 необязательно должна производиться от движения золотника 10 по цилиндру, как это представлено на фиг. 1, но можно, понятно, собрать эти отверстия в плоскости золотника и регулировать плоским золотником, который может получать свое движение от поршня, соответствующего поршневому золотнику 10.
Если приведение в работу колодок производится особым однокамерным тормозом с отдельным воздухораспределителем, то разумеется, отпадают цилиндр 1 и соответствующие части вентиля 6. Тем не менее описываемое изобретение переменного торможения остается в принципе тем же.
Также случается, что обыкновенный двухкамерный тормоз так скомбинирован с однокамерным тормозом, что давление в мертвой камере во время торможения передается в однокамерный тормоз. Максимальное тормозящее усилие, получаемое в том случае, когда наступает равенство давлений в мертвой камере в полости однокамерного тормоза, подходит тогда для торможения поршневого вагона. Торможение груженого вагона получается таким образом, что из мертвой камеры выпускается оставшееся в ней количество воздуха. Это опоражнивание уравновешивающего воздуха из мертвой камеры можно производить, применяя настоящее изобретение ступенями; так что, например, тормозящее усилие достигнуто может быть 
и 
нагрузки вагона.
Дросселированием отверстия 37 может быть замедлено опораживание резервуаров 26 и 27, так что этот промежуток времени будет соответствовать времени отпуска тормозов, что предпочтительно.
Вместо того, чтобы (как показано на чертеже) резервуарам 26 и 27 придавать форму отдельных частей тормоза, они могут быть выработаны в виде полостей, представляющих одно целое вместе с тормозным цилиндром, и если речь идет о тормозе комбинированного типа, как показано на чертеже, то упомянутые резервуары могут быть устроены вокруг цилиндра однокамерного тормоза без того, чтобы общий диаметр тормозного агрегата превысил в этом месте в значительной степени или вообще превысил наибольший диаметр цилиндра двухкамерного тормоза.
Ясно, что поворотная пробка 14 режимного крана 14, 15 может устанавливаться от руки, смотря по степени желаемого максимального торможения каждого отдельного вагона, в зависимости от степени его загруженности, однако, возможно достигнуть автоматической установки режимного крана 14, 15 одним из известных способов, т.е. используя изменение расстояния рамы вагона от букс, благодаря различной просадки рессор, зависимой от веса груза в вагоне. Приспособления для выполнения сего могут быть весьма различными: они могут быть чисто механическими и передавать перемещение вагонов в вертикальном направлении посредством рычагов и шарниров на вентильный орган, а также гидравлическим путем, когда перемещение кузова используется для вытеснения надлежащей жидкости или газа, приводящего в работу приводной механизм режимных кранов. Можно применить и электрические приспособления для этой цели. Отмеченные приспособления, как указывалось выше, уже известны в различном выполнении и не показаны на чертеже.
1. Приспособление к воздушным двухкамерным тормозам для получения переменного торможения при одинаковой степени падения давления в главном воздухопроводе, у которых вся тормозящая сила или только часть ее получается во время торможения опоражниванием тормозной камеры (мертвой камеры), отличающееся тем, что выпускной канал 56 упомянутой камеры (фиг. 1) соединяется, по крайней мере, с одним резервуаром 26, 27, вместимость которого является мерилом окончательного давления, образующегося при непрерывном выпуске в тормозной камере, соединительная проводка между каковой камерой и упомянутым резервуаром примыкает к клапанному приспособлению 10, 11, которое при отпущенных тормозах соединяет упомянутый резервуар с наружным воздухом и которое имеющимся в главном воздухопроводе давлением устанавливается таким образом, что связь с наружным воздухом прерывается, когда давление в главном воздухопроводе снижается для производства торможения.
2. Форма выполнения приспособления по п. 1, отличающаяся тем, что на линии к замкнутому резервуару или к замкнутым резервуарам устроено другое вентильное приспособление 14, 15, посредством которого эта линия может быть сообщена с атмосферою независимо от клапанного приспособления, действующего под влиянием давления в главном воздухопроводе.
3. Форма выполнения приспособления по пп. 1 и 2 в случае, когда выпускной канал соединяется с несколькими закрытыми резервуарами, отличающаяся тем, что вентильное приспособление 14, 15 устроено таким, что резервуары могут сообщаться с тормозной камерой, или независимо друг от друга, или несколько одновременно, причем подвижная часть 14 вентильного приспособления устроена так, что, работая совместно с соответственной частью 15, при продолжающемся в том же направлении движении, включает один за другим резервуары, чтобы принять в конце движения положение, при котором соединенные с тормозной камерой резервуары получают сообщение с атмосферой в то время, как движение части клапана в противоположном направлении прерывает связь с атмосферою и тем самым выключает один резервуар за другим в противоположном последовательном чередовании.
4. Форма выполнения приспособления по пп. 1 и 3, отличающаяся тем, что подвижная часть 14 вентильного приспособления 14, 15 соединена так помощью уже известных приспособлений с частью, изменяющей свое положение в связи с изменением нагрузки вагона, на котором устроен тормоз, что установка названного вентильного приспособления происходит автоматически в соответствии с нагрузкой.
