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Elektropneumatische Bremseinrichtung
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kammer ausgestattetenDreidrucksteuerventil und einem vom Druck der Hauptluftleitung pneumatisch ge- steuerten elektrischen Schalter zur Betätigung elektromagnetischer Brems- und Löseventile. Bei elektro- pneumatischen Bremsanlagen ist es bereits bekannt, zusätzlich zu einer in ihrer Druckhöhe durch ein
Führerbremsventil geregelten Hauptluftleitung, die der rein pneumatischen Steuerung von Dreidrucksteuer- ventilen und zugleich der Aufladung von Druckluftbehältern dient, noch eine elektrische Steuereinrich- tung vorzusehen, wobei mittels von der Spindel des Führerbremsventiles mechanisch schaltbarer, elektri- scher Kontakte die Be- und Entlüftung von Bremszylindern bewirkende, elektromagnetische Ventile be- tätigbar sind.
Auch ist es bereits bekannt, Einrichtungen vorzusehen, die bei voller Funktionsfähigkeit der elektrischen Steuerungsorgane nur diese in Tätigkeit treten bzw. zur Wirkung kommen lassen.
Diese Bremsanlagen weisen jedoch die Nachteile auf, dass sie besonders ausgestaltete Führerbrems- ventile benötigen und dass keine Gewähr zum Erreichen wenigstens nahezu gleicher Bremsstufe mittels der elektrischen und pneumatischen Steuereinrichtungen bei gleicher Stellung des Handgriffes des Führerbremsventiles gegeben ist.
Es sind auch bereits elektropneumatisch gesteuerte Bremsanlagen bekannt, bei welchen ein für direkt wirkende Druckluftbremsen geeignetes Führerbremsventil den pneumatischen Steuerteil eines elektrischen
Schalters überwacht, der der Betätigung elektromagnetischer Brems- und Löseventile dient. Bei solchen Anlagen ist es bekannt, den in den Bremszylinder eingesteuerten Bremsdruck auf den pneumatischen Steuerteil des elektrischen Schalters rückwirken zu lassen. Diese Bremsanlagen weisen jedoch den Nachteil auf, dass keine den Bremszylinderdruck beeinflussenden, rein pneumatisch arbeitenden zusätzlichen
Steuerungsorgane vorgesehen werden können.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Beseitigung dieser angeführten Nachteile und wird dadurch gelöst, dass als Mittel zur Bevorzugung der elektrisch gesteuerten Bremsvorgänge ein mit einem Stufenkolben ausgestattetes Doppelrückschlagventil vorgesehen ist, an dessen eine, die grössere wirksame Kolbenfläche beaufschlagende Eingangsleitung die elektrischen und an dessen andere Eingangsleitung die pneumatischen Bremssteuereinrichtungen angeschlossen sind und dessen Ausgangsleitung die Be- und Entlüftung eines Bremszylinders überwacht.
Eine weitere erfinderische Ausgestaltung des Gegenstandes des Hauptanspruches besteht darin, die Ausgangsleitung des Doppelrückschlagventi1es mit jessen zu den elektrischen Bremssteuereinrichtungen führender Eingangsleitung über ein sich in Strömungsrichtung zu letzterer öffnendes Rückschlagventil zu verbinden.
Diese Anordnung des Rückschlagventiles bringt den wesentlichen Vorteil mit sich, dass unabhängig davon, ob beim Lösen der Bremse der Lösevorgang mittels des elektromagnetischen Löseventiles demjenigen mittels des Dreidrucksteuerventiles voreilt oder umgekehrt, in jedem Fall der Lösevorgang nicht bis zum Ende der Funktion des Dreidrucksteuerventiles verzögert wird.
Gemäss dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung überwacht ein über eine Leitung 3 an eine nicht dargestellte Druckluftquelle angeschlossenes, selbstregelndes Führerbremsventil 5
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die Druckhöhe in einer Hauptluftleitung 7. Eine Zweigleitung 9 führt von dieser zu der Hauptluftleitungskammer 11 eines Dreidrucksteuerventiles 13, ein Kolben 15 trennt eine Steuerkammer 17 von ersterer Kammer 11 ab. Der Kolben 15 trägt eine als Rohr ausgebildete Kolbenstange 19, die abgedichtet in eine mit Aussenluft beaufschlagte Kammer 21 ragt, diese mittels eines Kolbens 23 begrenzt und mit einem Ventilsitz 25 endigt.
Innerhalb der Kammer 21 weist die Kolbenstange 19 eine Querbohrung 27 auf.'Dem Ventilsitz 25 ist eine Doppeldichtplatte 29 zugeordnet, deren zweite Dichtfläche mittels einer Feder 31 gegen einen an einer die oberhalb des Kolbens 23 befindliche Kolbenkammer 33 von einem Ventilraum 35 trennenden Zwischenwand befestigten Ventilsitz 37 gedrückt wird. Eine weitere Feder 39 drückt den Kolben 23 gegen seine untere Endlage. Der Ventilraum 35 ist über eine Leitung 41 mit einem Bremsluftbehälter43 und mit einem diesem zugeordnetenFüllventil 45 verbunden. An die Steuerkammer 17 des Dreidrucksteuerventiles 13 ist ein Luftbehälter 47 und über eine Drosselstelle 49 das Füllventil 45 angeschlossen, zu welchem auch eine von der Kolbenkammer 33 kommende Leitung 51 führt.
Die Leitung 51 endigt in einer Kolbenkammer 53 des Füllventiles 45, die durch einen anderseits mit Aussenluft beaufschlagten Kolben 55 begrenzt ist. Eine am Kolben 55 befestigte Kolbenstange 57 führt abgedichtet in einen mit Hauptluftleitungsdruck beaufschlagten Ventilraum 59, innerhalb welches auf ihr eine Dichtplatte 61 angebracht ist, die durch eine Feder 63 gegen einen Ventilsitz 65 gedrückt wird, der den Luftdurchtritt aus dem Ventilraum 59 in eine Kolbenkammer 67 überwacht. Die Kolbenstange 57 durchragt die Kolbenkammer 67 und trägt an ihrem Ende einen einerseits von dieser Kolbenkammer 67, anderseits von einer mit dem Druck der Steuerkammer. 17 des Dreidrucksteuerventiles aufgeladenen. Kammer 69 beaufschlagten Kolben 71.
Von der Leitung 51 führt eine Zweigleitung in eine Kolbenkammer 73 eines der Steuerkammer 17 zugeordneten Füllventiles 75, welches mittels eines federbelasteten Kolbens - : 7 ein in eine von der Hauptluftleitung 7 Über die Drossel 49 zur Steuerkammer 17 führende Leitung 79 eingeschaltetes Ven- til 81 überwacht. An die Kolbenkammer 33 des Dreidrucksteuerventiles ist ein Eingangsraum 85 eines
Doppelrückschlagventiles 83 angeschlossen, der beiderseits von durch eine Kolbenstange 87 verbundenen verschiedene Durchmesser aufweisenden Kolben 89, 91 begrenzt ist. Der kleinere, untere Kolben 89 ist anderseits von Aussenluft beaufschlagt, der grössere, obere Kolben 91 vom im zweiten Eingangsraum 93 herrschenden Druck.
In der Mitte der Kolbenlaufbahn des Kolbens 91 mündet ein von diesem überschleif- barer Anschluss einer Rohrleitung 95 in das Doppelrückschlagventil 83 ein. Die Leitung 95 führt in eine
Kolbenkammer 97 eines Relaisventiles 99, die durch einen von einem Rohr 101 durchsetzten Kolben 103 begrenzt ist.
Das Rohr durchragt nach links die Kolbenkammer 97 und endigt in der freien Atmosphäre, nach rechts endigt es in einer Kolbenkammer 111 mit einem Ventilsitz 105. Der Kolben 103 ist von rechts von der
Kraft einer Feder 107 und dem Druck der mit einem Bremszylinder 109 in Verbindung stehenden Kolben- kammer 111 beaufschlagt. Dem Ventilsitz 105 ist eine Doppeldichtplatte 113 zugeordnet, deren zweite Dichtfläche zusammen mit einem Ventilsitz 115 den Luftdurchtritt von einem vom Bremsluftbehälter 43 über eine Leitung 117 beaufschlagten Ventilraum 119 in die Kolbenkammer 111 überwacht. Eine Feder 121 drückt die Doppeldichtplatte 113 gegen den Ventilsitz 115.
Vom Bremsluftbehälter 43 führt eine Leitung 117,123 über ein zwei Kammern und ein den Luftdurchtritt zwischen diesen überwachende Ventil 125 aufweisendes Magnetventil 127 in den Eingangsraum 93 des Doppelrückschlagventiles 83. An den Eingangsraum 93 ist noch ein zweites, die Entlüftung dieses Raumes überwachende Magnetventil 129 angeschlossen. Beide Magnetventile 127,129 sind imRuhezustand geschlossen. Ein Rückschlagventil 131 verbindet die Ausgangsleitung 95 des Doppelrückschlagventiles 83 mit dessen Eingangsraum 93 in Strömungsrichtung zu letzterem.
Von der Hauptluftleitung 7 führt eine Zweigleitung 133 in eine Steuerkammer 137 eines pneumatisch gesteuerten, elektrischen Schalters 135, die einerseits mittels eines durch eine Feder 147 belasteten Kolbens 139 von einer mit einem auf Regeldruckhöhe eingestellten Sicherheitsventil 141 mit Entlüftung 143 verbundenen Steuerkammer 145 getrennt ist. Der Kolben 139 ist mit einer von einem Ventilsitz umgebenen Bohrung 149 versehen, die von einem an einer Kolbenstange 151 befestigten Ventilkegel 153 verschlossen werden kann.
Die Kolbenstange 151 führt abgedichtet in einen mit Aussenluft beaufschlagten Raum 155, trägt einen diesen von einer mit dem Druck des Eingangsraumes 93 des DoppelrUckschlagventiles 83 beaufschlagten Rücksteuerkammer 159 trennenden, von einer Feder 158 belasteten Kolben 157 und ragt mit ihrem Ende, an dem ein Schalthebel 161 angelenkt ist, ins Freie. Der Schalthebel 161 ist um einen Festpunkt 163 drehbar, an seinem Ende trägt er einen mit einer zu einer nicht gezeigten Stromquelle führenden Leitung 165 verbundenen Kontakt 167, dem zwei Schaltkontakte 169, 171 symmetrisch zugeordnet sind, die mit einer elektrischen Löseleitung 173 bzw. Bremsleitung 175 verbunden sind.
Die Spule des Magnetventiles 127 ist an die Bremsleitung 175 und diejenige des Magnetventiles 129 an die Löseleitung 173 angeschlossen.
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Die Wirkungsweise der in ihrem Aufbau beschriebenen Bremsanlage ist folgende :
Bei gelöster Bremse nehmen die Einzelteile der Anlage die in der Zeichnung dargestellten Lagen ein.
Aus der Druckluftquelle füllt das Führerbremsventil 5 die Hauptluftleitung 7 mit Druckluft von Regeldruckhöhe, das Kolbensystem 15,19, 23 des Dreidrucksteuerventiles nimmt seine untere Endlage, die Lö- sestellung ein. Das Ventil 25, 29 ist geöffnet, so dass die Kolbenkammer 33 und die Leitung 51 entlüftet sind. Das Füllventil 81 ist ebenfalls geöffnet, so dass die Steuerkammer 17 und der Behälter 47 auf Regeldruckhöhe aufgeladen sind. Das Kolbensystem des Füllventiles 45 nimmt bei voll aufgeladenem Bremsluftbehälter 43 unter der Beaufschlagung der Kolbenkammern 67,69 und unter der Kraft der Feder 63 seine linke Endlage ein, wobei das Ventil 61,65 geschlossen ist.
Das Kolbensystem des Schalters 135 nimmt unter der Beaufschlagung der Steuerkammer 137 und-über das Ventil 149, 153 erfolgen-der Steuerkammer 145 mitRegeldruck und den Kräften der Federn 147, 158 bei geschlossenem Ventil 149, 153 eine mittlere Stellung ein, in welcher beide Kontakte 167, 169 bzw. 171 geöffnet sind. Die beiden Magnetventile 127,129 sind geschlossen,. der Eingangsraum 93 des Doppelrückschlagventiles 83 sei durch vorheriges Öffnen des Ventiles 129 drucklos. Das Kolbensystem 89, 87,91 des Doppelrückschlagventiles nimmt dabei eine seiner beiden Endlagen, beispielsweise seine untere Endstellung, ein. Die Kolbenkammer 97 des Relaisventiles 99 ist über das Doppelrückschlagventil entlüftet, so dass auch der Bremszylinder 109 über das geöffnete Ventil 105, 113 mit Aussenluft beaufschlagt ist.
Zum Einbremsen wird durch Drehung des Handgriffes des Führerbremsventiles 5 der Druck der Hauptluftleitung 7 um einen bestimmten Betrag abgesenkt. Die Druckverminderung in der Steuerkammer 137 des Schalters 135 bedingt infolge der bleibenden Beaufschlagung der Kolbenkammer 145 eine Verschiebung des Kolbensystems 139, 151, 157 bei weiterhin geschlossenem Ventil 149, 153 nach rechts, so dass die Kontakte 167, 171 in Berührung kommen und die Bremsleitung 175 unter Spannung setzen. Das Ventil 12S des Magnetventiles 127 öffnet sich daher, so dass Druckluft aus dem Bremsluftbehälter in den Eingangsraum 93 des Doppelrückschlagventiles 83 einströmt und dessen Kolbensystem in die untere Endlage bringt bzw. dort festhält.
Nunmehr strömt Druckluft über die Leitung 95 in die Kolbenkammer 97 des Relaisventiles 99 ein und verschiebt dessen Kolben 103 nach rechts, so dass sich das Ventil 105,113 schliesst und das Ventil 115, 113 öffnet. Über letzteres Ventil gelangt Druckluft aus dem Bremsluftbehälter 43 in die Kolbenkammer 111 und den Bremszylinder 109. Zugleich gelangt auch ein Teil der das Magnetventil 127 durchströmenden Druckluft in die Rücksteuerkammer 159 des Schalters 135 und bewegt dessen Kolbensystem bei genügender Beaufschlagung in die Mittelstellung zurück, so dass die Bremsleitung stromlos wird und sich das Magnetventil 127 schliesst.
Bedingt durch die längeren Rohrleitungen und die Verwendung von Druckluft als Übertragungsmittel senkt sich etwas verzögert zur Betätigung des Schalters 135 der Druck der Hauptluftleitungskammer 11 des Dreidrucksteuerventiles ab, wodurch das Kolbensystem unter Schliessung des Ventiles 25,29 und Öffnung des Ventiles 37,29 durch den in der Steuerkammer weiterhin herrschenden Regeldruck angehoben wird. Aus dem Bremsluftbehälter 43 strömt nunmehr Druckluft über das Ventil 37,29 in die Kolbenkammer 33 und die mit dieser verbundenen Kolbenkammern 53 und 73 ein. Unter der Beaufschlagung der Kolbenkammer 73 schliesst sich das Ventil 81, so dass keine Druckluft aus der Steuerkammer 17 in die Hauptluftleitung abströmen kann. Das Ventil 61,65 bleibt infolge der Beaufschlagung der Kolbenkammer 53 geschlossen.
Aus der Kolbenkammer 33 gelangt auch Druckluft in den Eingangsraum 85 des DoppelrUckschlagven- tiles 83, kann jedoch infolge der Beaufschlagung des Eingangsraumes 93 über das Magnetventil 127 dessen Kolbensystem nicht anheben. Bei einer entsprechenden Beaufschlagung der Kolbenkammer 33 senkt sich das Kolbensystem des Dreidrucksteuerventiles ab, bis sich das Ventil 37,29 schliesst. Bei genügender Beaufschlagung der Kolbenkammer 111 des Relaisventiles 99 schliesst sich das Ventil 113, 115 ebenfalls.
Damit ist eine Bremsstufe erreicht. Die in die beiden Eingangsräume 85,93 des Doppelrückschlagventi- les über das Dreidrucksteuerventil bzw. das Magnetventil 127 eingesteuerten Drücke sollen möglichst gleiche Höhe haben ; durch en tsprechende Wahl der Kolbenfläehen im Dreidrucksteuerventil und im Schalter 135 - wobei ein gleiches Flächenverhältnis der in beiden Steuereinrichtungen enthaltenen beiden Kolben zueinander anzustreben ist-kann dies erreicht werden.
Bei weiterem Einbremsen wiederholen sich die dargestellten Vorgänge entsprechend.
Zum Lösen der Bremse wird über das Führerbremsventil 5 in die Ha'iptluftleitung 7 Druck von Regel- iöhe eingeleitet. Die in der Steuerkammer 137 des Schalters 135 hiedurch erfolgende Drucksteigerung verschiebt dessen Kolbensystem bei geschlossenem Ventil 149, 153 nach links, bis sich die Kontakte 167, 169 berühren und die Löseleitung 173 unter Spannung setzen. Das Magnetventil 129 wird hiedurch erregt md öffnet sich, so dass die Kolbenkammer 97 über das Doppelrückschlagventil 83 sowie die Rücksteuerrammer 159 des Schalters entlüftet werden.
Der in dem Eingangsraum 85 des Doppelrückschlagventiles
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verbleibende Druck steuert dieses zwar um, so dass wiederum Druckluft in die Leitung 95 gelangt, doch strömt diese Druckluft über das Rückschlagventil 131 und das Magnetventil 129 ebenfalls ab. Der Kolben 103 des Relaisventiles 99 bewegt sich daher nach links und öffnet das Auslassventil 113,105, so dass der Bremszylinder 109 entlüftet wird.
Die Anordnung des Rückschlagventiles 131 ist zwar keine unbedingte Notwendigkeit, jedoch bringt dieselbe den wesentlichen Vorteil mit sich, dass der Lösevorgang der Bremse nicht bis zum Ende des pneu- matischen Lösens verzögert wird. Wenn beim Lösen der Bremse mittels des elektromagnetischen Löseventiles 129 dieser Lösevorgang dem rein pneumatischen Lösevorgang mittels des Dreidrucksteuerventiles 13 voreilt, besteht in der Kammer 85 des Doppelrückschlagventiles 83 noch ein Restdruck, während der Überdruck in der Kammer 93 bereits auf Null abgesunken ist. Dieser Restdruck in der Kammer 85 verschiebt das Kolbensystem 89,91 so, dass Druckluft in den Raum 97 des Relaisventiles 99 gelangt.
Diese Druckluft wurde die Entlüftung des Bremszylinders 109 bis zum Ende des pneumatischen Lösevorganges verzögern, wenn sie nicht Gelegenheit hätte, über das Rückschlagventil 131 ebenfalls zum Magnetventil 129 zu gelangen und über dasselbe abzuströmen.
Würde die elektropneumatische Bremseinrichtung ohne das Rückschlagventil 131 betrieben, so müsste, wie bereits erwähnt, der Nachteil in Kauf genommen werden, dass der Lösevorgang sich so lange verzögern würde, bis der Restdruck im Raum 85 des Doppelrückschlagventiles 83 über das Dreidrucksteuerventil 13 abgebaut ist.
Durch die bereits vorstehend angegebenen Umstände verzögert, steigt der Druck in der Hauptluftleitungskammer 11 des Dreidrucksteuerventiles an. Der Kolben 15 senkt sich daher ab und öffnet das Entlüftungsventil 25,29, so dass die Leitung 51 auch über das preidrucksteuerventil entlüftet wird. Gleichzeitig hiezu sinkt der Druck in der Kolbenkammer 53 des Füllventiles 45, so dass sich dessen Kolbensystem unter der mangelnden Beaufschlagung der Kolbenkammer 67 infolge des Luftverbrauches des Bremszylinders nach rechts verschiebt und hiebei das Ventil 61, 65 öffnet.
Infolge des insbesondere bei langen Zügen am Zugende sich anfänglich einstellenden Druckgefälles vom Bremsluftbehälter zur Hauptluftleitung strömt Druckluft aus ersterem Behälter in die Hauptluftleitung ein, so dass eine Löseerleichterung für die Drei-
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til 61, 65 schliesst. Die Entlüftung der Kolbenkammer 73 des Füllventiles. 75 bewirkt ein Öffnen des Ventiles 81, so dass auch die Steuerkammer 17 auf Regeldruckhöhe nachgefüllt wird. Nach völliger Entlüftung der Kolbenkammer 97 und damit auch der Kolbenkammer 159 des Schalters 135 drückt die Feder 147 das Kolbensystem des letzteren in die Mittellage, so dass sich die Kontakte 167,169 öffnen und sich das Magnetventil 129 infolgedessen wieder schliesst.
Bei Ausfall der elektrischen Steuerung infolge eines Schadens arbeitet die pneumatische Steuerung, d. h. das Dreidrucksteuerventil, normal weiter. Bei einer Überhöhung des in dem Eingangsraum 85 des Doppelrückschlagventiles herrschenden Druckes gegenüber demjenigen des Eingangsraumes 93 hebt sich dessen Kolbensystem in die obere Endlage, so dass das Dreidrucksteuerventil über das Relaisventil die Beund Entlüftung des Bremszylinders überwachen kann.
Das Sicherheitsventil 141 dient zum Abblasen von in die Kolbenkammer 145 des Schalters 135 beispielsweise durch Füllstösse eingesteuerten Überladungen durch die Entlüftung 143.
Selbstverständlich ist es auch möglich, das beschriebene Ausführungsbeispiel den gegebenen Forderungen anzupassen. Über eine entsprechende, an sich bekannte Umgestaltung des Relaisventiles kann eine geschwindigkeitsabhängige Bremsung erzielt werden, ausserdem können die Anlagen durch Mindest- und Höchstdruckbegrenzer, einen Zug-Umstellhahn, Schnellbretns- und Betriebsbrems ? êschleuniger und noch weitere, nicht angeführte bekannte Einrichtungen ergänzt werden.
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Electropneumatic braking device
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Chamber equipped three-pressure control valve and an electrical switch pneumatically controlled by the pressure of the main air line for actuating electromagnetic brake and release valves. In the case of electro-pneumatic brake systems, it is already known, in addition to a pressure level by a
Driver's brake valve-regulated main air line, which is used for the purely pneumatic control of three-pressure control valves and at the same time for charging compressed air tanks, an electrical control device to be provided, whereby by means of electrical contacts mechanically switchable from the spindle of the driver's brake valve, the ventilation of brake cylinders causing electromagnetic valves are operable.
It is also already known to provide devices which, when the electrical control organs are fully functional, only these come into action or allow them to take effect.
However, these brake systems have the disadvantages that they require specially designed driver's brake valves and that there is no guarantee of achieving at least almost the same braking level by means of the electrical and pneumatic control devices when the handle of the driver's brake valve is in the same position.
Electropneumatically controlled brake systems are also known, in which a driver's brake valve suitable for directly acting compressed air brakes controls the pneumatic control part of an electrical one
Monitored switch, which is used to operate electromagnetic brake and release valves. In such systems, it is known to allow the brake pressure applied to the brake cylinder to act on the pneumatic control part of the electrical switch. However, these brake systems have the disadvantage that there are no additional purely pneumatically operated ones that influence the brake cylinder pressure
Control organs can be provided.
The object of the invention is to eliminate these disadvantages and is achieved in that a double check valve equipped with a stepped piston is provided as a means for preferring the electrically controlled braking processes, on one of which, the input line acting on the larger effective piston area, the electrical and on the other The pneumatic brake control devices are connected to the input line and the output line monitors the ventilation of a brake cylinder.
A further inventive embodiment of the subject matter of the main claim consists in connecting the output line of the double check valve with its input line leading to the electrical brake control devices via a check valve opening in the direction of flow towards the latter.
This arrangement of the check valve has the essential advantage that regardless of whether the release process by means of the electromagnetic release valve leads that by means of the three-pressure control valve or vice versa, the release process is not delayed until the end of the function of the three-pressure control valve.
According to the exemplary embodiment of the invention shown in the drawing, a self-regulating driver's brake valve 5 connected via a line 3 to a compressed air source (not shown) monitors
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the pressure level in a main air line 7. A branch line 9 leads from this to the main air line chamber 11 of a three-pressure control valve 13; a piston 15 separates a control chamber 17 from the first chamber 11. The piston 15 carries a piston rod 19 designed as a tube, which protrudes in a sealed manner into a chamber 21 acted upon by outside air, delimits it by means of a piston 23 and ends with a valve seat 25.
Within the chamber 21, the piston rod 19 has a transverse bore 27. A double sealing plate 29 is assigned to the valve seat 25, the second sealing surface of which is fastened by means of a spring 31 against a valve seat attached to an intermediate wall that separates the piston chamber 33 above the piston 23 from a valve chamber 35 37 is pressed. Another spring 39 presses the piston 23 against its lower end position. The valve chamber 35 is connected via a line 41 to a brake air reservoir 43 and to a filling valve 45 assigned to it. An air tank 47 is connected to the control chamber 17 of the three-pressure control valve 13 and the filling valve 45 is connected via a throttle point 49, to which a line 51 coming from the piston chamber 33 also leads.
The line 51 ends in a piston chamber 53 of the filling valve 45, which is delimited by a piston 55, on the other hand, acted upon by outside air. A piston rod 57 attached to the piston 55 leads in a sealed manner into a valve chamber 59 acted upon by main air line pressure, within which a sealing plate 61 is attached, which is pressed by a spring 63 against a valve seat 65, which allows air to pass from the valve chamber 59 into a piston chamber 67 supervised. The piston rod 57 protrudes through the piston chamber 67 and at its end carries one of this piston chamber 67 on the one hand and one with the pressure of the control chamber on the other. 17 of the three-pressure control valve charged. Chamber 69 acted upon piston 71.
From the line 51 a branch line leads into a piston chamber 73 of a filling valve 75 assigned to the control chamber 17, which by means of a spring-loaded piston: 7 monitors a valve 81 switched on into a line 79 leading from the main air line 7 via the throttle 49 to the control chamber 17 . An input chamber 85 is connected to the piston chamber 33 of the three-pressure control valve
Double check valve 83 connected, which is delimited on both sides by pistons 89, 91 having different diameters connected by a piston rod 87. On the other hand, the smaller, lower piston 89 is acted upon by outside air, the larger, upper piston 91 by the pressure prevailing in the second inlet chamber 93.
In the middle of the piston path of the piston 91, a connection of a pipeline 95, which can be looped over by the latter, opens into the double check valve 83. The line 95 leads into a
Piston chamber 97 of a relay valve 99, which is delimited by a piston 103 penetrated by a tube 101.
The tube protrudes through the piston chamber 97 to the left and ends in the open atmosphere; to the right it ends in a piston chamber 111 with a valve seat 105. The piston 103 is from the right of the
Force of a spring 107 and the pressure of the piston chamber 111 connected to a brake cylinder 109 is applied. A double sealing plate 113 is assigned to the valve seat 105, the second sealing surface of which, together with a valve seat 115, monitors the passage of air from a valve chamber 119 acted upon by the brake air reservoir 43 via a line 117 into the piston chamber 111. A spring 121 presses the double sealing plate 113 against the valve seat 115.
A line 117, 123 leads from the brake air reservoir 43 via a two chambers and a solenoid valve 127, which monitors the air passage between them, into the inlet area 93 of the double check valve 83. A second solenoid valve 129, which monitors the ventilation of this area, is connected to the inlet area 93. Both solenoid valves 127, 129 are closed in the idle state. A check valve 131 connects the outlet line 95 of the double check valve 83 with its inlet chamber 93 in the direction of flow to the latter.
From the main air line 7, a branch line 133 leads into a control chamber 137 of a pneumatically controlled, electrical switch 135, which on the one hand is separated by a piston 139 loaded by a spring 147 from a control chamber 145 connected to a safety valve 141 with vent 143 set to the control pressure level. The piston 139 is provided with a bore 149 which is surrounded by a valve seat and which can be closed by a valve cone 153 fastened to a piston rod 151.
The piston rod 151 leads in a sealed manner into a space 155 acted upon by outside air, carries a piston 157 that separates it from a return control chamber 159 acted upon by the pressure of the input chamber 93 of the double check valve 83 and loaded by a spring 158, and projects with its end on which a switching lever 161 is hinged to the outside. The switching lever 161 can be rotated about a fixed point 163, at its end it carries a contact 167 connected to a line 165 leading to a power source (not shown), to which two switching contacts 169, 171 are symmetrically assigned, which are connected to an electrical release line 173 or brake line 175 are connected.
The coil of the solenoid valve 127 is connected to the brake line 175 and that of the solenoid valve 129 to the release line 173.
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The function of the braking system described in its structure is as follows:
When the brake is released, the individual parts of the system assume the positions shown in the drawing.
From the compressed air source, the driver's brake valve 5 fills the main air line 7 with compressed air at the control pressure level, and the piston system 15, 19, 23 of the three-pressure control valve assumes its lower end position, the release position. The valve 25, 29 is open so that the piston chamber 33 and the line 51 are vented. The fill valve 81 is also open, so that the control chamber 17 and the container 47 are charged to the control pressure level. When the brake air reservoir 43 is fully charged, the piston system of the filling valve 45 assumes its left end position under the action of the piston chambers 67, 69 and under the force of the spring 63, the valve 61, 65 being closed.
The piston system of the switch 135 assumes a middle position under the action of the control chamber 137 and - via the valve 149, 153 - the control chamber 145 with control pressure and the forces of the springs 147, 158 with the valve 149, 153 closed, in which both contacts 167 , 169 and 171 are open. The two solenoid valves 127, 129 are closed. the inlet chamber 93 of the double check valve 83 is depressurized by opening the valve 129 beforehand. The piston system 89, 87, 91 of the double check valve assumes one of its two end positions, for example its lower end position. The piston chamber 97 of the relay valve 99 is vented via the double check valve so that the brake cylinder 109 is also acted upon by outside air via the opened valve 105, 113.
For braking, the pressure of the main air line 7 is lowered by a certain amount by turning the handle of the driver's brake valve 5. The pressure reduction in the control chamber 137 of the switch 135 causes the piston system 139, 151, 157 to be shifted to the right as the piston chamber 145 remains under pressure, with the valve 149, 153 still closed, so that the contacts 167, 171 come into contact and the brake line 175 put under tension. The valve 12S of the solenoid valve 127 therefore opens so that compressed air flows from the brake air reservoir into the inlet chamber 93 of the double check valve 83 and brings its piston system into the lower end position or holds it there.
Compressed air now flows through the line 95 into the piston chamber 97 of the relay valve 99 and moves its piston 103 to the right, so that the valve 105, 113 closes and the valve 115, 113 opens. Via the latter valve, compressed air reaches the piston chamber 111 and the brake cylinder 109 from the brake air reservoir 43.At the same time, part of the compressed air flowing through the solenoid valve 127 also reaches the return control chamber 159 of the switch 135 and moves its piston system back into the central position when it is sufficiently pressurized the brake line is de-energized and the solenoid valve 127 closes.
Due to the longer pipelines and the use of compressed air as a transmission medium, the pressure in the main air line chamber 11 of the three-pressure control valve drops somewhat delayed before the switch 135 is actuated, whereby the piston system closes the valve 25,29 and opens the valve 37,29 through the in the control chamber continues to increase the prevailing control pressure. Compressed air now flows from the brake air reservoir 43 via the valve 37, 29 into the piston chamber 33 and the piston chambers 53 and 73 connected to it. When the piston chamber 73 is acted upon, the valve 81 closes so that no compressed air can flow out of the control chamber 17 into the main air line. The valve 61, 65 remains closed as a result of the action on the piston chamber 53.
Compressed air also passes from the piston chamber 33 into the input chamber 85 of the double non-return valve 83, but cannot raise the piston system of the input chamber 93 via the solenoid valve 127 as a result of the input chamber 93 being acted upon. When the piston chamber 33 is acted upon accordingly, the piston system of the three-pressure control valve is lowered until the valve 37, 29 closes. When the piston chamber 111 of the relay valve 99 is sufficiently acted upon, the valve 113, 115 also closes.
A braking level has thus been reached. The pressures introduced into the two input spaces 85, 93 of the double check valve via the three-pressure control valve or the solenoid valve 127 should be as equal as possible; This can be achieved by appropriate selection of the piston areas in the three-pressure control valve and in the switch 135 - an equal area ratio of the two pistons contained in the two control devices to one another being sought.
If you brake further, the processes shown repeat themselves accordingly.
To release the brake, pressure of the control level is introduced into the main air line 7 via the driver's brake valve 5. The resulting increase in pressure in the control chamber 137 of the switch 135 moves its piston system to the left with the valve 149, 153 closed, until the contacts 167, 169 touch each other and the release line 173 is energized. The solenoid valve 129 is thereby excited and opens, so that the piston chamber 97 is vented via the double check valve 83 and the return control chamber 159 of the switch.
The one in the inlet chamber 85 of the double check valve
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The remaining pressure reverses this so that compressed air again enters the line 95, but this compressed air also flows off via the check valve 131 and the solenoid valve 129. The piston 103 of the relay valve 99 therefore moves to the left and opens the outlet valve 113, 105, so that the brake cylinder 109 is vented.
The arrangement of the check valve 131 is not an absolute necessity, but it has the essential advantage that the release process of the brake is not delayed until the end of the pneumatic release. If, when the brake is released by means of the electromagnetic release valve 129, this release process leads the purely pneumatic release process by means of the three-pressure control valve 13, there is still a residual pressure in the chamber 85 of the double check valve 83, while the overpressure in the chamber 93 has already dropped to zero. This residual pressure in the chamber 85 moves the piston system 89, 91 so that compressed air reaches the space 97 of the relay valve 99.
This compressed air would delay the venting of the brake cylinder 109 until the end of the pneumatic release process if it did not have the opportunity to also reach the solenoid valve 129 via the check valve 131 and to flow off via the same.
If the electropneumatic braking device were to be operated without the check valve 131, then, as already mentioned, the disadvantage would have to be accepted that the release process would be delayed until the residual pressure in space 85 of the double check valve 83 is reduced via the three-pressure control valve 13.
Delayed by the circumstances already mentioned above, the pressure in the main air line chamber 11 of the three-pressure control valve rises. The piston 15 therefore lowers and opens the vent valve 25, 29 so that the line 51 is also vented via the pre-pressure control valve. At the same time, the pressure in the piston chamber 53 of the filling valve 45 drops, so that the piston system moves to the right due to the lack of pressure on the piston chamber 67 due to the air consumption of the brake cylinder and the valve 61, 65 opens.
As a result of the pressure gradient from the brake air reservoir to the main air line, which initially occurs at the end of the train, especially with long trains, compressed air flows from the first container into the main air line, so that the three
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til 61, 65 closes. The venting of the piston chamber 73 of the filling valve. 75 causes the valve 81 to open so that the control chamber 17 is also refilled to the control pressure level. After the piston chamber 97 and thus also the piston chamber 159 of the switch 135 have been completely vented, the spring 147 pushes the piston system of the latter into the central position, so that the contacts 167, 169 open and the solenoid valve 129 closes again as a result.
If the electrical control fails due to damage, the pneumatic control works, i. H. the three-pressure control valve, continue normally. If the pressure prevailing in the inlet chamber 85 of the double check valve increases compared to that of the inlet chamber 93, its piston system rises to the upper end position so that the three-pressure control valve can monitor the ventilation of the brake cylinder via the relay valve.
The safety valve 141 is used to blow off overloads introduced into the piston chamber 145 of the switch 135, for example by filling pulses, through the vent 143.
It is of course also possible to adapt the exemplary embodiment described to the given requirements. A corresponding redesign of the relay valve, known per se, can be used to achieve speed-dependent braking. In addition, the systems can be equipped with minimum and maximum pressure limiters, a pull-change valve, rapid braking and service brake Accelerators and other, not listed, known facilities can be added.
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