CH398675A - Self-regulating driver's brake valve for compressed air braking systems on rail vehicles - Google Patents

Self-regulating driver's brake valve for compressed air braking systems on rail vehicles

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Publication number
CH398675A
CH398675A CH619262A CH619262A CH398675A CH 398675 A CH398675 A CH 398675A CH 619262 A CH619262 A CH 619262A CH 619262 A CH619262 A CH 619262A CH 398675 A CH398675 A CH 398675A
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CH
Switzerland
Prior art keywords
valve
filling
pressure
driver
piston
Prior art date
Application number
CH619262A
Other languages
German (de)
Inventor
Neubeck Karl Dipl Dr Phys
Keese Erwin
Riedel Walter
Wagner Erwin
Original Assignee
Westinghouse Bremsen Ges Mbh
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Publication date
Application filed by Westinghouse Bremsen Ges Mbh filed Critical Westinghouse Bremsen Ges Mbh
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T15/00Construction arrangement, or operation of valves incorporated in power brake systems and not covered by groups B60T11/00 or B60T13/00
    • B60T15/02Application and release valves
    • B60T15/04Driver's valves
    • B60T15/048Controlling pressure brakes of railway vehicles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)

Description

  

  Selbstregelndes     Führerbremsventil    für     Druckluftbremsanlagen    von     Schienenfahrzeugen       Die Erfindung bezieht sich auf ein selbstregeln  des     Führerbremsventl    für     Druckluftbremsanlagen     von Schienenfahrzeugen, mit einem handbetätigten       Vorsteuerventil        und    einem Relaisventil, wobei das       Vorsteuerventil    entweder durch den von ihm selbst  geregelten Druck oder durch den vom Relaisventil  in die Hauptleitung eingesteuerten     Druck    selbstab  schliessend regelbar ist,

   bei dem ferner eine Einrich  tung zur Erzeugung     vorn        Hochdruckfüllstössen    und  eine     Einrichtung    für die     Niederdruckfüll-    und     An-          gleichperiode    vorgesehen ist.  



  Bei den bekannten     Ausführungsformen    selbstre  gelnder     Führerbremsventile    mit     Füllstosseinrichtung     wird der     Hauptluftleitungsdruck    durch ein Relais  ventil überwacht, das unter :

  dem Einfluss des     Unter-          schied#es        zwischen,    einem     Steuerdruck    und dem       Hauptluftleitungsdruck    steht, wobei der     Steuerdruck     für das Relaisventil durch Verstellen des Führerhe  bels an einem     Vorsteuerventil        kontinuierlich    ver  änderlich ist und wobei der vom     Vorsteuerventil     selbst     eingestellte    steuernde     Druck    dieses in die Ab  schlussstellung zurückführt.

   Bei     Führerbremsventilen     dieser Art sind Füllstoss- und     Angleicheinrichtungen     bekannt, welche in der     Füllstossstellung    und in der       Angleichstellung    durch direkte pneumatische Beein  flussung dies     Relaisventilkolbens    oder eines mit dem       Relaisventilkolben    gekuppelten zweiten Kolbens die       Hauptluftleitung    über einen grossen     Querschnitt    mit  der     Hauptluftbehälterleitung    verbunden und bei de  nen ein Zeitbehälter in Verbindung mit     einer    Aus  wahl von Düsen den zeitlichen Ablauf der     Hoch-       <RTI  

   ID="0001.0042">   druckfüllperiode    und der im Anschluss hieran einset  zenden     Niederdruckfüll    und     Angleichperiode,        beeinl          flusst,    derart,     dass    abhängig von der     Füllstossdauer,     der     Zeitbehältergrösse    und der Abmessungen der    Düsen: der während der     Hochdruckfüllperiode    und  teilweise auch während der     Niederdruckfüllperiode     erforderliche grosse     Füllquerschnitt    offen gehalten  wird.  



  Diese selbstregelnden     Führerbremsventile        mit          Füllstosseinrichtung    haben jedoch den Nachteil,     d:ass     bei einem vom     Fahrzeugführer        eingeleiteten    Füll  stoss- oder     Angleichvorgang    proportional hierzu der       Zeitbehälter    aufgefüllt wird und der     Zeitbehälter-          druck    im Anschluss an die     Hochdruckfüllperiode     auch während der     Niederdruckfüllperiode    und der       Angleichperiode    auf die den grossen Füllquerschnitt  steuernde 

  Kolbenfläche einwirken kann. Bei     einer          innerhalb    dieses Zeitraumes eventuell eintretenden  zugseitigen Notbremsung würde neben dem     Nach-          speisequerschnitt    auch der grosse     Füllquerschnitt    auf  gestossen, und die Wirksamkeit der Notbremsung er  heblich beeinträchtigt.  



  Ausserdem haben diese     selbstregelnden    Führer  bremsventile den Nachteil, dass während der vom  zweiten Relaiskolben gesteuerten     Angleichperiode    die,  Reibungen und eventuell     Seitenkräfte    des zweiten  Kolbens zu den bereits vorhandenen Reibungen     hin-          zuaddiert    werden, so     d:ass    die     Gesamtempfindlichkeit     des     Relaisventils    während der     Angleichperiod'e    erheb  lich verschlechtert wird.  



  Bei weiteren     bekannten        Ausführungsformen          selbstregelndier        Führerbremsventile    mit Füllstoss- und       Angleicheinrichtung    wird ebenfalls während der       Hochdruckfüllperiode    durch direkte pneumatische       Beeinflussung    eines mit dem     Relaisventilkolben        ge-          kuppelten    zweiten Kolbens und während der     Anf-          gleichperiode    durch direkte pneumatische Beeinflus  sung des     Relaisventilkolbens    die     

  Hauptluftleitung     über den grossen Querschnitt des     Relaisventils         mit der     Hauptluftbehälterleitung    verbunden, wobei  ebenso ein Zeitbehälter den Ablauf der     Angleich-          periode    steuert.  



  Bei     Führerbremsventilen    dieser Art     wird    vom  Fahrzeugführer manuell eine     Querschnittsverände-          rung    in der Weise vorgenommen, dass durch Ver  änderung der     Handgriffstellung    über Nocken     ein          Querschnittsschaltventil        betätigt        wird.    Dies hat den  Nachteil,

   dass entweder zu früh der grosse Füllquer  schnitt von der     Hauptluftleitung        abgetrennt    wird oder  aber der grosse Füllquerschnitt des     Querschnittsschalt-          ventils        während    der     Niederdruckfüllperiode    und An  gleichperiode geöffnet bleibt. Bei einer im     letzteren     Falle eintretenden     zugseitigen    Notbremsung wird über  grossen Querschnitt nachgespeist     unid    die     Wirksamkeit     der Notbremsung     erheb:lichbeeinträchtigt.     



  Es     sind    weiterhin selbstregelnde     Führerbremsven-          tile    für     Druckluftbremsanlagen    bekanntgeworden, bei  denen der vom Relaisventil gesteuerte Druck das       Vorsteuerventil    in die     Abschlussstellung    bringt.

   Bei       Führerbremsventilen    dieser Art sind Füllstoss- und       Angleicheinrichtungen    bekannt, die auf ein mit  den Regelgliedern des     Vorsteuerventils        gekuppeltes     Steuerglied einwirken, derart, dass die Regelungswir  kung des     Vorsteuerventils    pneumatisch über den  durch eine Feder vorgegebenen Regelbereich hinaus  während der Hochdruck- und     Niederdruckfüllperiode     erhöht     wird,

      wodurch das Füllventil des Relaisventils  in     Öffnungsstellung    gezwungen     wird    und     ausserdem     der das Steuerglied beeinflussende     Zeitbehälterdruck     gleichzeitig am Relaisventil auf ein den grossen Füll  querschnitt steuerndes Organ     einwirkt.     



  Diese selbstregelnden     Führerbremsventile        mit     Füllstoss- und     Angleichereinrichtung    haben ebenfalls  den Nachteil,     dass    der während der Hochdruck-,  Niederdruck- und     Angleichperiode    wirksame     Zeit-          behälterdruck    den     grossen    Füllquerschnitt geöffnet  hält, so d ass bei einer zugseitigen Notbremsung die       Wirksamkeit    der     Notbremsung    ebenfalls erheblich  beeinträchtigt wird.  



  Der Erfindung liegt die Aufgabe     zugrunde,    diese  Nachteile bekannter     selbstregelnder        Führerbremsven-          tile        zu    beseitigen und ein     selbstregelndes        Führer-          bremsventil    mit Füllstoss- und mit     Angleicheinrich-          tung    zu schaffen,

   das ausschliesslich     in    Abhängigkeit  von dem tatsächlichen Luftbedarf der     Hauptluftlei-          tung    und der     Hilfsluftbehälter    den grossen Füllquer  schnitt nach Beendigung der     Hochdruckfüllperiode     während der anschliessenden     Niederdiruckfüllperiode     automatisch schliesst und verriegelt, so dass gewähr  leistet ist,

       d-ass    der grosse     Füllquerschnitt    nur im un  bedingt notwendigen Zeitraum zum Füllen der       Hauptluftleitung    geöffnet ist und     während    der Nieder  druckfüllperiode und der     Angleichperiode    die     ,not-          wendige    Sicherheit gegen Nachspeisen über grossen  Querschnitt bei     zugseitiger    Notbremsung vorhanden  ist.  



       Erfindungsgemäss    wird die Aufgabe dadurch ge  löst, dass an der das Nachspeise- und das Füllventil  unterschiedlichen Querschnitts für die Hauptluftlei-         tung        steuernden    Ventilstange des Relaisventils eine  ausschliesslich während der     Hochdruckfüllperiode     pneumatisch oder mechanisch beeinflusste     Verriege-          lungseinrichtung    vorgesehen ist, mit     dieren        Hilfe    die  Ventilstange,

   ein     Öffnern    des     Nachspeiseventils    kleine  ren Querschnitts zulassend gegen ein Betätigen des  Füllventils grösseren     Querschnitts    ausserhalb der       Hochdruckfüllperiodie        verriegelbar    ist.  



  In weiterer Ausbildung dies Erfindungsgegenstan  des ist der vom     Hauptluftleitungsdruck    entgegen dem  vom     Vorsteuerventil    geregelten Steuerdruck     beauf-          schlagte    und die Höhe des Luftdrucks in der     Haupt-          luftleiiung    beeinflussende     Membrankolben    des Relais  ventils mittels     einer    Federkupplung kraftschlüssig mit  der Ventilstange verbunden.  



  Weiterhin ist dabei die     Verriegelungseinrichtung     auf der Mittelachse der Ventilstange angeordnet und  durch einen als     Füllstosskolben    wirkenden Membran  kolben mit Rohr steuerbar.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des       Erfindungsgegenstandes    im Mittelschnitt dargestellt.  Das     Führerbremsventil    'besteht aus einem Vorsteuer  ventil 1 und einem Relaisventil 2. Das Vorsteuer  ventil enthält einen Hohlstössel 3, der mittels eines  Handgriffes. 9 in bekannter Weise in Längsrichtung  bewegbar ist. Die Längsbohrung dies Stössels 3 ist  am oberen Ende     geschlossen,    am unteren Ende da  gegen als Sitz für     einen        Ventilkörper    4 ausgebildet  und steht über     Radiialbohrungen    5 mit einer den  Stössel 3 umgebenden Ringkammer 6 in ständiger  Verbindung.

   Am Stössel 3     befinden    sich Nocken 7,  8, 10, 11, die in Abhängigkeit der vom Handgriff 9       eingelegten        Stellungen    entweder ein federbelastetes       Angleichventil    12, ein federbelastetes     Füllstossventil     13, ein federbelastetes     Abschlussventil    14 oder ein  federbelastetes     Schnellbremsventil    15 'betätigen. Die  Betätigungsvorrichtung für das     Angleichventil    12  kann auch so gewählt werden, dass die Betätigung  über einen besonderen; vom Führerbremshebel unab  hängigen     Mechanismus    erfolgt.

   Die Ventilkammern  16 und 17     werden    bei betätigtem Ventil 12 bzw. 13  mit dem Raum 18, der durch seine Verbindungen  mit der Ringkammer 6     Haupthehälterdruck    hat, ver  bunden, bei nicht betätigtem Ventil von     ihm    ab  getrennt. Die Kammer 19 des     Abschlussventils    14  stellt die Verbindung zum     Nachspeiseventil    des       Relaisventils    dar und ist bei geöffnetem     Abschluss-          ventil    mit der     Hauptluftleitung    20 verbunden.

   Bei       geöffnetem        Schnellbremsventil    15 wird die Haupt  luftleitung 20 über grossen     Querschnitt    mit der Atmo  sphäre verbunden.  



  Der untere Teil des     @.        Vorsteuerventils    1 enthält  eine Membran 21, in der ein Ventilrohr 22 befestigt  ist, das auf einer     Seite    dichtend durch eine Trenn  wand 23 führt und das mit seinem als Ventilsitz  ausgebildeten     oberen    Ende unter der als Dichtfläche  dienenden     Grundfläche        dies    Ventilkörpers 4 liegt.  Am anderen Ende trägt das Ventilrohr 22 einen Kol  ben 24, der in .einer     Kolbenkammer    25 dichtend       geführt    ist. Eine Feder 26 mit veränderbarer Vor-           spannurig    sucht die Membran 21 in Richtung auf  dien Ventilkörper 4 zu drücken.

   Die Federkammer 27  ist mit     einer    Entlüftungsbohrung des     Ventilrohres    22  und mit der Atmosphäre verbunden. Zur Verände  rung der     Vorspannung    der Feder 26 dient eine Stell  schraube 28. Die Kammer 16 des     Füllstossventils     13 ist     urigedrosselt        mit    einer Kammer des Relais  ventils 2     und    die Kammer 17 des     Angleichventils,    12  über eine Drossel 29 mit einem     Zeitbehälter    30 ver  bunden. Der     Zeitbehälter    30 steht mit der Kolben  kammer 25 in Verbindung.

   Zur zeitabhängigen Ent  lüftung der Kolbenkammer 25, des Zeitbehälters 30  und damit zum zeitabhängigen Angleichen einer über  ladenen Hauptleitung an den Regeldruck dient eine  im Federteller 31     befindliche    Düse 32, die über die  Kammer 27 ins Freie führt.  



  Das Relaisventil 2 enthält eine mit einem Kolben  33 durch eine Feder 34 verbundene Ventilstange 35,  die auf der einen Seite durch eine mit Anschlägen  36 versehene Gehäusewand 37     hindurchgeführt    ist       und    mit ihrem als     Ventilsitz        ausgebildeten    oberen  Ende unter der als Dichtfläche dienenden Grund  fläche des federbelasteten     Nachspeiseventils    38     liegt.     In axialer Verlängerung des     Nachspeiseventils    38 be  findet sich ein     druckentlastetes        Füllventil    grossen  Querschnitts 39.

   Die Kammern 40 und 41 sind     stän-          dig    mit dem     Hauptluftbehälter,    die Kammer 42 über  grossen Querschnitt direkt und die Kammer 43 über  das     Abschlussventil    14 des     Vorsteuerventils    1 mit der       Hauptluftleitung    20 verbunden. Der in der Kammer  43 über das     Abschlussventil    14 von der Hauptluft  le:itung     anstehende    Druck kann über die hohlen Ven  tilkörper des     Nachspeiseventils    38 und des Füllven  tils 39 in der Entlüftungsstellung des     Relaisventils     ins Freie entweichen.

   Die Membran 33 steht     in    der  Kammer 44, an die     ein,        Ausgleichbehälter    45 an  geschlossen ist,     unter    dem     Einfluss    des vom Vor  steuerventil 1 vorgegebenen Steuerdruckes und in der  Kammer 46 unter dem Einfluss des über eine Düse  47 von der     Hauptluftleitung    20 zugeführten Regel  druckes.  



  Das untere Ende der Ventilstangen 35 ist     mit    einer  Eindrehung 48 versehen, in die die Kugeln 49 der       Verriegelungseinrichtung    eingreifen können. Gelagert  sind die Kugeln 49 im Gehäuse 50, wodurch     eine     axiale Verschiebung der Kugeln, wie sie die     Ventil-          stange    35 ausführen kann, verhindert wird. Ein mit  einer Membran 51 verbundenes Rohr 52 ist am  oberen Ende mit einer Verdickung 53 versehen,  durch die die Kugeln 49 am seitlichen Heraussprin  gen aus der Eindrehung 48 der Ventilstange 35 gehin  dert werden, solange der Raum 54 drucklos ist und  eine Druckfeder 55 die Membran 51 und, das Rohr  52 in die äussere Endlage gegen den Gehäuseanschlag  56 zwingt.

   Die Eindrehung 48 in der Ventilstange  35 ist in ihrer Länge so bemessen, dass bei wirksa  mer     Verriegelungseinrichtung    die Ventilstange 35 nur  einen zum Öffnen des     Nachspeiseventils    38 und zum  Entlüften der Kammer 43 erforderlichen Hub ausfüh  ren kann. Die Kammer 54 des Relaisventils 2 steht    ausschliesslich in der     Füllstossstellung    über das geöff  nete     Füllstossventil    13 des     Vorsteuerventils    1     mit    dem  Hauptbehälter in Verbindung. In jeder     anderen          Handgriffstellung    wird die Kammer 54 durch eine  Bohrung im     Füllstossventil    13 entlüftet gehalten.  



  Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Ein  richtung ist wie folgt:  In der Ruhelage befinden sich alle beweglichen       Teile    in den gezeichneten     Stellungen.     



  Zum Lösen der Bremsen mittels     Füllstoss    gelangt  beim Drehen des Handgriffes 9     in    die     Füllstossstellung     die     Nocke    7 unter den Stössel des     Füllstossventils     13 und öffnet dieses entgegen der Federkraft. Der  in der     Kammer    18     anstehende,    über die Ringkam  mer 6 vom     Hauptluftbehälter        zugeführte    Druck ge  langt in die Kammer 54 des Relaisventils 2.

   Die  Membran 51 und das, Rohr 52 bewegt sich gegen  die Kraft der Feder 55 nach oben, so dass zuerst die  am Rohr 52 befindliche Verdickung 53 von den  Kugeln 49 geschoben wird und erst dann das Rohr  kraftschlüssig an der Ventilstange 35 zur Anlage  kommt. Bei diesem Bewegungsvorgang werden die  Kugeln 49 aus der an der Ventilstange 35 befindli  chen Eindrehung 48 ausgehoben, da das Rohr 52  den     erforderlichen    Spielraum freigibt. Die Ventil  stange wird so weit nach oben bewegt, bis der Kol  ben 33 an den Gehäuseanschlägen 36 zur Anlage  kommt und dabei sowohl das     Nachspeiseventil    38  als auch das Füllventil 39 gegen die Kraft ihrer  Federn geöffnet wurde.  



  Gleichzeitig wurde bei der Betätigung des Hand  griffes, 9 in bekannter Weise wegabhängig das     Ein-          und        Auslassventil    4 des     Vorsteuerventils    1 so ge  steuert, dass die Kammer 44 des Relaisventils 2     und,     der     Ausgleichbehälter    45 mit Steuerdruck     beauf-          schlagt    werden.  



  Bei der Betätigung des Handgriffes 9 gelangt  ausserdem die     Nocke    8 unter den Stössel des     An-          gleichventils    12 und öffnet diesen gegen die Kraft  einer Feder. Der in der Kammer 18 anstehende       Hauptbehälterdruck    gelangt über eine     Drosselstelle     29 vorbereitend für die der     Hochdruckfüllperiode     nachfolgende     Niederdruckfüllperiode    oder die An  gleichperiode in den Zeitbehälter 30 und von dort       in:    die Kolbenkammer 25, in der ein mit dem Ventil  rohr 22 und der Membran 21 verbundener Kolben  24 dichtend     geführt    wird.

   Der Kolben 24 und die       Ventilstange    22 werden nach oben bewegt und das       Einlassventil    4 geöffnet, wodurch die Regelungswir  kung pneumatisch über den durch die Feder 26  vorgegebenen Regelbereich -erhöht wird und damit       erhöhter        Steuerdruck    für die     Niederdruckfüll-    und       Angleichperiode    in die Kammer 44 des     Relaisven-          tils    2 und in den     Ausgleichbehälter    45 gelangt.  



  Bei     Beendigung    der     Hochdruckfüllperiode    wird  der     Handgriff    9 dies     Vorsteuerventils    1 aus der     Füll-          stossstellung        herausbewegt.    Die Kammer 54 des     Re-          laisventils    2 wird über die Bohrung des Füllstoss  ventils 13 entlüftet.

   Die auf die Membran 51 und  das Rohr 52 des Relaisventils     einwirkende    Feder 55      bewegt den Kolbensatz 51/52 in Richtung zum Ge  häuseanschlag 56 so weit, bis die am Rohr 52     dar-          gestellte    Verdickung 53 an den Kugeln 49, die wäh  rend der     Hochdruckfüllperiode    aus der Eindrehung  48 der Ventilstange 35 seitlich ausgehoben :sind und  auf dem äusseren     Ventilstangendürchmesser        ruhen,     zur Anlage kommt.

   Ausschliesslich in     Abhänigkeit     vom sinkenden Luftbedarf der     Hauptluftleitung    und  der     Hilfsluftbehälter        führt    die Ventilstange 35 eine  langsame Bewegung nach unten, also im     Schliesssinn     der Ventile 38 und 39, aus, da     bei    sinkendem Luft  bedarf der über die     Drosselstelle    47 auf die Membran  33     einwirkende    Hauptleitungsdruck langsam ansteigt.  Die Kugeln 49 der     Verriegelungseinrichtung    greifen  in :dem Augenblick in die Eindrehung 48 der Ventil  stange 35 ein, wenn das Füllventil 39 bei der Ab  wärtsbewegung der Ventilstange geschlossen ist.

   Die  Feder 55 bewegt das Ventilrohr 52 und die Mem  bran 51 gegen den Gehäuseanschlag 56, so dass die  Verdickung 53 die Kugeln 49 umschliesst und gegen  erneutes Herausspringen sichert. Hierdurch ist sicher  gestellt, dass bei einer auftretenden zugseitigen Not  bremse nunmehr die Ventilstange 35 nur eine Bewe  gung entsprechend der Länge der Eindrehung 48 aus  führen kann und     ein    Nachspeisen über den grossen  Querschnitt des Füllventils verhindert wird.  



  Bei einer eintretenden zugseitigen     Notbremse    wird  die Kammer 43 des Relaisventils direkt und die  Kammer 46 über die Bohrung 47 über die Haupt  luftleitung mit der Atmosphäre verbunden und beide  Räume annähernd drucklos. Der     in,    der Kammer 44  vorhandene Steuerdruck bewegt den     Membrankolben     33     in        Richtung    zum Anschlag 46.

   Bei diesem Bewe  gungsvorgang     wird    die Ventilstange 35 so     weit    mit  genommen, bis das     Nachspeiseventil    38 geöffnet ist  und     dann    die     Verriegelungseinrichtung    eine weitere  Bewegung der     Ventilstange    verhindert.     Jetzt        wird    die  Druckfeder 34 so weit zusammengedrückt, bis der       Membrankolben    33 am     Gehäuseanschlag    46 zur An  lage kommt.

   Durch die Druckfeder 34 ist sicher  gestellt,     d'ass    bei einer zugseitigen Notbremse     nicht     die hohen Kolbenkräfte,     sondern:    nur die Federkraft  34, die den     erforderlichen        Öffnungskräften    der druck  entlasteten Ventile 38 und 39     entspricht,    von der       Verriegelungseinrichtung    aufgefangen werden muss.  



  Die im Anschluss an     eine        Hochdruckfüllperiode     einsetzende     Niederdruckfüllperiode    oder auch die       Angleichperiode    wird vom Zeitbehälter 30 in Ver  bindung mit dem Betätigungskolben 24 des Vor  steuerventils so     gesteuert,    dass erhöhter und langsam  abklingender Steuerdruck auf die Membran 33 des  Relaisventils 2 zur Steuerung des     Nachspeiseventils     38     einwirkt.    Dadurch ist     gewährleistet,

          d'ass    auch  während der     Niederdruckfüll-    und     Angleichperiode            die    hohe Gesamtempfindlichkeit des     Führerbrems-          ventils    erhalten bleibt.  



  Die erfindungsgemässe Einrichtung ist sowohl bei       Führecrbremsventilen,    deren     Vorsteuerventil    durch  den von ihm selbst geregelten     Steuerdruck,    als auch  bei     Führerbremsventilen,    deren     Vorsteuerventil    durch  den vom Relaisventil     in    die     Hauptluftleitung        ein-          gesteuerten    Druck in die     Abschlussstellung    zurück  geführt werden, anwendbar.



  Self-regulating driver's brake valve for compressed air brake systems of rail vehicles The invention relates to a self-regulating driver's brake valve for compressed air brake systems of rail vehicles, with a manually operated pilot valve and a relay valve, the pilot valve being self-regulated either by the pressure it controls or by the pressure fed into the main line by the relay valve can be closed,

   in which a device is also provided for generating high pressure filling pulses at the front and a device for the low pressure filling and equalization period.



  In the known embodiments of self-regulating driver brake valves with filling device, the main air line pressure is monitored by a relay valve, which is under:

  the influence of the difference between a control pressure and the main air line pressure, whereby the control pressure for the relay valve can be continuously changed by adjusting the driver's lever on a pilot valve and the controlling pressure set by the pilot valve itself returns this to the final position .

   In driver brake valves of this type filling and adjustment devices are known, which in the filling position and in the adjustment by direct pneumatic influence this relay valve piston or a second piston coupled to the relay valve piston, the main air line is connected over a large cross-section with the main air tank line and with de NEN a time container in connection with a selection of nozzles the timing of the high <RTI

   ID = "0001.0042"> pressure filling period and the subsequent low pressure filling and adjustment period influenced in such a way that depending on the filling duration, the time container size and the dimensions of the nozzles: the large filling cross-section required during the high pressure filling period and sometimes also during the low pressure filling period is kept open.



  However, these self-regulating driver's brake valves with filling device have the disadvantage that when the vehicle driver initiates a filling or adjustment process, the time container is filled proportionally and the time container pressure after the high pressure filling period also increases to the large one during the low pressure filling period and the adjustment period Controlling filling cross-section

  Piston surface can act. In the event of an emergency braking on the train side within this period of time, the large filling cross-section would also be encountered in addition to the feed cross-section, and the effectiveness of the emergency braking would be significantly impaired.



  In addition, these self-regulating pilot brake valves have the disadvantage that during the adjustment period controlled by the second relay piston, the frictions and possibly side forces of the second piston are added to the existing friction, so that the overall sensitivity of the relay valve is increased during the adjustment periods is worsened.



  In other known embodiments, self-regulating driver's brake valves with filling and adjustment devices are also activated during the high-pressure filling period through direct pneumatic influence on a second piston coupled to the relay valve piston and during the adjustment period through direct pneumatic influence on the relay valve piston

  Main air line connected to the main air tank line via the large cross-section of the relay valve, with a time tank also controlling the sequence of the adjustment period.



  In driver brake valves of this type, the vehicle driver manually changes the cross section in such a way that a cross-sectional switching valve is actuated by changing the position of the handle via cams. This has the disadvantage

   that either the large filling cross-section is separated from the main air line too early or the large filling cross-section of the cross-sectional switching valve remains open during the low-pressure filling period and the equalization period. In the event of emergency braking on the train side in the latter case, the effectiveness of the emergency braking is significantly impaired via a large cross-section.



  Self-regulating driver brake valves for compressed air brake systems have also become known in which the pressure controlled by the relay valve brings the pilot valve into the closing position.

   In driver's brake valves of this type, filling and adjustment devices are known which act on a control element coupled to the control elements of the pilot control valve in such a way that the control effect of the pilot control valve is increased pneumatically beyond the control range specified by a spring during the high-pressure and low-pressure filling period,

      whereby the filling valve of the relay valve is forced into the open position and, moreover, the time container pressure influencing the control element acts simultaneously on the relay valve on an organ controlling the large filling cross-section.



  These self-regulating driver's brake valves with filling and adjustment devices also have the disadvantage that the time container pressure effective during the high pressure, low pressure and adjustment periods keeps the large filling cross-section open, so that the effectiveness of the emergency braking is also considerably impaired in the event of an emergency braking on the train.



  The invention is based on the object of eliminating these disadvantages of known self-regulating driver's brake valves and of creating a self-regulating driver's brake valve with a filling and equalizing device,

   which automatically closes and locks the large filling cross-section after the end of the high-pressure filling period during the subsequent low-pressure filling period, exclusively depending on the actual air requirement of the main air line and the auxiliary air tank, so that

       That the large filling cross-section is only open in the absolutely necessary period for filling the main air line and during the low-pressure filling period and the adjustment period, the necessary security against replenishment over a large cross-section in the event of emergency braking on the train side is available.



       According to the invention, the object is achieved in that on the valve rod of the relay valve controlling the make-up and filling valve with different cross-sections for the main air line, a locking device is provided that is pneumatically or mechanically influenced exclusively during the high-pressure filling period, with which the valve rod,

   opening of the make-up valve with a smaller cross-section permits against an actuation of the filling valve with a larger cross-section outside the high-pressure filling period which can be locked.



  In a further development of this subject matter of the invention, the diaphragm piston of the relay valve, which is acted upon by the main air line pressure against the control pressure regulated by the pilot valve and influences the level of the air pressure in the main air line, is frictionally connected to the valve rod by means of a spring clutch.



  Furthermore, the locking device is arranged on the central axis of the valve rod and the piston with tube can be controlled by a membrane acting as a filling piston.



  In the drawing, an embodiment of the subject of the invention is shown in center section. The driver's brake valve 'consists of a pilot valve 1 and a relay valve 2. The pilot valve contains a hollow plunger 3, which by means of a handle. 9 is movable in a known manner in the longitudinal direction. The longitudinal bore of this plunger 3 is closed at the upper end, while at the lower end it is designed as a seat for a valve body 4 and is in constant communication via radial bores 5 with an annular chamber 6 surrounding the plunger 3.

   On the plunger 3 there are cams 7, 8, 10, 11 which, depending on the positions selected by the handle 9, either actuate a spring-loaded equalizing valve 12, a spring-loaded filling valve 13, a spring-loaded shut-off valve 14 or a spring-loaded quick brake valve 15 '. The actuation device for the equalizing valve 12 can also be selected so that the actuation via a special; mechanism independent of the driver's brake lever.

   The valve chambers 16 and 17 are connected to the chamber 18, which has 6 main holding pressure through its connections to the annular chamber 6, when the valve is actuated, and separated from it when the valve is not actuated. The chamber 19 of the shut-off valve 14 represents the connection to the make-up valve of the relay valve and is connected to the main air line 20 when the shut-off valve is open.

   When the quick brake valve 15 is open, the main air line 20 is connected to the atmosphere over a large cross-section.



  The lower part of the @. Pilot valve 1 contains a membrane 21 in which a valve tube 22 is attached, which seals on one side through a partition 23 and the valve body 4 is located with its upper end formed as a valve seat under the base surface serving as a sealing surface. At the other end, the valve tube 22 carries a piston 24 which is guided in a piston chamber 25 in a sealing manner. A spring 26 with a variable preload seeks to press the membrane 21 in the direction of the valve body 4.

   The spring chamber 27 is connected to a vent hole in the valve tube 22 and to the atmosphere. To change the bias of the spring 26 is an adjusting screw 28. The chamber 16 of the filling valve 13 is urigedrosselt with a chamber of the relay valve 2 and the chamber 17 of the adjustment valve, 12 via a throttle 29 with a time container 30 connected. The time container 30 is connected to the piston chamber 25.

   A nozzle 32 located in the spring plate 31, which leads through the chamber 27 into the open, is used for time-dependent venting of the piston chamber 25, the time container 30 and thus for the time-dependent adjustment of an over-loaded main line to the control pressure.



  The relay valve 2 contains a valve rod 35 connected to a piston 33 by a spring 34, which is passed on one side through a housing wall 37 provided with stops 36 and with its upper end designed as a valve seat under the base area of the spring-loaded make-up valve serving as a sealing surface 38 is located. In the axial extension of the make-up valve 38 there is a pressure-relieved filling valve with a large cross-section 39.

   The chambers 40 and 41 are constantly connected to the main air tank, the chamber 42 is connected directly over a large cross section, and the chamber 43 is connected to the main air line 20 via the shutoff valve 14 of the pilot valve 1. The pressure in the chamber 43 via the shut-off valve 14 from the main air line can escape into the open via the hollow valve bodies of the make-up valve 38 and the Füllven valve 39 when the relay valve is in the vent position.

   The membrane 33 is in the chamber 44, to which an expansion tank 45 is closed, under the influence of the control pressure specified by the control valve 1 and in the chamber 46 under the influence of the control pressure supplied via a nozzle 47 from the main air line 20.



  The lower end of the valve rods 35 is provided with a recess 48 into which the balls 49 of the locking device can engage. The balls 49 are mounted in the housing 50, as a result of which an axial displacement of the balls, as can be carried out by the valve rod 35, is prevented. A connected to a membrane 51 tube 52 is provided at the upper end with a thickening 53, through which the balls 49 on the lateral Aussprin conditions from the recess 48 of the valve rod 35 are prevented as long as the space 54 is depressurized and a compression spring 55 the membrane 51 and, forcing the tube 52 into the outer end position against the housing stop 56.

   The length of the recess 48 in the valve rod 35 is such that when the locking device is in effect, the valve rod 35 can only execute a stroke required to open the make-up valve 38 and to vent the chamber 43. The chamber 54 of the relay valve 2 is only in the filling position via the geöff designated filling valve 13 of the pilot valve 1 with the main container. In every other position of the handle, the chamber 54 is kept vented through a hole in the filling valve 13.



  The operation of the inventive device is as follows: In the rest position, all moving parts are in the positions shown.



  To release the brakes by means of filling, when the handle 9 is turned into the filling position, the cam 7 under the plunger of the filling valve 13 and opens it against the spring force. The pressure in the chamber 18 and supplied via the ring chamber 6 from the main air tank reaches the chamber 54 of the relay valve 2.

   The membrane 51 and the tube 52 move upwards against the force of the spring 55, so that the thickening 53 on the tube 52 is first pushed by the balls 49 and only then does the tube come to rest against the valve rod 35 with a force fit. During this movement, the balls 49 are lifted out of the recess 48 located on the valve rod 35, since the tube 52 releases the required clearance. The valve rod is moved up until the Kol ben 33 comes to rest against the housing stops 36 and both the make-up valve 38 and the filling valve 39 were opened against the force of their springs.



  At the same time, when the handle 9 was actuated, the inlet and outlet valve 4 of the pilot valve 1 was controlled in a known manner, depending on the travel, so that the chamber 44 of the relay valve 2 and the expansion tank 45 were acted upon with control pressure.



  When the handle 9 is actuated, the cam 8 also comes under the tappet of the equalizing valve 12 and opens it against the force of a spring. The main tank pressure in chamber 18 passes through a throttle point 29 in preparation for the low pressure filling period following the high pressure filling period or the equal period in the time container 30 and from there into: the piston chamber 25, in which a piston connected to the valve tube 22 and the membrane 21 24 is performed sealing.

   The piston 24 and the valve rod 22 are moved upwards and the inlet valve 4 is opened, whereby the control effect is increased pneumatically over the control range specified by the spring 26 and thus increased control pressure for the low pressure filling and adjustment period in the chamber 44 of the relay valve. tils 2 and enters the expansion tank 45.



  At the end of the high pressure filling period, the handle 9 of this pilot valve 1 is moved out of the filling stroke position. The chamber 54 of the relay valve 2 is vented via the bore of the filling valve 13.

   The spring 55 acting on the membrane 51 and the tube 52 of the relay valve moves the piston set 51/52 in the direction of the housing stop 56 until the thickening 53 shown on the tube 52 on the balls 49, which occurs during the high pressure filling period the recess 48 of the valve rod 35 is lifted laterally: are and rest on the outer valve rod diameter, comes to rest.

   Exclusively depending on the decreasing air requirement of the main air line and the auxiliary air tank, the valve rod 35 moves slowly downwards, i.e. in the closing direction of the valves 38 and 39, since the main line pressure acting on the diaphragm 33 via the throttle point 47 slowly increases when the air requirement falls . The balls 49 of the locking device engage in: the moment in the recess 48 of the valve rod 35 when the filling valve 39 is closed during the downward movement of the valve rod.

   The spring 55 moves the valve tube 52 and the mem brane 51 against the housing stop 56, so that the thickening 53 surrounds the balls 49 and prevents them from jumping out again. This ensures that in the event of an emergency brake on the pull side, the valve rod 35 can now only perform a movement corresponding to the length of the recess 48 and replenishment over the large cross section of the filling valve is prevented.



  When a train-side emergency brake occurs, the chamber 43 of the relay valve is connected directly and the chamber 46 via the bore 47 via the main air line to the atmosphere and both rooms are almost pressureless. The control pressure present in the chamber 44 moves the diaphragm piston 33 in the direction of the stop 46.

   In this movement, the valve rod 35 is taken so far until the make-up valve 38 is open and then the locking device prevents further movement of the valve rod. Now the compression spring 34 is compressed until the diaphragm piston 33 comes to rest on the housing stop 46.

   The compression spring 34 ensures that in the case of an emergency brake on the pull side, it is not the high piston forces but only the spring force 34, which corresponds to the required opening forces of the pressure-relieved valves 38 and 39, that has to be absorbed by the locking device.



  The low-pressure filling period or the equalization period that begins following a high-pressure filling period is controlled by the time container 30 in connection with the actuating piston 24 of the pilot valve so that increased and slowly decaying control pressure acts on the membrane 33 of the relay valve 2 to control the make-up valve 38. This ensures

          d'assert that the high overall sensitivity of the driver's brake valve is retained even during the low-pressure filling and adjustment period.



  The device according to the invention can be used with driver brake valves, whose pilot valve is returned to the closing position by the control pressure regulated by the driver itself, and driver brake valves whose pilot valve is returned to the closing position by the pressure introduced by the relay valve into the main air line.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Selbstregelndes Führerbremsventil für Druckluft bremsanlagen von Schienenfahrzeugen, mit einem handbetätigten Vorsteuerventil und einem Relaisven til, wobei das Vorsteuerventil entweder durch den von ihm selbst geregelten Druck oder durch den vom Relaisventil in die Hauptleitung eingesteuerten Druck selbstabschliessend regelbar ist, bei dem ferner eine Einrichtung zur Erzeugung von Hochd'ruckfüllstössen und eine Einrichtung für die Niederdruckfüll- und Angleichperiode vorgesehen ist, dadurch gekennzeich net, dass an der das Nachspeise- und das Füllventil (38, 39) PATENT CLAIM Self-regulating driver's brake valve for compressed air braking systems of rail vehicles, with a manually operated pilot valve and a relay valve, the pilot valve being self-regulating either by the pressure it regulates or by the pressure fed into the main line by the relay valve, which also has a device for generating it of high pressure filling and a device for the low pressure filling and adjustment period is provided, characterized in that the make-up and filling valve (38, 39) unterschiedlichen Querschnitts für die Hauptluftleitung steuernden Ventilstange (35) des Relaisventils (2) eine ausschliesslich während der Hochdruckfüllperiode pneumatisch oder mechanisch beeinflusste Verriegelungseinrichtung (48, 49, 52, 53) vorgesehen ist, mit deren Hilfe die Ventilstange, ein Öffnen des Nachspeiseventils (38) kleineren Quer schnitts zulassend, gegen ein Betätigen des Füllven tils (39) grösseren Querschnitts ausserhalb der Hoch druckfüllperiode verriegelbar ist. valve rod (35) of the relay valve (2) controlling the main air line with different cross-sections, a locking device (48, 49, 52, 53) that is only pneumatically or mechanically influenced during the high pressure filling period is provided, with the aid of which the valve rod opens the make-up valve (38) Allowing a smaller cross-section, can be locked against actuation of the Füllven valve (39) with a larger cross-section outside the high-pressure filling period. UNTERANSPRÜCHE 1. Führerbremsventil nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der vom Hauptluftlei- tungsdruck entgegen dem vom Vorsteuerventil (1) geregelten Steuerdruck beaufschlagte und die Höhe des Luftdrucks in der Hauptluftleitung beeinflussende Membrankolben (33) des Relaisventils (2) mittels einer Federkupplung kraftschlüssig mit der Ventil stange (35) verbunden ist. SUBClaims 1. Driver's brake valve according to claim, characterized in that the pressure applied by the main air line against the control pressure regulated by the pilot valve (1) and influencing the level of the air pressure in the main air line, the diaphragm piston (33) of the relay valve (2) by means of a spring clutch frictionally with the valve rod (35) is connected. 2. Führerbremsventil nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (48, 49, 52, 53) auf der Mittelachse der Ventilstange (35) angeordnet und durch einen als Füllstosskolben wirkenden Membran kolben (51) mit Rohr (52) steuerbar ist. 2. Driver's brake valve according to claim or dependent claim 1, characterized in that the locking device (48, 49, 52, 53) is arranged on the central axis of the valve rod (35) and can be controlled by a piston acting as a filling piston (51) with tube (52) is. 3. Führerbremsventil nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich net, dass das Nachspeiseventil (38) und das Füll ventil (39) hintereinander angeordnet und nach dem Öffnen des Nachspeiseventils beim Füllstoss kraft schlüssig miteinander verbindbar sind. 3. Driver's brake valve according to claim and the dependent claims 1 and 2, characterized in that the make-up valve (38) and the filling valve (39) are arranged one behind the other and can be positively connected to one another after opening the make-up valve when the fill level is reached.
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