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und der entgegengesetzt zum ersten Schaltkontakt (49, 54; 67) schaltet.
14. Druckluftbremseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (47) und ein willkürlich betätigbarer Tastschalter (48) einerseits zueinander parallel an eine Stromquelle angeschlossen sind, dass die beiden Schaltkontakte (49, 54 und 51, 54) des Druckwächterschalters (50) einerseits gemeinsam an die Erregungsspule (35) des ersten Zweiwegemagnetventils (22) und den Ausgang des Tastschalters (48) angeschlossen sind, und dass der zweite Schaltkontakt (51, 54) andererseits mit der Erregungsspule (33) des zweiten Zweiwegemagnetventils (3) verbunden ist.
15. Druckluftbremseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (62) und ein willkürlich betätigbarer, wenigstens zweipoliger Tastschalter (61) einerseits zueinander parallel an eine Stromquelle angeschlossen sind, dass der Ausgang des einen Tastschalterpols (65) mit der Erregungsspule (35) des ersten Zweiwegemagnetventils (22) verbunden ist und dass der zweite Tastschalterpol (69), der zweite Schaltkontakt (71) und die Erregungsspule (33) des zweiten Zweiwegemagnetventils (3) zueinander in Serie geschaltet sind.
16. Druckluftbremseinrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (55) des dritten Zweiwegemagnetventils (17) zusammen mit der Spule (35) des ersten Zweiwegemagnetventils (22) erregbar ist.
17. Druckluftbremseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Tastschalter einen dritten, in einen Stromkreis für das dritte Zweiwegemagnetventil (17) eingeordneten Tastschalterpol (63) aufweist.
18. Druckluftbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein bei Erregung des das zweite Absperrventil bildenden Zweiwegemagnetventils (3) betätigbares Schauzeichen (73) vorgesehen ist.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckbremseinrichtung für Schienenfahrzeuge, insbesondere Schienentriebfahrzeuge, mit einem Dreidruck-Bremssteuerventil zur mitteloder unmittelbaren Steuerung eines einem Bremszylinder zuzuführenden Bremsdruckes, welches eine an eine Hauptluftleitung angeschlossene Hauptluftleitungskammer und eine mit einem Bezugsdruck beaufschlagte Bezugsdruckkammer aufweist, und mit einer durch Öffnen eines ersten Absperrventils in ihrem Durchgang willkürlich freigebbaren Verbindung zwischen der Hauptluftleitungs- und der Bezugsdruckkammer.
Dreidruck-Bremssteuerventile der üblichen, bekannten Bauart, beispielsweise gemäss der DE-PS 2 165 092 oder 1179 240, beinhalten eine stark gedrosselte Fülleinrichtung für die Bezugsdruckkammer, durch welche vorzugsweise im gelösten Zustand des Dreidruck-Bremssteuerventils die Bezugsdruckkammer aus der Hauptluftleitung bis auf deren Regeldruckhöhe aufladbar ist. Im allgemeinen wird für Drei druck-Bremssteuerventile auch eine Uberwacheinrichtung für das Füllen eines Vorratsluftbehälters vorgesehen, die wie beispielsweise aus der DE-OS 2 142 080 bekannt - mit der Fülleinrichtung für die Bezugsdruckkammer kombiniert sein kann. Diese Überwacheinrichtung wird zumeist als an das Dreidruck-Bremssteuerventil anflanschbare Baueinheit ausgeführt.
Es ist allgemein bekannt, den von der Ventileinrichtung des Dreidruck-Bremssteuerventils überwachten Bremsdruckauslass durch sog. Lösedüsen zur Atmosphäre zu führen, wobei der Durchströmungsquerschnitt der Lösedüsen mittels eines Zugarteinstellgerätes auf die Erfordernisse derjeweils vorliegenden Zugart einstellbar ist. Dabei ist es des weiteren beispielsweise aus der DE-OS 2 637 506 bekannt, bei elektrischer Bremssteuerung den Durchströmungsquerschnitt für den Bremsdruckauslass zum Erzielen besonders kurzer Lösezeiten dadurch zu vergrössern, dass durch Öffnen eines Absperrventils ein die Lösedüse überbrückender Auslass zur Atmosphäre geöffnet wird.
Um das Dreidruck-Bremssteuerventil beispielsweise während elektrisch gesteuerter Brems- und Lösevorgängen ständig in seiner gelösten Stellung zu halten, ist es gemäss der erwähnten DE-PS 1179 240 bekannt, in einer grossquerschnittigen Verbindung zwischen der Hauptluftleitungs- und der Bezugsdruckkammer zusätzlich zu anderweitigen Uber- wachventilen ein Zweiwegemagnetventil einzuordnen, welches während der elektrischen Bremssteuerung erregt und geöffnet ist und durch Druckausgleich zwischen den beiden erwähnten Kammern ein Anspringen des Dreidruck-Bremssteuerventils verhindert.
Mit der DE-AS 1 299 307 ist es dabei des weiteren bekannt geworden, die einer elektrischen Bremssteuerung dienenden Magnetventile in einem Zwischenflansch zwischen dem Dreidruck-Bremssteuerventil und einem an dieses anflanschbaren Zugarteinstellgerät unterzubringen.
Mit der DE-AS 1 605 258 ist eine insbesondere für Schienentriebfahrzeuge vorgesehene Auslöseeinrichtung für Druckluftbremsen der eingangs genannten Art bekannt geworden, bei welcher in die grossquerschnittige Verbindung zwischen Hauptluftleitungs- und Bezugsdruckkammer ein verhältnismässig kompliziert aufgebautes Absperrventil eingeordnet ist, dessen Betätigungskolben über ein Tastventil oder ein über einen Tastschalter ansteuerbares Zweiwegemagnetventil mit Druckluft aus der Bezugsdruckkammer beaufschlagbar ist und welches infolge einer derartigen Beaufschlagung eine Druckabsenkung in der Bezugsdruckkammer bis auf eine zum Bewirken einer Vollbremsung ausreichende Mindestdruckhöhe zulässt.
Die bekannte Auslöseeinrichtung dient dem Zweck, dem Triebfahrzeugführer während üblichen Bremsungen ein Auslösen der Triebfahrzeugbremsen zu ermöglichen, wodurch die Radreifen des Triebfahrzeuges geschont werden, wobei zugleich jedoch sichergestellt wird, dass bei einer nachfolgenden Schnell- oder Zwangsbremsung mit völliger Entlüftung der Hauptluftleitung nochmals ein volles Einbremsen des Schienentriebfahrzeuges möglich ist.
Mit der DE-PS 1148 578 ist des weiteren eine Druckluftbremse für Lokomotiven bekannt geworden, bei welcher in die Verbindungsleitung zwischen Hauptluftleitung und Bremssteuerventil eine sog. Nachbremsventileinrichtung eingeordnet ist, die während üblichen Bremsungen einschliesslich Vollbremsungen die Ansteuerung des Bremssteuerventils durch den Hauptluftleitungsdruck derart modifiziert, dass das Bremssteuerventil eine gegenüber der Bremseinsteuerung in der Hauptluftleitung nur abgeschwächte Bremsung aus steuert. Nur während Schnellbremsungen mit völliger Entlüftung der Hauptluftleitung bewirkt die bekannte Ventileinrichtung im Zusammenwirken mit dem Bremssteuerventil ein maximales Einbremsen auch der Lokomotive.
Die bekannte Druckluftbremse dient durch verminderte Abbremsung der Lokomotive während Betriebsbremsungen einer Schonung der Lokomotiv-Radreifen, trägt aber den Sicherheitsanforderungen dadurch Rechnung, dass während beispielsweise durch eine Gefahrensituation ausgelösten Schnell- oder Zwangsbremsungen auch die Lokomotive maximal gebremst wird.
Bei Dreidruck-Bremssteuerventilen besteht prinzipiell die Möglichkeit einer Überladung der Bezugsdruckkammer: In
der Bezugsdruckkammer herrscht hierbei ein die gelösten Bremsen entsprechende Regeldruckhöhe in der Hauptluftleitung übersteigender Druck, das Dreidruck-Bremssteuerven- til befindet sich somit in seiner Bremsstellung und steuert trotz Einsteuerns eines Bremsenlösens in die Hauptluftleitung einen Bremsdruck aus. Dieser Überladungszustand kann sich beispielsweise nach Einsteuern von Füllstössen in die Hauptluftleitung oder beim Umhängen eines Fahrzeuges von einem Zug mit höherer Regeldruckhöhe an einen Zug niedrigerer Regeldruckhöhe in der Hauptluftleitung einstellen. Zum Beheben dieser Überladung ist es bisher üblich, mittels des Führerbremsventils durch Einsteuern einer geringen Drucküberhöhung in die Hauptluftleitung, des sog.
Angleichens, den gesamten Zug zu überladen und sodann den überhöhten Druck in der Hauptluftleitung langsam auf die Regeldruckhöhe zurückzuführen. Dieser Vorgang ist zeitaufwendig und erfordert durch die vorübergehende Überladung des gesamten Zuges zusätzliche Druckluft, verursacht also einen Energieverlust. Die erwähnte Überladung der Bezugsdruckkammer kann auch dadurch beseitigt werden, dass das an dem Dreidruck-Bremssteuerventil üblicherweise vorgesehene Auslöseventil betätigt und die Bezugsdruckkammer teilweise entlüftet wird; dieses Verfahren ist bei einem langen Zug jedoch sehr arbeits- und zeitaufwendig.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass für Druckluftbremseinrichtungen eine Reihe von gesonderten und zum Teil recht aufwendigen Sondereinrichtungen bekannt sind, um jeweils eine spezielle Forderung, wie beispielsweise die Nachbremsventilwirkung zur Schonung der Radreifen durch verminderte Bremswirkung, das Lösen lediglich der Triebfahrzeugbremsen bei weiterhin gebremstem Zug, das Angleichen und das Beschleunigen des Bremsenlösens, bewirken zu können. Sollen alle diese Forderungen bei einer Druckluftbremseinrichtung erfüllt werden, so ergibt sich durch Addition dieser Sondereinrichtungen eine besonders aufwendige Druckluftbremseinrichtung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckluftbremseinrichtung der eingangs genannten Art derart auszubilden, dass sie bei nur geringem Zusatzaufwand und einfacher Bedienbarkeit das Einstellen einer verringerten Bremswirkung, also der Nachbremsventilwirkung, und ein willkürliches, vollständiges Lösen trotz Einsteuerung beispielsweise einer Zwangsbremsung in die Hauptluftleitung, ein anschliessendes Wiedereinbremsen sowie ein einfaches, rasches und energiesparendes Angleichen ermöglicht. Weiterhin soll die Druckluftbremseinrichtung bei Bedarf mit nur geringem Zusatzaufwand dahingehend erweiterbar sein, dass zumindest während des erwähnten Lösens der Bremsdruck besonders rasch abgebaut wird.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass in die Verbindung zwischen der Hauptluftleitung und der Hauptluftleitungskammer ein zweites Absperrventil eingeordnet ist, welches nur bei Unterschreiten einer bestimmten Druckhöhe in der Hauptluftleitung diese Verbindung zu verschliessen vermag, und dass eine Betätigungseinrichtung zum einzelnen oder gemeinsamen, willkürlichen Betätigen der Absperrventile vorgesehen ist.
Mit dem geringen Aufwand von nur zwei einfachen Absperrventilen bietet die so ausgebildete Druckluftbremseinrichtung die Möglichkeit, durch entsprechendes Betätigen der Absperrventile eine Nachbremsventilwirkung zu erzielen, bei welcher das Dreidruck-Bremssteuerventil nicht, wie sonst üblich, im Druckbereich zwischen 5 und 3,5 bar in der Hauptluftleitung, sondern erst in einem niedrigeren, ausgewählten Druckbereich in der Hauptluftleitung einen zwischen 0 bis zu einem maximalen Wert von beispielsweise 3,8 bar ansteigenden Bremsdruck aussteuert. Bei üblichen Druckluftbremsen mit einer Regeldruckhöhe von 5 bar in der Hauptluftleitung bei gelösten Bremsen kann der ausgewählte Druckbereich um einen beliebigen Druckwert unterhalb dieser 5 bar liegen, es kann jedoch vorteilhaft sein, diesen Druckbereich in der Hauptluftleitung zwischen etwa 3,5 bis 2 bar zu legen.
Weiterhin kann durch entsprechendes Betätigen der beiden Absperrventile in einfacher Weise ein Angleichen zum Beseitigen einer Überladung der Bezugsdruckkammer bewirkt werden und es ist, wiederum durch lediglich einfaches, entsprechendes Betätigen der beiden Ab sperrventile, möglich, bei Vorliegen einer Zwangs- oder Vollbremsung ebenso wie während aller anderen Bremsungen ein Lösen der Druckluftbremseinrichtung und gegebenenfalls nachfolgendes Wiedereinbremsen zu bewirken. Die Schaltstellung für das Angleichen ermöglicht des weiteren ein rasches Füllen bzw. Aufladen der Bezugsdruckkammer, wenn beispielsweise bei entleerter Bezugsdruckkammer eine rasche Inbetriebnahme der Druckluftbremseinrichtung angestrebt wird. Die Bezugsdruckkammer wird dabei über die Verbindung rasch mit Druckluft aufgeladen.
Eine derartige Druckluftbremseinrichtung, bei welcher die Verbindung zwischen der Hauptluftleitungs- und der Bezugsdruckkammer nur bei Uberschreiten eines für eine Schnellbremsung ausreichenden Mindestdruckes in der Bezugsdruckkammer freigebbar ist, kann zum Steigern der Funktionssicherheit gemäss Anspruch 2 dadurch vorteilhaft ausgebildet werden, dass die Verbindung zwischen Hauptluftleitungs- und Bezugsdruckkammer mittel- oder unmittelbar durch einen vom Druck in der Bezugsdruckkammer beaufschlagten Druckwächter überwacht ist. Der Druckwächter gewährleistet, dass auch bei undichtem, ersten Absperrventil in der Bezugsdruckkammer stets ein zum Bewirken einer Bremsung ausreichender Druck verbleibt.
Eine einfache Bedienbarkeit der Druckluftbremseinrichtung ist nach Anspruch 3 dadurch erreichbar, dass die Betätigungsvorrichtung so ausgebildet ist, dass das Einstellen folgender Schaltzustände möglich ist: - dauerndes Geschlossenhalten des ersten Absperrventils und Offenhalten des zweiten Absperrventils, - dauerndes Öffnen des ersten Absperrventils und des zweiten Absperrventils, - nur für die Betätigungszeit andauerndes Öffnen des ersten Absperrventils bei sich schliessendem zweiten Absperrventil und - nur für die Betätigungszeit andauerndes Öffnen beider Absperrventile, wodurch normaler Betrieb ohne Sonderfunktionen, Nachbremsventilwirkung, Lösen oder Angleichen einstellbar sind.
Zum Abkürzen der zum Angleichen oder Auslösen erforderlichen Betätigungszeiten ist es nach Anspruch 4 möglich, den Bremszylinder durch Öffnen eines dritten Absperrventils über einen bezogen auf eine Lösedüse vergrösserten Querschnitt mit der Atmosphäre zu verbinden. Das dritte Absperrventil kann dabei unmittelbar am Bremszylinder oder der diesen mit dem Dreidruck-Bremssteuerventil verbindenden Leitung angeordnet sein, doch ist gemäss Anspruch 5 eine besonders vorteilhafte Ausbildung dadurch möglich, dass der Bremsdruckauslass des Dreidruck-Bremssteuerventils durch Öffnen des dritten Absperrventils auf einen vergrösserten Durchströmungsquerschnitt umschaltbar ist und,
dass die Betätigungsvorrichtung das dritte Absperrventil in ihrer Betätigungsstellung für das dauernde Geschlossenhalten des ersten und Offenhalten des zweiten Absperrventils geschlossen hält und zumindest in ihren Betätigungsstellungen zum nur während der Betätigungszeit anhaltendem Öffnen wenigstens des ersten Absperrventils öffnet.
Die Merkmale der Patentansprüche 6 bis 11 zeigen besonders vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten für die Druckluftbremseinrichtung auf. Die Merkmale der Ansprü che 9 und 10, insbesondere auch in Verbindung mit Anspruch 8, zeigen dabei eine konstruktive besonders einfache und vorteilhafte, zum Nachrüsten bereits vorhandener Druckluftbremsen geeignete Ausbildung auf.
Eine Ausbildung der Druckluftbremseinrichtung gemäss einem oder mehreren der Patentansprüche 12 bis 17 führt zu weiteren Vereinfachungen, da die Betätigungsvorrichtung in ihren Betätigungsgliedern bis auf einen Schalter und einen Tastschalter reduzierbar ist, und die Druckluftbremseinrichtung bei gleichartiger Betätigung je nach den vorliegenden Erfordernissen entweder ein Angleichen oder ein Bremsenlösen mit nachfolgendem Wiedereinbremsen bewirkt. Die Bedienung der Druckluftbremseinrichtung wird hierdurch besonders vereinfacht.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele für nach der Erfindung ausgebildete Druckluftbremseinrichtungen dargestellt, und zwar zeigt
Fig. 1 schematisch den pneumatischen Teil einer Druckluftbremseinrichtung,
Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform einer Einzelheit,
Fig. 3 eine Ausführungsform einer elektrischen Schaltung und
Fig. 4 eine abgewandelte elektrische Schaltung für die Druckluftbremseinrichtung.
Gemäss Fig. 1 führt von einer in ihrem Druck durch ein nicht dargestelltes Führerbremsventil in üblicher Weise gesteuerten Hauptluftleitung 1 eine Zweigleitung 2 über ein als Zweiwegemagnetventil 3 ausgebildetes Absperrventil zur Hauptluftleitungskammer 4 eines Dreidruck-Bremssteuerventils 5. Das Dreidruck-Bremssteuerventil 5 weist einen Kolben 6 aul, der die Hauptluftleitungskammer 4 von einer Bezugsdruckkammer 7 abtrennt. Der Kolben 6 trägt wie üblich einen Ventilstössel 8 zur Betätigung eines Doppelventils 9, welches eine Bremsdruck führende Leitung 10 absperren, aus einem Vorratsluftbehälter 11 mit Druckluft beaufschlagen oder über einen Bremsdruckauslass 12 mit Lösedüse 13 mit der Atmosphäre verbinden kann.
Weiterhin weist das Dreidruck-Bremssteuerventil 5 eine nicht dargestellte Fülleinrichtung für die Bezugsdruckkammer 7 mit Hauptluftleitungsdruck auf, durch welche die Bezugsdruckkammer 7 bis auf die in der Hauptluftleitung 1 bei gelösten Bremsen herrschende Regeldruckhöhe aufladbar ist. Diese Fülleinrichtung kann beispielsweie entsprechend der DE-PS 2 165 092 ausgebildet sein, wie bereits erwähnt wurde. Schliesslich ist das Dreidruck-Bremssteuerventil 5 noch mit einem üblichen, nicht dargestellten Höchstdruckbegrenzer ausgerüstet, welcher in Übersteigen einer maximalen Bremsdruckhöhe von beispielsweise 3,8 bar ausschliesst.
Die Leitung 10 führt direkt oder über einen nicht dargestellten Druckübersetzer zu einem Bremszylinder 14. Der Vorratsluftbehälter 11 wird aus der Hauptluftleitung 1 über eine übliche, hier als Düse 15 und Rückschlagventil 16 symbolisierte Fülleinrichtung mit Druckluft aufgeladen.
An den Bremsdruckauslass 12 ist parallel zur Lösedüse 13 eine weitere, über ein als Absperrventil dienendes Zweiwegemagnetventil 17 und eine Düse 18 geführte Verbindung zur Atmosphäre angeschlossen. Die Bezugsdruckkammer 7 steht mit dem Eingang 19 eines Überströmventils 20 in Verbindung, dessen Ausgang 21 über ein weiteres, als Absperrventil dienendes Zweiwegemagnetventil 22 mit der Hauptluftleitungskammer 4 in Verbindung steht. Das Uberströmventil 20 weist einen auf einer relativ grossen Ringfläche vom Druck in seinem Eingang 19 beaufschlagten Kolben 23 auf, der entgegen dieser Beaufschlagung von der Kraft einer Feder 24 gegen einen den Ausgang 21 umgebenden Ventilsitz 25 zu dessen Verschluss andrückbar ist.
Im Normalzustand bei gelösten Bremsen sind die Zweiwegemagnetventile 3, 17 und 22 nicht erregt, das Zweiwegemagnetventil 3 ist dabei geöffnet und die Zweiwegemagnetventile 17 und 22 sind geschlossen und sperren die Düse 18 vom Bremsdruckauslass 12 bzw. die Verbindung über das Überströmventil 20 von der Hauptluftleitungskammer 4 zur Bezugsdruckkammer 7 ab.
Die beiden Zweiwegemagnetventile 3 und 22 sowie das Überströmventil 20 können abweichend zu der aus Fig. 1 ersichtlichen, getrennten Bauweise zu einer Baueinheit gemäss Fig. 2 zusammengefasst sein:
Die Baueinheit gemäss Fig. 2 weist ein Gehäuse 26 auf, dessen Innenraum durch eine Trennwand 27 in zwei Kammern 28 und 29 aufgeteilt ist. In die Kammer 28 mündet ein Anschluss 30 ein, welcher an die Zweigleitung 2 angeschlossen ist. Die Einmündung des Anschlusses 30 in die Kammer 28 ist von einem Ventilsitz 31 umgeben, welcher dem in der Kammer 28 angeordneten Zweiwegemagnetventil 3 zugehört und durch dessen Ventildichtplatte 32 verschliessbar ist. Die Erregungsspule des Zweiwegemagnetventils 3 ist unter dem Bezugszeichen 33 angedeutet.
Weiterhin befindet sich in der unmittelbar oder über eine Leitung 34 mit der Hauptluftleitungskammer 4 verbundenen Kammer 28 das Zweiwegemagnetventil 22, dessen Erregungsspule unter dem Bezugszeichen 35 angedeutet ist. Die Ventildichtplatte 36 des Zweiwegemagnetventils 22 wirkt mit einem Ventilsitz 37 zusammen, welcher auf Seiten der Kammer 28 eine Durchbrechung 38 in der Trennwand 27 umgibt. Seitens der unmittelbar oder über eine Leitung 39 mit der Bezugsdruckkammer 7 verbundenen Kammer 29 ist die Durchbrechung 38 von einem Ventilsitz 40 umgeben, welcher zusammen mit einem von einer Feder 41 belasteten Kolben 42 ein dem Überströmventil 20 nach Fig. 1 entsprechendes Bauteil bildet.
Der Kolben 42 ist in einem in die Kammer 29 ragenden, zylindrischen Wandungsansatz 43 gelagert, die Feder 41 befindet sich auf der der Kammer 29 abgewandten Seite des Kolbens 42 in einem ständig mit der Atmosphäre verbundenen Raum 44.
Des weiteren gehört der Druckluftbremseinrichtung eine Betätigungsvorrichtung beispielsweise gemäss Fig. 3 zu. Gemäss Fig. 3 führt von einer nicht dargestellten Stromquelle ein Kabel 45 über einen Hauptschalter 46 zu einem Schalter 47 und einem Tastschalter 48. Der zwischen seiner geöffneten und seiner geschlossenen Stellung willkürlich umschaltbare Schalter 47 ist einem Schaltkontakt 49 eines Druckwächterschalters 50 vorgeschaltet. Ein zweiter Schaltkontakt 51 des Druckwächterschalters 50 steht mit einem Kabel 52 in Verbindung, welches zur Erregungsspule 33 des Zweiwegemagnetventils 3 führt.
Der nur während seiner Betätigungszeit geschlossene Tastschalter 48 ist einem Kabel 53 vorgeschaltet, welches zu einem beiden Schaltkontakten 49 und 51 gemeinsamen Schaltkontakt 54, zur Erregungsspule 35 des Zweiwegemagnetventils 22 und zu einer Erregungsspule 55 des Zweiwegemagnetventils 17 führt. Die Erregungsspulen 33, 35 und 55 sind andererseits geerdet bzw. über ein Kabel 56 gemeinsam mit dem zweiten Pol der nicht dargestellten Stromquelle verbunden. Der Druckwächterschalter 50 weist ein Schaltglied 57 auf, welches von einem Kolben 58 bewegbar ist, der einerseits vom Druck in der Hauptluftleitung 1 bzw. der Zweigleitung 2 und andererseits von der Kraft einer Feder 59 belastet ist; bei überwiegender Federbelastung des Kolbens 58 verbindet das Schaltglied 57 die Schaltkontakte 54 und 51, bei überwiegender Hauptluftleitungs-Druckbelastung die Schaltkontakte 54 und 49 miteinander.
Bei normalem Betrieb der Druckluftbremseinrichtung, wenn die durch die Zweiwegemagnetventile 3, 17 und 22 ermöglichten Hilfsfunktionen nicht benötigt werden, sind der Hauptschalter 46, der Schalter 47 und der Tastschalter 48 geöffnet. Für diesen Zustand wird nachfolgend anhand der Fig. 1 die Grundfunktion der Druckluftbremseinrichtung erläutert.
Die Hauptluftleitung 1 mit der Hauptluftleitungskammer 4 und der Bezugsdruckkammer 7 sind auf gelösten Bremsen entsprechende Regeldruckhöhe aufgeladen, der Kolben 23 des Uberströmventils 20 ist dabei durch seine Druckluftbeaufschlagung entgegen der Kraft der Feder 24 vom Ventilsitz 25 abgehoben und gibt den Durchgang durch diesen frei.
Der Vorratsluftbehälter 11 ist über die Düse 15 und das Rückschlagventil 16 ebenfalls auf Regeldruckhöhe aufgeladen. Das Dreidruck-Bremssteuerventil 5 befindet sich in seiner Lösestellung, in welcher das Doppelventil 9 die Leitung 10 mit dem Bremszylinder 14 über den Bremsdruckauslass 12 und die Lösedüse 13 mit der Atmosphäre verbindet.
Während Betriebsbremsungen bis einschliesslich Vollbremsungen, während welchen der Druck in der Hauptluftleitung von einer Regeldruckhöhe von beispielsweise 5 bar bis auf 3,5 bar abgesenkt wird, arbeitet die Druckluftbremseinrichtung bei der vorbeschriebenen Schaltstellung der Zweiwegemagnetventile 3, 17 und 22 in üblicher Weise, wobei das Dreidruck-Bremssteuerventil mittels seines Doppelventils 9 den Bremszylinder 14 von der Lösedüse 13 abtrennt und aus dem Vorratsluftbehälter 11 mit einem Bremsdruck beaufschlagt, welcher entsprechend der Grösse der Druckabsenkung in der Hauptluftleitung beispielsweise ausgehend von 0 bar (Lösezustand) bis zu 3,8 bar (Vollbremsung) betragen kann.
Während Schnell- oder Zwangsbremsungen wird der Druck in der Hauptluftleitung 1 bis auf Atmosphärendruck abgesenkt; das Dreidruck-Bremssteuerventil 5 steuert bei ihre Schaltstellung beibehaltenden Zweiwegemagnetventilen 3, 17 und 22 in den Bremszylinder 14 die vom Höchstdruckbegrenzer bestimmte, maximale Bremsdruckhöhe von beispielsweise 3,8 bar ein.
Insoweit arbeitet die Druckluftbremseinrichtung gemäss Fig. 1 also in üblicher, bekannter Weise.
Falls die Zweiwegemagnetventile 3 und 22 sowie das Überströmventil 20 zu einer Baueinheit gemäss Fig. 2 zusammengefasst werden, ändert sich an der vorstehend beschriebenen Grundfunktion nichts, da auch hierbei das Zweiwegemagnetventil 3 ständig geöffnet und das Zweiwegemagnetventil 22 ständig geschlossen ist, das aus den Kolben 42, der Feder 41 und dem Ventilsitz 40 gebildete Überströmventil kann dabei je nach Druckführung in der Bezugsdruckkammer 7 bzw. der Kammer 29 geöffnet oder geschlossen sein.
Falls bei gelösten Bremsen in der Bezugsdruckkammer 7 (Fig. 1) eine Uberladung auftritt, durch welche das Dreidruck-Bremssteuerventil 5 in einer Bremsstellung mit druckluftbeaufschlagtem Bremszylinder 14 gehalten wird, kann diese Überladung nach Schliessen des Hauptschalters 46 durch kurzzeitiges Betätigen des Tastschalters 48 (Fig. 3) behoben werden. Beim Betätigen des Tastschalters 48 wird für die Betätigungsdauer das Kabel 53 mit der Stromquelle verbunden und dementsprechend werden die Erregungsspulen 35 und 55 der beiden Zweiwegemagnetventile 22 und 17 erregt. Das Schaltglied 57 des Druckwächterschalters 50 befindet sich bei auf Regeldruckhöhe aufgeladener Hauptluftleitung 1 in seiner die Schaltkontakte 54 und 49 miteinander verbindenden Schaltstellung, die Erregungsspule 33 des Zweiwegemagnetventils 3 bleibt also unerregt.
Die beiden Zweiwegemagnetventile 17 und 22 werden geöffnet, wobei die Düse 18 der Lösedüse 13 parallel geschaltet wird und den Durchströmungsquerschnitt vom Bremsdruckauslass 12 zur Atmosphäre vergrössert, während zugleich über das unter der hohen Druckbeaufschlagung geöffnete Überströmventil 20 die Hauptluftleitungskammer 4 mit der Bezugsdruckkammer 7 ungedrosselt verbunden wird und zwischen beiden ein rascher Druckausgleich erfolgt. Durch diesen Druckausgleich wird die Überladung beseitigt, das Dreidruck-Bremssteuerventil 5 gelangt in seine Lösestellung und entlüftet den Bremszylinder 14 über die Lösedüse 13 und parallel hierzu die Düse 18 rasch zur Atmosphäre. Mit der Freigabe des Tastschalters 48 und Unterbrechung der Erregung der Zweiwegemagnetventile 17 und 22 wird das Angleichen beendet.
Mit der vorstehend zum Beheben von Überladungen beschriebenen Schaltstellung kann auch ein rasches Aufladen der Bezugsdruckkammer, ausgehend von deren entlüftetem Zustand, bewirkt werden, da hierbei Druckluft aus der Hauptluftleitung 1 ungedrosselt und rasch in die Bezugsdruckkammer 7 einströmen kann.
Falls eine Nachbremsventilwirkung benötigt wird, sind der Hauptschalter 46 und der Schalter 47 zu schliessen. Bei zumindest die einer Vollbremsung entsprechenden Druckhöhe erreichender oder diese Druckhöhe überschreitender Druckführung in der Hauptluftleitung 1 hält der Druckwächterschalter 50 die Schaltkontakte 54 und 49 miteinander verbunden, so dass das vorerwähnte Schliessen der Schalter 46 und 47 eine Erregung der Erregungsspulen 35 und 55 für die Zweiwegemagnetventile 22 und 17 bewirkt, während das Zweiwegemagnetventil 3 unerregt bleibt.
Beim Einsteuern von Druckabsenkung in die Hauptluftleitung 1, welche im Bereich von Betriebs- oder Vollbremsungen liegen, wobei in der Hauptluftleitung also stets eine beispielsweise 3,5 bar übersteigende Druckhöhe herrscht, werden die Drücke in der Hauptluftleitungskammer 4 und über das Zweiwegemagnetventil 22 sowie das unter diesen Druckbeaufschlagungen ständig geöffnete Überströmventil 20 der Bezugsdruckkammer 7 in ihrer Druckführung ständig rasch in die augenblicklich in der Hauptluftleitung 1 herrschende Druckhöhe angeglichen, so dass das Dreidruck Bremssteuerventil 5 den Bremszylinder 14 über das Doppelventil 9 ständig mit der Atmosphäre grossquerschnittig verbunden hält. Die Druckluftbremseinrichtung verbleibt also in ihrer Lösestellung, wodurch beispielsweise die Radreifen geschont werden.
Falls jedoch bei so eingestellter Nachbremsventilfunktion eine Zwangs- oder Schnellbremsung mit völliger Entlüftung der Hauptluftleitung 1 auftritt, schaltet bei Unterschreiten eines einer Vollbremsung entsprechenden Druckes in der Hauptluftleitung der Druckwächterschalter 50 unter der Belastung durch seine Feder 59 in die in Fig. 3 dargestellte Schaltstellung, in welcher er die Schaltkontakte 54 und 51 miteinander verbindet. Trotz weiterhin geschlossenem Schalter 47 wird also die Stromversorgung für die Erregungsspulen 35 und 55 der beiden Zweiwegemagnetventile 22 und 17 unterbrochen, so dass diese schliessen, die Erregungsspule 33 des Zweiwegemagnetventils 3 bleibt unerregt und dieses Zweiwegemagnetventil 3 bleibt somit ge öffnet.
Durch Schliessen des Zweiwegemagnetventils 22 wird die Bezugsdruckkammer 7 abgesperrt, so dass diese sich nicht weiter über die Hauptluftleitungskammer 4 in die Hauptluftleitung entleeren kann; der augenblicklich in der Bezugsdruckkammer 7 herrschende Druck - dieser Druck entspricht der in der Hauptluftleitung bei Vollbremsung herrschenden Druckhöhe - bleibt also erhalten. Unter der verbleibenden Druckbeaufschlagung der Bezugsdruckkammer 7 bleibt das Uberströmventil 20 geöffnet.
Bei weiterer Druckabsenkung in der Hauptluftleitung um einen Wert, welcher demjenigen Druckabsenkungswert entspricht, der üblicherweise zum Erzielen einer Vollbremsung, ausgehend von gelösten Bremsen, in der Hauptluftleitung erforderlich ist, entsteht am Kolben 6 eine Druckdifferenz, welche das Dreidruck-Bremssteuerventil in seine Bremsstellung bringt und zum Einsteuern einer maximalen Druckhöhe in den Bremszylinder 14 veranlasst. Im Zahlenbeispiel bedeutet dies, dass, ausgehend von einem Vollbrems-Hauptluftlei tungsdruck von 3,5 bar in der Hauptluftleitung, bei einer Druckabsenkung in der Hauptluftleitung 1 auf 2 bar das Dreidruck-Bremssteuerventil 5 in den Bremszylinder 14 eine Drucksteigerung von 0 bar auf 3,8 bar Bremsdruck einsteuert.
Sodann kann der Druck in der Hauptluftleitung auf Atmosphärendruck absinken, der Druck im Bremszylinder 14 wird hierbei nicht weiter gesteigert. ¯¯¯¯
Sollen während des so erreichten Bremszustandes die Bremsen aus irgendwelchen Gründen vorübergehend gelöst werden, so ist der Tastschalter 48 für eine Zeitspanne zu betätigen, welche derjenigen Zeitspanne entspricht, für die die Bremsen gelöst werden sollen.
Beim Schliessen des Tastschalters 48 werden die drei Erregungsspulen 35, 55 und 33 erregt und die drei Zweiwegemagnetventile 3, 17 und 22 umgeschaltet: Das Zweiwegemagnetventil 3 schliesst sich und sperrt die Hauptluftleitungskammer 4 von der Hauptluftleitung 1 ab, das Zweiwegemagnetventil 22 öffnet sich und gestattet einen raschen Druckausgleich zwischen der Bezugsdruckkammer 7 und der Hauptluftleitungskammer 4, wobei sich in beiden Kammern 7 und 4 ein infolge des geringen Volumens der Hauptluftleitungskammer 4 nur geringfügig unter der zuvor in der Bezugsdruckkammer 7 herrschenden Druckhöhe liegender Ausgleichsdruck einstellt. Das Überströmventil 20 bleibt hierbei weiterhin geöffnet.
Der Druckausgleich zu beiden Seiten des Kolbens 6 bewirkt eine Umsteuerung des Dreidruck-Bremssteuerventils 5 in seine Lösestellung, wodurch der Bremszylinder 14 über das Doppelventil 9 und die zum Bremsdruckauslass 12 parallel geschaltete Lösedüse 13 und Düse 18 rasch entleert wird.
Wird, ausgehend von diesem Lösezustand der Bremsen, der Tastschalter 48 wieder freigegeben und somit geöffnet, so wird die Erregung der drei Zweiwegemagnetventile unterbrochen und diese kehren in ihre Ausgangslagen zurück: Das Zweiwegemagnetventil 22 schliesst sich und sperrt die Bezugsdruckkammer 7 wieder von der Hauptluftleitungskammer 4 ab, das Zweiwegemagnetventil 17 schliesst sich ebenfalls und das Zweiwegemagnetventil 3 öffnet sich und entlüftet die Hauptluftleitungskammer 4 zur Hauptluftleitung 1. Infolge der somit wieder bewirkten Entlüftung der Hauptluftleitungskammer 4 kehrt das Dreidruck-Bremssteuerventil 5 in seine Bremsstellung zurück und beaufschlagt den Bremszylinder 14 aus dem Vorratsluftbehälter 11 erneut mit maximaler Druckhöhe von beispielsweise 3,8 bar.
Dieses vorbeschriebene Lösen der Bremse durch Betätigen des Tastschalters 48 kann oftmals wiederholt werden, bis der Ausgleichsdruck zwischen der Bezugsdruckkammer 7 und der Hauptluftleitungskammer 4 auf einen bestimmten Grenzwert abgesunken ist, bei welchem sich das Überströmventil 20 schliesst. Dieser Grenzwert liegt bei einer Druckhöhe in der Bezugsdruckkammer 7, welche bei völliger Entlüftung der Hauptluftleitungskammer 4 noch ausreicht, um vermittels des Dreidruck-Bremssteuerventils 5 in den Bremszylinder 14 maximale Bremsdruckhöhe einzusteuern; bei dem mehrfach erwähnten Zahlenbeispiel liegt der Schliessdruck für das Überströmventil 20 zweckmässigerweise bei einer Druckhöhe von ca. 2 bar in der Bezugsdruckkammer 7.
Wird dieser Mindestdruck in der Bezugsdruckkammer 7 erreicht, so vermag die Feder 24 den Kolben 23 anzuheben und gegen den Ventilsitz 25 anzudrücken, so dass dieser verschlossen wird. Bei geschlossenem Überströmventil 20 kann ein Betätigen des Tastschalters 48 kein Lösen der Bremsen bewirken, da trotz Öffnen des Zweiwegemagnetventils 22 kein Druckausgleich zwischen der Bezugsdruckkammer 7 und der Hauptluftleitungskammer 4 erfolgen kann, die Druckdifferenz zwischen diesen vielmehr erhalten bleibt und das Dreidruck-Bremssteuerventil 5 weiterhin veranlasst, die maximale Bremsdruckhöhe im Bremszylinder 14 aufrechtzuerhalten.
Sobald die Zwangs- oder Notbremsung beendet ist und der Druck in der Hauptluftleitung 1 wieder ansteigt, kehrt die Druckluftbremseinrichtung bei weiterhin geschlossenem Schalter 47 in die vorstehend beschriebene Funktionsweise mit Nachbremsventilfunktion zurück: Eine Bremsung wird nur bei die einer Vollbremsung entsprechende Druckhöhe unterschreitender Druckbeaufschlagung der Hauptluftleitung 1 bewirkt; sobald der Hauptluftleitungsdruck diese Druckhöhe von beispielsweise 3,5 bar überschreitet, gelangt die Druckluftbremseinrichtung in ihre Lösestellung. Es ist zu beachten, dass der Druckwächterschalter 50 bei Überschreiten der der Vollbremsung entsprechenden Druckhöhe in der Hauptluftleitung 1 rückschaltet und die Schaltkontakte 54 und 49 miteinander verbindet, so dass die Zweiwegemagnetventile 22 und 17 wieder erregt werden.
Damit gelangt zum Ausgang 21 des Überströmventils 20 Druckluft, welche den Kolben 23 zusätzlich zum Bezugskammerdruck beaufschlagt und das Überströmventil 20 jedenfalls entgegen der Kraft der Feder 24 öffnet. Der nachfolgend einsetzende Druckausgleich zwischen Hauptluftleitungskammer 4 und Bezugsdruckkammer 7 bringt das Dreidruck-Bremssteuerventil 5 in seine Lösestellung und der Bremszylinder 14 wird über die Lösedüse 13 und die Düse 18 rasch entlüftet.
Zum Beendigen der Nachbremsventilfunktion wird der Schalter 47 geöffnet, die beiden Zweiwegemagnetventile 17 und 22 fallen ab und schliessen sich. Damit ist der Ausgangszustand der Druckluftbremseinrichtung wieder erreicht und letztere weist wieder ihre übliche Funktionsweise auf.
Es ist wesentlich, dass Undichtigkeiten in den Zweiwegemagnetventilen das Erreichen einer Bremsung nicht ausschliessen können: Das Zweiwegemagnetventil 17 ist insoweit unwesentlich, da es lediglich einen zur Lösedüse 13 parallelen Weg zur Atmosphäre überwacht, eine Undichtigkeit des Zweiwegemagnetventils 3 in dessen Schliessstellung kann die Funktion der Druckluftbremseinrichtung höchstens der üblichen Funktionsweise ohne derartiges Zweiwegemagnetventil annähern, wodurch die Bremsfähigkeit ebenfalls nicht beeinträchtigt wird, und dem Zweiwegemagnetventil 22 ist das Überströmventil 20 nachgeordnet,
welches bei Unterschreiten eines Mindestdruckes in der Bezugsdruckkammer schliesst und somit trotz Undichtigkeit des Zweiwegemagnetventils 22 und damit eventuellem Druckausgleich zwischen Hauptluftleitungskammer 4 und Bezugsdruckkammer 7 ab Unterschreiten einer bestimmten Druckhöhe noch das Erreichen einer vollen Bremswirkung gewährleistet.
Es ist offensichtlich, dass hinsichtlich der Funktion die bauliche Ausführung der Druckluftbremsanlage entweder gemäss Fig. 1 mit getrennten Einzelventilen oder gemäss Fig. 2 mit zu einer Baueinheit zusammengefassten Ventilen völlig gleichartig ist. Die Funktionsweise der Ausführungsform nach Fig. 2 braucht daher nicht gesondert erläutert zu werden.
Selbstverständlich ist es möglich, die Betätigungseinrichtung abweichend zu Fig. 3 auszubilden. Es ist beispielsweise möglich, in nicht dargestellter Weise für jedes der Zweiwegemagnetventile 3, 17 und 22 einen eigenen, handbetätigbaren Schalter in einem eigenen Stromkreis vorzusehen, die Bedienbarkeit der Druckluftbremseinrichtung ist hierbei allerdings erschwert. Es können auch beispielsweise durch Dioden gegeneinander abgetrennte Stromkreise für die jeweiligen Betätigungsarten (Angleichen, Nachbremsventilfunktion, Lösen) vorgesehen werden, welche durch jeweils einen willkürlich betätigbaren Schalter überwacht sind. Eine weitere Ausführungsform der Betätigungseinrichtung ist in Fig. 4 dargestellt.
Gemäss Fig. 4 führt von einer nicht dargestellten Stromquelle ein Kabel 60 zu den drei einseitigen Anschlüssen eines dreipoligen Tastschalters 61 und zu einem Schalter 62. Der erste Pol 63 des Tastschalters 61 ist andererseits über ein Kabel 64 mit der Erregungsspule 55 des Zweiwegemagnetventils 17 verbunden, vom zweiten Pol 65 des Tastschalters 61 führt ein Kabel 66 zur Erregungsspule 35 des Zweiwegemagnetventils 22 und zu einem Schaltkontakt 67 eines Druckwächterschalters 68, der andererseits mit dem Ausgang des Schalters 62 verbunden ist. Vom dritten Pol 69 des Tastschalters 61 schliesslich führt ein Kabel 70 zu einem zweiten Schaltkontakt 71 des Druckwächterschalters 68, welcher andererseits über ein Kabel 72 mit der Erregungsspule 33 des Zweiwegemagnetventils 3 verbunden ist.
Der dritte Pol 69 des Tastschalters 61 ist im geöffneten Zustand, also bei unbetätigtem Tastschalter 61, geerdet, wobei er das Kabel 70 mit einer Erdleitung 69a bzw. dem zweiten Pol der Stromquelle verbindet. Auch der Schaltkontakt 71 ist im geöffneten Zustand, bei den Schaltdruck übersteigender Druckluftbeaufschlagung des Druckwächterschalters 68 geerdet und verbindet hierbei das Kabel 72 mit einer Erdleitung 71a bzw. dem zweiten Pol der Stromquelle. Die Erdung des dritten Poles 69 bzw. des Schaltkontaktes 71 in deren geöffnetem Schaltzustand sichert das Zweiwegemagnetventil 3 gegen fälschliche Erregung beispielsweise bei einem Kurzschluss des Kabels 70 oder 72 zu spannungsführenden Teilen ab.
In ähnlicher Weise kann auch das Magnetventil 22 gegen fälschliche Erregung abgesichert werden: Hierzu sind in nicht dargestellter Weise der Pol 65 und der Schaltkontakt 67 im geöffneten Zustand zu erden, zum Vermeiden einer Kurzschlussschaltung sind zusätzlich beispielsweise der Pol 65 und der Schaltkontakt 67 über gesonderte Kabel mit der Erregungsspule 35 zu verbinden, wobei die gesonderten Kabel dicht bei ihrer an der Erregungsspule 35 liegenden Verbindungsstelle mittels Dioden gegeneinander abzusichern sind.
Alle Erregungsspulen 33, 35 und 55 sind andererseits ggf.
über eine Erdleitung mit dem zweiten Pol der Stromquelle verbunden. Parallel zur Erregungsspule 33 ist eine als Schauzeichen dienende Anzeigelampe 73 geschaltet. Der Druckwächterschalter 68 weist einen Kolben 74 auf, der einerseits vom Druck in der Hauptluftleitung 1 bzw. der Zweigleitung 2 und andererseits von der Kraft einer Feder 75 belastet ist; der Kolben 74 und die Feder 75 sind derart bemessen, dass bei Überschreiten eines Hauptluftleitungsdruckes, welcher einer Vollbremsung entspricht (im Zahlenbeispiel 3,5 bar), der Schaltkontakt 67 geschlossen und der Schaltkontakt 71 geöffnet ist, unterhalb des erwähnten Hauptluftleitungsdruckes jedoch die beiden Schaltkontakte 67 und 71 durch die Kraft der Feder 75 in umgekehrter Schaltstellung gehalten werden.
Im normalen Betriebszustand der Druckluftbremseinrichtung, ohne deren mögliche Sonderfunktionen, sind der Tastschalter 61 sowie der Schalter 62 geöffnet, und die Zweiwegemagnetventile 3, 17 und 22 sind daher unerregt. Die Druckluftbremseinrichtung arbeitet dabei in üblicher, vorstehend bereits beschriebener Weise.
Zum Bewirken eines Angleichens ist der Tastschalter 61 kurzzeitig zu betätigen, wodurch - es herrscht zumindest nahezu Regeldruckhöhe in der Hauptluftleitung die beiden Zweiwegemagnetventile 17 und 22 erregt und geschaltet werden; das Zweiwegemagnetventil 3 bleibt dabei infolge des geöffneten Schaltkontaktes 71 unerregt. Das Angleichen erfolgt dabei in der bereits beschriebenen Weise durch Druckausgleich zwischen der Hauptluftleitungskammer 4 und der Bezugsdruckkammer 7 bei rascher Entleerung des Bremszylinders 17.
Zum Einstellen einer Nachbremsventilfunktion ist der Schalter 62 zu schliessen: Solange der Hauptluftleitungsdruck die durch die Feder 75 bestimmte Druckhöhe übersteigt. wird dabei über den Schaltkontakt 67 das Zweiwegemagnetventil 22 erregt und geöffnet, so dass, wie bereits beschrieben, das Dreidruck-Bremssteuerventil 5 nicht in seine Bremsstellung gelangen kann und der Bremszylinder 14 somit entlüftet bleibt. Erst wenn der Hauptluftleitungsdruck unter die einer Vollbremsung entsprechende Druckhöhe sinkt, schaltet der Druckwächterschalter 68 um und öffnet den Schaltkontakt 67, das Zweiwegemagnetventil 22 fällt ab, die Verbindung zwischen Hauptluftleitungskammer 4 und Bezugsdruckkammer 7 wird unterbrochen, und bei weiterer Druckabsenkung in der Hauptluftleitung 1 wird in bereits beschriebener Weise Druckluft in den Bremszylinder 14 eingespeist.
Bei diesem Umschalten des Druckwächterschalters 68 wird der Schaltkontakt 71 geschlossen, was jedoch vorerst - bis zum Betätigen des Tastschalters 61 - ohne weitere Auswirkung bleibt.
Nachfolgend kann zum kurzzeitigen Lösen der Bremsen der Tastschalter 61 betätigt werden, wodurch das Zweiwegemagnetventil 17 und über den Schaltkontakt 71 das Zweiwegemagnetventil 3 erregt werden. Zugleich wird über den Pol 65 und das Kabel 66 das Zweiwegemagnetventil 22 erregt und öffnet sich. Durch vorübergehenden Druckausgleich zwischen Bezugsdruckkammer 7 und Hauptluftleitungskammer 4 unter Bildung eines Mischdruckes wird hierdurch das Dreidruck-Bremssteuerventil 5 in seine Lösestellung gebracht und der Bremszylinder 14 rasch entleert, wie bereits vorstehend beschrieben wurde. Wird der Tastschalter 61 wieder freigegeben, so fallen die Zweiwegemagnetventile 17, 3 und 22 wieder ab, und es ergibt sich erneut eine Bremsung.
Dieses Lösen der Bremse kann mehrfach wiederholt werden, bis in der Bezugsdruckkammer 7 die bereits vorstehend erwähnte Mindestdruckhöhe erreicht ist, welche das Einsteuern eines maximalen Bremsdruckes in den Bremszylinder 14 noch gewährleistet. Bei jedem solchen Lösevorgang leuchtet die Anzeigelampe 73 auf und zeigt die Absperrung des Dreidruck-Bremssteuerventils 5 von der Hauptluftleitung durch das erregte Zweiwegemagnetventil 3 an.
Selbstverständlich muss die Betätigungseinrichtung nicht elektrisch ausgebildet werden, wie es vorstehend zu den Fig. 3 und 4 beschrieben wurde. Anstelle der Zweiwegema gnetventile 3, 17 und 22 können auch unmittelbar betätigbare oder durch Druckluft vorgesteuerte Absperrventile vorgesehen werden, im letzteren Falle ist die Betätigungseinrichtung beispielsweise in Anlehnung an die Fig. 3 oder 4 pneumatisch auszubilden.
Zum Vereinfachen der Druckluftbremseinrichtung gemäss den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist es möglich, auf das Überströmventil 20 zu verzichten.
Dieses Überströmventil 20 ist für die Grundsatzfunktion der Druckluftbremseinrichtung nicht erforderlich, sein Entfall kann jedoch bei Undichtheit des Zweiwegemagnetventils 22 zum sogenannten Erschöpfen der Druckluftbremse führen, bei welchem wegen mangelnder Druckhöhe in der Bezugsdruckkammer 7 keine oder keine ausreichend kräftige Bremsung mehr erreichbar ist.
Es ist auch möglich, das Überströmventil 20 und/oder die Druckwächterschalter 50 bzw. 68 auf andere als die in den Ausführungsbeispielen erwähnten Schaltdrücke einzustellen; hierdurch kann die Funktionsweise der Druckluftbremseinrichtung den jeweiligen Erfordernissen günstig angepasst werden, beispielsweise kann durch Steigern des Schaltdruckes der Druckwächterschalter 50 bzw. 68 die Nachbremsventilwirkung nur für einen kleineren Druckbereich in der Hauptluftleitung 1 wirksam werden als in den Zahlenbeispielen erwähnt.
In Abänderung zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist es des weiteren möglich, die Überwachung des Zweiwegemagnetventils 3 durch die Druckwächterschalter 50 oder 68 derart, dass es nur bei einem die eine Vollbremsung bewirkende Druckhöhe unterschreitendem Druck in der Hauptluftleitung 1 schliessbar ist, dahingehend abzuändern, dass diese druckabhängige Erregungsüberwachung entfällt, dieses Zweiwegemagnetventil also bei jedem Druck in der Hauptluftleitung 1 erreg- und schliessbar ist, diesem Zweiwegemagnetventil jedoch ein Schaltventil pneumatisch parallel geschaltet ist, welches vom Druck in der Hauptluftleitung 1 gesteuert unterhalb der einer Vollbremsung entsprechenden Hauptluftleitungs-Druckhöhe geschlossen, bei und oberhalb dieser Hauptluftleitungs-Druckhöhe geöffnet ist.
Auch bei dieser Ausführungsform können anstelle der Zweiwegemagnetventile andersartige Absperrventile verwendet werden.
Bei Verzicht auf eine besonders rasche Bremszylinderentlüftung während des Angleichens oder Lösens können das Zweiwegemagnetventil 17 mit seiner Erregungssteuerung sowie die Düse 18 entfallen.
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and which switches opposite to the first switching contact (49, 54; 67).
14. Compressed air brake device according to claim 13, characterized in that the switch (47) and an arbitrarily actuatable pushbutton switch (48) are connected in parallel to one another to a power source on the one hand, and the two switch contacts (49, 54 and 51, 54) of the pressure switch (50) on the one hand are connected together to the excitation coil (35) of the first two-way solenoid valve (22) and the output of the pushbutton switch (48), and that the second switch contact (51, 54) on the other hand is connected to the excitation coil (33) of the second two-way solenoid valve (3).
15. Compressed air brake device according to claim 13, characterized in that the switch (62) and an arbitrarily operable, at least two-pole push-button switch (61) are connected on the one hand in parallel to a power source, that the output of one push-button pole (65) with the excitation coil (35) of the is connected to the first two-way solenoid valve (22) and that the second pushbutton pole (69), the second switching contact (71) and the excitation coil (33) of the second two-way solenoid valve (3) are connected in series with one another.
16. Compressed air brake device according to claim 14 or 15, characterized in that the coil (55) of the third two-way solenoid valve (17) can be excited together with the coil (35) of the first two-way solenoid valve (22).
17th Compressed air brake device according to claim 15, characterized in that the pushbutton switch has a third pushbutton switch pole (63) arranged in a circuit for the third two-way solenoid valve (17).
18th Compressed air brake according to Claim 6, characterized in that an indicator (73) which can be actuated when the two-way solenoid valve (3) forming the second shut-off valve is excited is provided.
The invention relates to a pressure brake device for rail vehicles, in particular rail vehicles, with a three-pressure brake control valve for indirectly or directly controlling a brake pressure to be supplied to a brake cylinder, which has a main air line chamber connected to a main air line and a reference pressure chamber acted upon by a reference pressure, and one by opening a first shut-off valve in its passage arbitrarily releasable connection between the main air line and the reference pressure chamber.
Three-pressure brake control valves of the usual, known type, for example according to DE-PS 2 165 092 or 1179 240, contain a strongly throttled filling device for the reference pressure chamber, by means of which, when the three-pressure brake control valve is in the released state, the reference pressure chamber from the main air line up to its regulating pressure level is rechargeable. In general, a monitoring device for filling a storage air container is also provided for three pressure brake control valves, which can be combined with the filling device for the reference pressure chamber, as is known, for example, from DE-OS 2 142 080. This monitoring device is usually designed as a structural unit that can be flanged onto the three-pressure brake control valve.
It is generally known that the brake pressure outlet monitored by the valve device of the three-pressure brake control valve by so-called. Lead release nozzles to the atmosphere, wherein the flow cross-section of the release nozzles can be adjusted by means of a train type setting device to the requirements of the train type present in each case. It is also known, for example from DE-OS 2 637 506, to increase the flow cross-section for the brake pressure outlet in order to achieve particularly short release times in the case of electric brake control by opening an outlet bridging the release nozzle to the atmosphere by opening a shut-off valve.
In order to keep the three-pressure brake control valve constantly in its released position, for example during electrically controlled braking and releasing processes, it is known according to the aforementioned DE-PS 1179 240, in addition to other monitoring valves, in a large cross-sectional connection between the main air line and the reference pressure chamber to classify a two-way solenoid valve which is energized and opened during the electric brake control and which prevents the three-pressure brake control valve from starting by pressure equalization between the two chambers mentioned.
With DE-AS 1 299 307 it has also become known to accommodate the solenoid valves used for electrical brake control in an intermediate flange between the three-pressure brake control valve and a train type setting device which can be flanged onto it.
DE-AS 1 605 258 discloses a triggering device for air brakes of the type mentioned, which is provided in particular for rail traction vehicles and in which a relatively complicated shut-off valve is arranged in the large cross-sectional connection between the main air line and reference pressure chamber, the actuating piston of which is via a touch valve or a Compressed air from the reference pressure chamber can be acted upon by a two-way solenoid valve which can be controlled via a pushbutton switch and which, as a result of such an application, permits a pressure drop in the reference pressure chamber to a minimum pressure level sufficient to effect full braking.
The known triggering device serves the purpose of allowing the driver to release the engine brakes during normal braking, whereby the wheel tires of the engine are protected, while at the same time ensuring that the brakes are fully braked again in the event of a subsequent rapid or forced braking with complete ventilation of the main air line of the rail locomotive is possible.
With the DE-PS 1148 578 a compressed air brake for locomotives is also known, in which a so-called in the connecting line between the main air line and brake control valve. Post-brake valve device is arranged, which modifies the control of the brake control valve by the main air line pressure during normal braking, including full braking, in such a way that the brake control valve controls braking which is only weakened in the main air line compared to the brake control. Only during rapid braking with the main air line completely vented does the known valve device, in cooperation with the brake control valve, bring about maximum braking of the locomotive as well.
The known compressed air brake serves to protect the locomotive wheel tires by reducing the braking of the locomotive during service braking, but takes account of the safety requirements in that the locomotive is also maximally braked during rapid or forced braking, for example, triggered by a dangerous situation.
With three-pressure brake control valves there is in principle the possibility of overloading the reference pressure chamber: In
in the reference pressure chamber there is a control pressure level in the main air line which corresponds to the released brakes, the three-pressure brake control valve is thus in its braking position and controls a brake pressure despite the activation of a brake release in the main air line. This state of overload can occur, for example, after control of fill levels in the main air line or when a vehicle is transferred from a train with a higher control pressure level to a train with a lower control pressure level in the main air line. To remedy this overload, it has so far been customary to use the driver's brake valve to control a slight pressure increase in the main air line, the so-called.
Alignment, overloading the entire train and then slowly reducing the excess pressure in the main air line to the control pressure level. This process is time-consuming and requires additional compressed air due to the temporary overloading of the entire train, thus causing energy loss. The above-mentioned overloading of the reference pressure chamber can also be eliminated by actuating the trigger valve usually provided on the three-pressure brake control valve and partially venting the reference pressure chamber; however, this method is very labor intensive and time consuming for a long train.
In summary, it should be noted that a number of separate and in some cases quite complex special devices are known for compressed air brake devices, in order to adapt each one to a special requirement, such as the after-brake valve effect to protect the tires by reducing the braking effect, the release of only the locomotive brakes when the train is still braked and accelerating the brake release. If all of these requirements are to be met in a compressed air brake device, the addition of these special devices results in a particularly complex compressed air brake device.
The invention is based on the object of designing a compressed air brake device of the type mentioned at the outset in such a way that, with only little additional outlay and simple operability, it sets a reduced braking effect, that is to say the after-braking valve effect, and an arbitrary, complete release, despite activation, for example, of forced braking into the main air line Subsequent braking and simple, quick and energy-saving adjustment is made possible. Furthermore, the compressed air brake device should be expandable with little additional effort, if necessary, so that the brake pressure is released particularly quickly, at least during the release mentioned.
This object is achieved according to the invention in that a second shut-off valve is arranged in the connection between the main air line and the main air line chamber, which valve can only close this connection when the pressure in the main air line falls below a certain pressure level, and in that an actuating device for individual or common, arbitrary actuation of the shut-off valves is provided.
With the low expenditure of only two simple shut-off valves, the compressed air brake device designed in this way offers the possibility, by corresponding actuation of the shut-off valves, to achieve an after-brake valve effect in which the three-pressure brake control valve does not, as is usual, in the pressure range between 5 and 3.5 bar in the Main air line, but only in a lower, selected pressure range in the main air line a brake pressure increasing between 0 up to a maximum value of, for example, 3.8 bar. In the case of conventional air brakes with a regulating pressure level of 5 bar in the main air line with the brakes released, the selected pressure range can be below this 5 bar by any desired pressure value, but it can be advantageous to set this pressure range in the main air line between approximately 3.5 to 2 bar .
Furthermore, by appropriate actuation of the two shut-off valves, adjustment to eliminate overloading of the reference pressure chamber can be effected in a simple manner, and it is possible, again by simply simply actuating the two shut-off valves, in the presence of forced or full braking as well as during all to cause other braking operations to release the compressed air braking device and, if necessary, subsequent braking. The switch position for the adjustment also enables rapid filling or Charging of the reference pressure chamber if, for example, the compressed air braking device is to be put into operation quickly when the reference pressure chamber is empty. The reference pressure chamber is quickly charged with compressed air via the connection.
Such a compressed air brake device, in which the connection between the main air line and the reference pressure chamber can only be released when a minimum pressure sufficient for rapid braking in the reference pressure chamber is exceeded, can advantageously be designed to increase the functional reliability according to claim 2 in that the connection between the main air line and Reference pressure chamber is monitored directly or indirectly by a pressure switch acted upon by the pressure in the reference pressure chamber. The pressure switch ensures that even if the first shut-off valve leaks in the reference pressure chamber there is always sufficient pressure to cause braking.
A simple operability of the compressed air brake device can be achieved according to claim 3 in that the actuating device is designed in such a way that the following switching states can be set: permanent holding of the first shut-off valve and keeping the second shut-off valve open, permanent opening of the first shut-off valve and the second shut-off valve, - The first shut-off valve only opens continuously for the actuation time when the second shut-off valve closes, and - The two shut-off valves only open continuously for the actuation time, which means that normal operation can be set without special functions, after-brake valve action, loosening or adjustment.
In order to shorten the actuation times required for matching or triggering, it is possible according to claim 4 to connect the brake cylinder to the atmosphere by opening a third shut-off valve via a cross section which is enlarged with respect to a release nozzle. The third shut-off valve can be arranged directly on the brake cylinder or the line connecting it to the three-pressure brake control valve, but according to claim 5 a particularly advantageous embodiment is possible in that the brake pressure outlet of the three-pressure brake control valve can be switched to an enlarged flow cross-section by opening the third shut-off valve is and,
that the actuating device keeps the third shut-off valve closed in its actuating position for the permanent closing of the first and the second shut-off valve and opens at least in its actuating positions for opening at least the first shut-off valve only during the actuation time.
The features of claims 6 to 11 show particularly advantageous design options for the air brake device. The features of claims 9 and 10, in particular also in connection with claim 8, show a structurally particularly simple and advantageous design suitable for retrofitting already existing air brakes.
A design of the compressed air brake device according to one or more of claims 12 to 17 leads to further simplifications, since the actuating device can be reduced in its actuators except for a switch and a pushbutton switch, and the compressed air brake device with an identical actuation either an adjustment or a depending on the present requirements Brake release with subsequent re-braking causes. This particularly simplifies the operation of the air brake device.
In the drawings, exemplary embodiments of compressed air brake devices designed according to the invention are shown, namely
Fig. 1 schematically shows the pneumatic part of a compressed air brake device,
Fig. 2 shows a modified embodiment of a detail,
Fig. 3 shows an embodiment of an electrical circuit and
Fig. 4 a modified electrical circuit for the air brake device.
According to Fig. 1 leads from a main air line 1, which is controlled in terms of its pressure by a driver brake valve (not shown) in the usual way, to a branch line 2 via a shut-off valve designed as a two-way solenoid valve 3 to the main air line chamber 4 of a three-pressure brake control valve 5. The three-pressure brake control valve 5 has a piston 6 which separates the main air line chamber 4 from a reference pressure chamber 7. The piston 6 carries, as usual, a valve tappet 8 for actuating a double valve 9, which can shut off a line 10 carrying brake pressure, pressurize it with compressed air from a supply air container 11 or connect it to the atmosphere via a brake pressure outlet 12 with a release nozzle 13.
Furthermore, the three-pressure brake control valve 5 has a filling device (not shown) for the reference pressure chamber 7 with main air line pressure, through which the reference pressure chamber 7 can be charged up to the control pressure level prevailing in the main air line 1 when the brakes are released. This filling device can, for example, be designed in accordance with DE-PS 2 165 092, as has already been mentioned. Finally, the three-pressure brake control valve 5 is also equipped with a customary, not shown, maximum pressure limiter, which excludes a maximum brake pressure level of, for example, 3.8 bar when exceeded.
The line 10 leads directly or via a pressure intensifier, not shown, to a brake cylinder 14. The supply air container 11 is charged from the main air line 1 with compressed air, which is symbolized here as a nozzle 15 and a check valve 16.
Connected to the brake pressure outlet 12 parallel to the release nozzle 13 is a further connection to the atmosphere, which is guided via a two-way solenoid valve 17 serving as a shut-off valve and a nozzle 18. The reference pressure chamber 7 is connected to the inlet 19 of an overflow valve 20, the outlet 21 of which is connected to the main air line chamber 4 via a further two-way solenoid valve 22 serving as a shut-off valve. The overflow valve 20 has a piston 23 which is acted upon by the pressure in its inlet 19 on a relatively large annular surface and which, against this action, can be pressed by the force of a spring 24 against a valve seat 25 surrounding the outlet 21 to close it.
In the normal state with the brakes released, the two-way solenoid valves 3, 17 and 22 are not energized, the two-way solenoid valve 3 is open and the two-way solenoid valves 17 and 22 are closed and block the nozzle 18 from the brake pressure outlet 12 or the connection via the overflow valve 20 from the main air line chamber 4 to the reference pressure chamber 7.
The two two-way solenoid valves 3 and 22 and the overflow valve 20 can deviate from that from FIG. 1 apparent, separate construction to a unit according to Fig. 2 can be summarized:
The assembly according to Fig. 2 has a housing 26, the interior of which is divided by a partition 27 into two chambers 28 and 29. A connection 30 opens into the chamber 28 and is connected to the branch line 2. The opening of the connection 30 into the chamber 28 is surrounded by a valve seat 31, which belongs to the two-way solenoid valve 3 arranged in the chamber 28 and can be closed by its valve sealing plate 32. The excitation coil of the two-way solenoid valve 3 is indicated by reference number 33.
Furthermore, the two-way solenoid valve 22 is located in the chamber 28 connected directly or via a line 34 to the main air line chamber 4, the excitation coil of which is indicated by the reference number 35. The valve sealing plate 36 of the two-way solenoid valve 22 interacts with a valve seat 37 which, on the chamber 28 side, surrounds an opening 38 in the partition wall 27. On the part of the chamber 29, which is connected directly or via a line 39 to the reference pressure chamber 7, the opening 38 is surrounded by a valve seat 40 which, together with a piston 42 loaded by a spring 41, connects the overflow valve 20 according to FIG. 1 corresponding component forms.
The piston 42 is mounted in a cylindrical wall projection 43 projecting into the chamber 29, the spring 41 is located on the side of the piston 42 facing away from the chamber 29 in a space 44 that is constantly connected to the atmosphere.
The compressed air brake device also includes an actuating device, for example according to FIG. 3 to. According to Fig. 3 leads a cable 45 from a power source (not shown) via a main switch 46 to a switch 47 and a push button switch 48. The switch 47, which can be switched arbitrarily between its open and its closed position, is connected upstream of a switch contact 49 of a pressure switch 50. A second switch contact 51 of the pressure switch 50 is connected to a cable 52, which leads to the excitation coil 33 of the two-way solenoid valve 3.
The pushbutton switch 48, which is only closed during its actuation time, is connected upstream of a cable 53, which leads to a switch contact 54 common to both switch contacts 49 and 51, to the excitation coil 35 of the two-way solenoid valve 22 and to an excitation coil 55 of the two-way solenoid valve 17. The excitation coils 33, 35 and 55, on the other hand, are grounded or connected via a cable 56 to the second pole of the power source, not shown. The pressure switch 50 has a switching element 57 which can be moved by a piston 58 which on the one hand is dependent on the pressure in the main air line 1 or the branch line 2 and on the other hand is loaded by the force of a spring 59; with predominant spring loading of the piston 58, the switching element 57 connects the switching contacts 54 and 51, with predominant main air line pressure loading the switching contacts 54 and 49 with each other.
During normal operation of the air brake device, when the auxiliary functions made possible by the two-way solenoid valves 3, 17 and 22 are not required, the main switch 46, the switch 47 and the key switch 48 are open. For this state, the following is based on FIG. 1 explains the basic function of the air brake device.
The main air line 1 with the main air line chamber 4 and the reference pressure chamber 7 are charged to the corresponding control pressure level on released brakes, the piston 23 of the overflow valve 20 is lifted against the force of the spring 24 from the valve seat 25 by its compressed air supply and releases the passage therethrough.
The storage air tank 11 is also charged to the control pressure level via the nozzle 15 and the check valve 16. The three-pressure brake control valve 5 is in its release position, in which the double valve 9 connects the line 10 to the brake cylinder 14 via the brake pressure outlet 12 and the release nozzle 13 to the atmosphere.
During service braking up to and including full braking, during which the pressure in the main air line is reduced from a control pressure level of, for example, 5 bar to 3.5 bar, the compressed air braking device operates in the usual manner in the above-described switching position of the two-way solenoid valves 3, 17 and 22, the three-pressure -Brake control valve, by means of its double valve 9, separates the brake cylinder 14 from the release nozzle 13 and applies a brake pressure from the supply air reservoir 11, which, depending on the size of the pressure drop in the main air line, for example starting from 0 bar (release state) up to 3.8 bar (full braking) can be.
During rapid or forced braking, the pressure in the main air line 1 is reduced to atmospheric pressure; the three-pressure brake control valve 5 controls in its switching position maintaining two-way solenoid valves 3, 17 and 22 in the brake cylinder 14, the maximum brake pressure level determined by the maximum pressure limiter, for example, 3.8 bar.
To this extent, the compressed air brake device operates according to FIG. 1 in the usual, known manner.
If the two-way solenoid valves 3 and 22 and the overflow valve 20 form a structural unit according to FIG. 2 are summarized, nothing changes in the basic function described above, since here, too, the two-way solenoid valve 3 is constantly open and the two-way solenoid valve 22 is constantly closed, the overflow valve formed from the piston 42, the spring 41 and the valve seat 40 can, depending on the pressure control in the reference pressure chamber 7 or the chamber 29 can be opened or closed.
If, when the brakes are released in the reference pressure chamber 7 (Fig. 1) An overcharge occurs, by means of which the three-pressure brake control valve 5 is held in a braking position with a compressed air-actuated brake cylinder 14, this overloading can be carried out after the main switch 46 is closed by briefly actuating the pushbutton switch 48 (FIG. 3) be fixed. When the pushbutton switch 48 is actuated, the cable 53 is connected to the power source for the actuation period and accordingly the excitation coils 35 and 55 of the two two-way solenoid valves 22 and 17 are energized. When the main air line 1 is charged to the control pressure level, the switching element 57 of the pressure switch 50 is in its switching position connecting the switching contacts 54 and 49, so the excitation coil 33 of the two-way solenoid valve 3 remains unexcited.
The two two-way solenoid valves 17 and 22 are opened, the nozzle 18 of the release nozzle 13 being connected in parallel and increasing the flow cross-section from the brake pressure outlet 12 to the atmosphere, while at the same time the main air line chamber 4 is connected without restriction to the reference pressure chamber 7 via the overflow valve 20 which is opened under high pressure and there is rapid pressure equalization between the two. This pressure compensation eliminates the overload, the three-pressure brake control valve 5 comes into its release position and vents the brake cylinder 14 via the release nozzle 13 and, in parallel, the nozzle 18 quickly to the atmosphere. With the release of the key switch 48 and interruption of the excitation of the two-way solenoid valves 17 and 22, the matching is ended.
With the switch position described above for eliminating overloads, a rapid charging of the reference pressure chamber can also be effected, starting from its vented state, since compressed air can flow unthrottled and quickly into the reference pressure chamber 7 from the main air line 1.
If an after-brake valve effect is required, the main switch 46 and the switch 47 must be closed. When the pressure level in the main air line 1 reaches at least the pressure level corresponding to full braking or exceeds this pressure level, the pressure switch 50 keeps the switching contacts 54 and 49 connected to one another, so that the aforementioned closing of the switches 46 and 47 excites the excitation coils 35 and 55 for the two-way solenoid valves 22 and 17 causes while the two-way solenoid valve 3 remains de-energized.
When controlling the pressure drop in the main air line 1, which is in the range of service or full braking, the pressure in the main air line always exceeding, for example, 3.5 bar, the pressures in the main air line chamber 4 and via the two-way solenoid valve 22 and the bottom these pressurizations constantly opened overflow valve 20 of the reference pressure chamber 7 in their pressure control constantly quickly adjusted to the pressure level prevailing in the main air line 1 so that the three-pressure brake control valve 5 keeps the brake cylinder 14 connected to the atmosphere via the double valve 9 in a large cross-section. The compressed air brake device thus remains in its release position, which, for example, protects the wheel tires.
However, if forced or rapid braking with complete ventilation of the main air line 1 occurs with the post-brake valve function set in this way, when the pressure in the main air line falls below a level corresponding to full braking, the pressure switch 50 switches under the load of its spring 59 into the position shown in FIG. 3 shown switching position, in which it connects the switching contacts 54 and 51 together. Despite switch 47 still closed, the power supply for the excitation coils 35 and 55 of the two two-way solenoid valves 22 and 17 is interrupted, so that they close, the excitation coil 33 of the two-way solenoid valve 3 remains unexcited and this two-way solenoid valve 3 thus remains open.
By closing the two-way solenoid valve 22, the reference pressure chamber 7 is shut off, so that it cannot be emptied further into the main air line via the main air line chamber 4; the pressure currently prevailing in the reference pressure chamber 7 - this pressure corresponds to the pressure level prevailing in the main air line during full braking - is therefore retained. The overflow valve 20 remains open under the remaining pressurization of the reference pressure chamber 7.
When the pressure in the main air line is further reduced by a value which corresponds to the pressure reduction value that is usually required in the main air line to achieve full braking, starting from released brakes, a pressure difference arises at piston 6, which brings the three-pressure brake control valve into its braking position and caused to control a maximum pressure level in the brake cylinder 14. In the numerical example, this means that, starting from a full brake main air line pressure of 3.5 bar in the main air line, when the pressure in the main air line 1 drops to 2 bar, the three-pressure brake control valve 5 in the brake cylinder 14 increases the pressure from 0 bar to 3, 8 bar brake pressure.
The pressure in the main air line can then drop to atmospheric pressure, and the pressure in the brake cylinder 14 is not increased further here. ¯¯¯¯
If, for any reason, the brakes are to be temporarily released during the braking state achieved in this way, the pushbutton switch 48 must be actuated for a period of time which corresponds to the period of time for which the brakes are to be released.
When the pushbutton switch 48 is closed, the three excitation coils 35, 55 and 33 are excited and the three two-way solenoid valves 3, 17 and 22 are switched over: the two-way solenoid valve 3 closes and blocks the main air line chamber 4 from the main air line 1, the two-way solenoid valve 22 opens and allows one rapid pressure equalization between the reference pressure chamber 7 and the main air conduction chamber 4, wherein in both chambers 7 and 4, due to the small volume of the main air conduction chamber 4, a compensating pressure which is only slightly below the pressure level prevailing in the reference pressure chamber 7 is established. The overflow valve 20 remains open.
The pressure compensation on both sides of the piston 6 causes a reversal of the three-pressure brake control valve 5 into its release position, as a result of which the brake cylinder 14 is quickly emptied via the double valve 9 and the release nozzle 13 and nozzle 18 connected in parallel with the brake pressure outlet 12.
If, based on this release condition of the brakes, the pushbutton switch 48 is released again and thus opened, the excitation of the three two-way solenoid valves is interrupted and these return to their starting positions: the two-way solenoid valve 22 closes and shuts off the reference pressure chamber 7 from the main air line chamber 4 again , the two-way solenoid valve 17 also closes and the two-way solenoid valve 3 opens and vents the main air line chamber 4 to the main air line 1. As a result of the venting of the main air line chamber 4 again, the three-pressure brake control valve 5 returns to its braking position and acts on the brake cylinder 14 from the supply air reservoir 11 again with a maximum pressure level of, for example, 3.8 bar.
This above-described release of the brake by actuating the key switch 48 can often be repeated until the compensation pressure between the reference pressure chamber 7 and the main air line chamber 4 has dropped to a certain limit value at which the overflow valve 20 closes. This limit value is at a pressure level in the reference pressure chamber 7, which, when the main air line chamber 4 is completely vented, is still sufficient to control the maximum brake pressure level in the brake cylinder 14 by means of the three-pressure brake control valve 5; In the case of the numerical example mentioned several times, the closing pressure for the overflow valve 20 is expediently at a pressure level of approx. 2 bar in the reference pressure chamber 7.
If this minimum pressure is reached in the reference pressure chamber 7, the spring 24 can lift the piston 23 and press it against the valve seat 25, so that the latter is closed. When the overflow valve 20 is closed, actuation of the pushbutton switch 48 cannot bring about release of the brakes since, despite opening the two-way solenoid valve 22, no pressure equalization can take place between the reference pressure chamber 7 and the main air line chamber 4, the pressure difference between them is maintained and the three-pressure brake control valve 5 is still activated to maintain the maximum brake pressure level in the brake cylinder 14.
As soon as the forced or emergency braking has ended and the pressure in the main air line 1 rises again, the compressed air brake device returns to the above-described mode of operation with the after-brake valve function with the switch 47 still closed: braking only occurs when the pressure on the main air line 1 falls below a pressure level corresponding to full braking causes; As soon as the main air line pressure exceeds this pressure level of, for example, 3.5 bar, the compressed air brake device comes into its release position. It should be noted that the pressure switch 50 switches back in the main air line 1 when the pressure level corresponding to full braking is exceeded and connects the switching contacts 54 and 49 to one another, so that the two-way solenoid valves 22 and 17 are energized again.
Compressed air thus arrives at the outlet 21 of the overflow valve 20, which acts on the piston 23 in addition to the reference chamber pressure and in any case opens the overflow valve 20 against the force of the spring 24. The subsequent pressure equalization between the main air line chamber 4 and the reference pressure chamber 7 brings the three-pressure brake control valve 5 into its release position and the brake cylinder 14 is quickly vented via the release nozzle 13 and the nozzle 18.
To end the after-brake valve function, the switch 47 is opened, the two two-way solenoid valves 17 and 22 drop out and close. The initial state of the compressed air brake device is thus reached again and the latter again has its usual mode of operation.
It is essential that leaks in the two-way solenoid valves cannot rule out braking. The two-way solenoid valve 17 is insignificant in that it only monitors a path to the atmosphere parallel to the release nozzle 13; a leak in the two-way solenoid valve 3 in its closed position can impair the function of the air brake device at most approximate the normal mode of operation without such a two-way solenoid valve, whereby the braking ability is also not impaired, and the overflow valve 20 is arranged downstream of the two-way solenoid valve 22,
which closes when the pressure in the reference pressure chamber falls below a minimum and thus, despite a leak in the two-way solenoid valve 22 and thus any pressure compensation between the main air line chamber 4 and the reference pressure chamber 7, ensures that a full braking effect is achieved when the pressure drops below a certain level.
It is obvious that, with regard to the function, the construction of the compressed air brake system either according to Fig. 1 with separate individual valves or according to Fig. 2 is completely identical with valves combined into one structural unit. The mode of operation of the embodiment according to FIG. 2 therefore need not be explained separately.
Of course, it is possible to deviate from the actuating device to Fig. 3 to train. It is possible, for example, to provide a separate, manually operated switch in a separate circuit for each of the two-way solenoid valves 3, 17 and 22, which is not shown, but the operability of the air brake device is more difficult. It is also possible, for example, to provide circuits which are separated from one another by diodes for the respective types of actuation (alignment, after-brake valve function, releasing), which are monitored by an arbitrarily actuatable switch in each case. Another embodiment of the actuating device is shown in Fig. 4 shown.
According to Fig. 4 leads a cable 60 from a power source (not shown) to the three one-sided connections of a three-pole push-button switch 61 and to a switch 62. The first pole 63 of the pushbutton switch 61 is on the other hand connected via a cable 64 to the excitation coil 55 of the two-way solenoid valve 17, from the second pole 65 of the pushbutton switch 61 a cable 66 leads to the excitation coil 35 of the two-way solenoid valve 22 and to a switch contact 67 of a pressure switch 68, which on the other hand is connected to the output of the switch 62. Finally, a cable 70 leads from the third pole 69 of the pushbutton switch 61 to a second switch contact 71 of the pressure switch 68, which on the other hand is connected via a cable 72 to the excitation coil 33 of the two-way solenoid valve 3.
The third pole 69 of the pushbutton switch 61 is grounded in the open state, that is to say when the pushbutton switch 61 is not actuated, the cable 70 being connected to an earth line 69a connects the second pole of the power source. The switch contact 71 is also grounded in the open state, when the compressed air pressure of the pressure switch 68 exceeds the switching pressure, and in this case connects the cable 72 to an earth line 71a or the second pole of the power source. The grounding of the third pole 69 or of the switching contact 71 in its open switching state secures the two-way solenoid valve 3 against false excitation, for example in the event of a short circuit of the cable 70 or 72 to live parts.
In a similar way, the solenoid valve 22 can also be secured against false excitation: for this purpose, the pole 65 and the switching contact 67 must be grounded in the open state in a manner not shown; to avoid a short-circuit circuit, the pole 65 and the switching contact 67 are additionally connected via separate cables to be connected to the excitation coil 35, the separate cables to be secured against one another by means of diodes close to their connection point on the excitation coil 35.
On the other hand, all excitation coils 33, 35 and 55 may
connected to the second pole of the power source via an earth line. An indicator lamp 73 serving as an indicator is connected in parallel with the excitation coil 33. The pressure switch 68 has a piston 74 which on the one hand depends on the pressure in the main air line 1 or the branch line 2 and on the other hand is loaded by the force of a spring 75; the piston 74 and the spring 75 are dimensioned such that when a main air line pressure, which corresponds to full braking (in the numerical example 3.5 bar) is exceeded, the switching contact 67 is closed and the switching contact 71 is open, the two switching contacts 67 are below the main air line pressure mentioned and 71 are held in the reverse switching position by the force of the spring 75.
In the normal operating state of the air brake device, without its possible special functions, the pushbutton switch 61 and the switch 62 are open, and the two-way solenoid valves 3, 17 and 22 are therefore de-energized. The air brake device works in the usual manner already described above.
To effect an adjustment, the pushbutton switch 61 must be actuated briefly, as a result of which - at least the control pressure level in the main air line is at least almost the two two-way solenoid valves 17 and 22 are excited and switched; the two-way solenoid valve 3 remains unexcited due to the open switch contact 71. The adjustment takes place in the manner already described by pressure equalization between the main air line chamber 4 and the reference pressure chamber 7 with rapid emptying of the brake cylinder 17.
To set a post-brake valve function, switch 62 must be closed: as long as the main air line pressure exceeds the pressure level determined by spring 75. the two-way solenoid valve 22 is excited and opened via the switching contact 67, so that, as already described, the three-pressure brake control valve 5 cannot get into its braking position and the brake cylinder 14 thus remains vented. Only when the main air line pressure drops below the pressure level corresponding to full braking, does the pressure switch 68 switch over and open the switching contact 67, the two-way solenoid valve 22 drops out, the connection between the main air line chamber 4 and the reference pressure chamber 7 is interrupted, and when the pressure in the main air line 1 is further reduced, becomes Compressed air already described is fed into the brake cylinder 14.
When the pressure monitor switch 68 is switched over, the switch contact 71 is closed, but this initially has no further effect until the pushbutton switch 61 is actuated.
Subsequently, the pushbutton switch 61 can be actuated to release the brakes for a short time, as a result of which the two-way solenoid valve 17 and via the switching contact 71 the two-way solenoid valve 3 are excited. At the same time, the two-way solenoid valve 22 is excited via the pole 65 and the cable 66 and opens. By temporarily equalizing the pressure between the reference pressure chamber 7 and the main air line chamber 4 to form a mixed pressure, the three-pressure brake control valve 5 is brought into its release position and the brake cylinder 14 is quickly emptied, as has already been described above. If the pushbutton switch 61 is released again, the two-way solenoid valves 17, 3 and 22 drop out again and braking occurs again.
This release of the brake can be repeated several times until the above-mentioned minimum pressure level is reached in the reference pressure chamber 7, which still ensures the control of a maximum brake pressure in the brake cylinder 14. With each such release process, the indicator lamp 73 lights up and indicates the shutoff of the three-pressure brake control valve 5 from the main air line by the excited two-way solenoid valve 3.
Of course, the actuating device does not have to be designed electrically, as is the case with FIGS. 3 and 4 has been described. Instead of the two-way solenoid valves 3, 17 and 22, it is also possible to provide shut-off valves that can be actuated directly or piloted by compressed air. In the latter case, the actuating device is, for example, based on FIG. Train 3 or 4 pneumatically.
To simplify the compressed air brake device according to the exemplary embodiments described above, it is possible to dispense with the overflow valve 20.
This overflow valve 20 is not required for the basic function of the compressed air brake device, but its elimination can lead to so-called exhaustion of the compressed air brake in the event of a leak in the two-way solenoid valve 22, in which, due to a lack of pressure in the reference pressure chamber 7, no or no sufficiently strong braking can be achieved.
It is also possible to overflow valve 20 and / or pressure switch 50 or 68 to set switching pressures other than those mentioned in the exemplary embodiments; this allows the mode of operation of the compressed air brake device to be adapted to the respective requirements in a favorable manner, for example by increasing the switching pressure, the pressure switch 50 or 68 the after-brake valve effect only becomes effective for a smaller pressure range in the main air line 1 than mentioned in the numerical examples.
In a modification of the exemplary embodiments described above, it is also possible to change the monitoring of the two-way solenoid valve 3 by the pressure monitor switches 50 or 68 such that it can only be closed when the pressure in the main air line 1 drops below the pressure level causing full braking, so that the latter Pressure-dependent excitation monitoring is omitted, this two-way solenoid valve can thus be energized and closed at any pressure in the main air line 1, but this two-way solenoid valve is connected pneumatically in parallel to a switching valve which, controlled by the pressure in the main air line 1, is closed below the main air line pressure level corresponding to full braking, at and is open above this main air line pressure level.
In this embodiment too, other types of shut-off valves can be used instead of the two-way solenoid valves.
If a particularly rapid brake cylinder ventilation is omitted during the adjustment or release, the two-way solenoid valve 17 with its excitation control and the nozzle 18 can be omitted.