DD270498A1 - Einrichtung zur steuerung der magnetschienenbremse - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft die spezielle Ausgestaltung einer Steuereinrichtung fuer eine Magnetschienenbremse, ihr Ziel ist die Erhoehung der Wirksamkeit dieser Bremse. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Steuerung der Magnetschienenbremse so auszugestalten, dass das Ein- und Ausschalten der Magnetschienenbremse innerhalb eines moeglichst kleinen Druckbereiches erfolgt. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass das direkte oder indirekte Schnellbremssignal einem Schaltorgan mit Einfachkolben zugefuehrt wird, dessen Luftwegeorgan pneumatisch mit einem dem Drucksignal des Achslagerbremsdruckreglers ausgesetztem Doppelrueckschlagventil gekoppelt ist. Figur

Description

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Steuerung der Magnetschienenbremse so auszugestalten, daß das Ein- und Ausschalten der Magnetschienenbremse innerhalb eines möglichst kleinen Druckbereiches erfolgt, damit das Abschalten der Magnetschienenbremse noch vor dem Lösebeginn der durchgehenden Druckluftbremse im Falle einer unbeabsichtigten Schnellbremsung möglich wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das direkte oder indirekte Schnellbremssignal einem Schaltorgan mit Einfachkolben zugeführt wird, dessen Luftwegeorgan pneumatisch mit einem dem Drucksignal des Achslagerbremsdruckreglers ausgesetzten Doppelrückschlagventil so gekoppelt ist, daß das vom Einfachkolben gesteuerte Luftwrjgoorgan vereint mit dem Doppelrückschlagventil ein pneumatisches Und-Glied bildet.

Ausführungsbeispiel

Die erfindungsgerr.äße Ausgestaltung der Einrichtung zur Steuerung der Magnetschienenbremse und ihr Zusammenwirken mit dem Umschaltorgan zur Belüftung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Es zeigt

Figur 1: Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Betätigungsorgans

Es zeigt sich folgende Anordnung:

Vor dem Umschaltorgan 18 für die Belüftung des Wirkungsraumes 24 der Magnetschienenbremse wird ein Betätigungsorgan, bestehend aus dem Schaltorgan 5 und dem Doppelrückschlagventil 15 mit einer Drossel 28 vorgesehen, die über die Leitung 13 untereinander, über die Leitung 16 mit dem Umschaltorgan 18 und über die Leitungen 27 bzw. 3 mit dem Achslagerbremsdruckregler 25 bzw. dem Schnellbremsbeschleuniger 39 in Verbindung stehen.

Im Schaltorgan 5 befindet sich ein federbelasteter Kolben 4, der Kontakt haben kann mit einem rohrförmigen Ventilstößel 8 mit radialen Durchbrüchen 36 und einem federbelasteten Ventilbund 9 und dessen Wirkungsräume 11 und 12 in Verbindung mit den Leitungen 10 bzw. 13 stehen. Das Doppelrückschlagventil 15, dessen Eingänge 14 bzw. 26 die Leitungen 13 bzw. 27 mit den Wirkungsräumen 37 bzw. 38 verbinden, während die Wirkungsräume 37 und 38 untereinander über die Drossel 28 und mit der Kolbenkammer des Umschaltorgans 18 über die Leitung 16 verbunden sind

Es ergibt sich folgende Wirkung:

In der Bereitschaftsstellung ist sowohl der Speicher 1 über den Zugang 2 als auch die mit der durchgehenden Hauptlu'tloitung verbundene Leitung 3 mit einem Druck von Regeldruckhöhe, daß heißt 0,5 MPa aufgefüllt.

Der Kolben 4 des Schaltorgans 5 befindet sich damit unter Überwindung der Kraft der Feder 6 in einer oberen Lage, in welcher das untere Ende 7 des rohrförmigen Ventilstößels 8 verschlossen, und dessen Ventilbund 9 von seinem Sitz abgehoben ist. In dieser Schaltstellung besteht ein Luftweg aus dem Speicher 1 über den Leitungsast 10, die obere Ventilkammer 11 des Schaltorgans 5, den geöffneten Spalt des Ventilbundes 9, die untere Ventilkammer 12, die Leitung 13, den Eingang 14 des Doppelrückschlagventils 15, und die Leitung 16 in die untere Kolbenkammer 17 des Umschaltorgans 18. Der Schaltkolben 19 liegt dadurch, unterstützt durch die Kraft der Feder 20, an dem unteren Ventilsitz 21 dichtend an, während zwangsläufig der Ventilbund 22 des Schaltkolbens 19 vom oberen Ventilsitz 23 abgehoben ist. Gleichzeitig gelangt der Regeldruck aus dem Speicher 1 über Leitung 10 in die obere Kolbenkammer 32, wobei in der beschriebenen Schaltstellung nur eine Teilfläche des Schaltkolbens 19 beaufschlagt wird. Der die . Druckräume der Hubzylinder der Magnetschienenbremse schematisch darstellende Wirkungsraum 24 ist über Leitung 31 und den geöffneten Spalt 34 des oberen Ventilsitzes 23 mit der Atmosphäre verbunden und die Magnetschienenbremse somit abgeschaltet. Bei Geschwindigkeiten unter 50 km/h ist durch Vermittlung des Achslagerbremsdruckreglers 25 auf bekannte Weise euch die zum Eingang 26 des Doppelrückschlagventils 15 führende Leitung 27 mit dem Regeldruck belegt, so daß auch über die Leitung 27, den Eingang 26 und die Drossel 28 eine Belüftung der unteren Kolbenkammer 17 des Schaltorgans 18 erfolgt. Sofern in den erwähnten Druckräumen der Regeldruck besteht, ist es gleichgültig, in welcher der drei möglichen Lagen sich der Ventilkolben 29 des Doppelrückschlagventils 15 befindet. Stets ist, wie beschrieben, eine Verbindung der unteren Kolbenkammer 17 mit dem Speicher vorhanden.

Wird eine Schnellbremsung oberhalb 50 km/h Fahrgeschwindigkeit herbeigeführt, wodurch allein die Einschaltung der Magnetschienenbremse erfolgt, so laufen folgende Vorgänge ab.

Durch Vermittlung des Achslagerbremsdri'ckreglers 25 ist bei Fahrgeschwindigkeiten oberhalb 50 km/h die Leitung 27 und damit der betreffende Eingang 26 zum Doppelrückschlagventil 15 drucklos, während der gegenüberliegende Eingang 14 bis zum Zeitpunkt der Schnellbremsung noch mit Regeldruck belegt ist. Bei dieser Druckbelegung befindet sich der Ventilkolben 29 des Dc opelrückschlagventils 15 in einer den Eingang 26 sperrenden Lage. Mit einsetzender Schnellbremsung wird gegebenenfalls verstärkt durch einen Schnellbrernsbeschleuniger auf bekannte Weise der Druck in der durchgehenden Hauptluftleitung und damit in der Leitung 3 schnell abgesenkt, wobei ein unterer Sollwert beispielsweise 0,25 MPa erreicht bzw. unterschritten wird. Dabei s-'iikt sich der Kolben 4 des Schaltorgans 5 durch die Kraft der Feder 6 abwärts, während zugleich das untere Ende 7 des rohrförmigen Ventilstößels 8 freigegeben wird und der Ventilbund 9 dichtend auf seinen Sitz kommt, die obere Ventilkammer 11 von der unteren Ventilkammer 12 trennend. In dieser Schaltstellung wird die untere Kolbenkammer 17 des Umschaltorgans 18 über Leitung 16, den offenstehenden Eingang 14 des Doppelrückschlagventils 16, Leitung 13, untere Ventilkftmmer 12, das Innere des rohrförmigen Ventilstößels 8, die Kammer oberhalb des Kolbens 4 und üb-ir Auslaß 30 ins Freie entleert. Der in der oberen Kolbenkammer 23 des Umschaltorgans 18 auf die obere Teilfläche des Schaltkolbens 19 lastende Regeldruck bewegt diesen gegen die Kraft der Feder 20 abwärts, wobei der obere Ventilsitz 23 durch den Ventilbund 22 verschlossen und der untere Ventilsitz 21 geöffnet wird. Nunmehr besteht eine Verbindung zwischen dem Speicher 1 über den geöffneten unteren Ventilsitz 21 und der Leitung 31 mit dem die Druckräume des Hubzylinders der Magnetschienenbremse darstellenden Wirkungsraum 24, das heißt, der Wirkungsraum 24 wird belüftet und damit die Magnetschienenbremse eingeschaltet. Wird während des sich verzögernden Fahrzeuglaufes die Geschwindigkeit 50 km/h erreicht, so wird durch Vermittlung des Achslagerbremsdruckreglers 25 die Leitung 27 belüftet. Der bis zu diesem Zeitpunkt durch den Ventilkolben 29 des Dopp ilrückschlagventils 15 gesperrte Eingang 26 wird

freigegeben und der Ventilkolben 29 wird auf die Gegenseite, jetzt den Eingang 14 sperrend, geschoben. Ober Leitung 27, Drossel und Leitung 16 wird die untere Kolbenkammer 17 des Umschaltorgans 18 wieder belüftet und der Schaltkolben 19 gelungt in die zuvor beschriebene obere Endlage, daß heißt, die Verbindung des Speichers 1 zum Wirkungsraum 24 wird getrennt, und dieser selbst durch Abheben des Ventilbundes 22 vom oberen Ventilsitz 23 ins Freie entleert. Die Magnetschienenbremse ist damit abgeschaltet, und zwar selbsttätig. Soll die Magnetschienenbremse gelöst werden, bevor dies durch das geschwindigkeitsabhängige Drucksignal des Achslagerbremsdruckreglers 25 selbsttätig geschieht, so Ist der Druck in der durchgehenden Hauptluftleitung zu erhöhen. Noch vor Erreichen des Regeldruckes, nämlich nach geringem Überschreiten des erwähnten unteren Sollwertes von 0,25 MPa wird der Kolben 4 des Schaltorgans 5 gegen die Kraft der Feder 6 wieder in die Bereitschaftsstellung bewegt, und in der Folge die untere Kolbenkammer 17 des Schaltkolbens 19 belüftet und damit die Magnetschienenbremse abgeschaltet.

Die Drossel 28 hat die Aufgabe, daß auch bei Druckgleichheit an den Eingängen 14 und 26 ein weiterführender Luftweg besteht. Dieser Fall ist möglich während des erstmaligen Aufladens der Anlage. Während des Betriebes bei voll aufgeladener Anlage vollziehen sich an den Eingängen 14 und 26 durch den Einfluß des Achslagerbremsdruckreglers 25 und des Schaltorgans 5 nur eindeutige Druckänderungen welche durch die Drossel 28 lediglich verstärkt werden. In bezug auf die Belüftungsdauer der unteren Kolbenkammer 17 des Umschaltorgans 18 hat die Drossel 28 keinen Einfluß.

Wie bereits erwähnt, besteht bei gelöster Magnetschienenbremse und Geschwindigkeiten unter 50 km/h an den Eingängen 14 und 26 Druckgleichheit. Damit ist der Ventilkolben 29 mit keiner definitiven Schaltkraft belegt und kann aus hier gleichgültiger Ursache eine Mittenlage einnehmen, bei welcher keiner der Eingänge 14 oder 26 gesperrt ist. Wird nun bei der Beschleunigung des Fahrzeuglaufes die Geschwindigkeit von 50 km/h überschritten, so wird auf schon beschriebene Art die Leitung 27 entleert und damit über den Eingang 26 auch der Raum 37. Die Drossel 28 hat hierbei die Aufgabe, daß während des Schalthubes des Steuerkolbens 29 ein wirkungsvolles Nachspeisen aus der Kammer 38, insbesondere aber ein merklicher Druckabfall ir. der unteren Kolbenkammer 17 des Schaltorgans 18 vermieden wird. Die Drossel ist so bemessen, daß andererseits eine Belüftung der unteren Kolbenkammer 17 nicht verzögert wird.

Claims (1)

1. Einrichtung zur Steuerung der Magnetschienenbremse an Schienenfahrzeugen, über einen Schnellbremsbeschleuniger beeinflußbar, bestehend aus einem Betätigungsorgan und einem Umschaltorgan zur Belüftung dieser Bremse gekennzeichnet dadurch, daß das Betätigungsorgan aus einem, durch den Schnellbremsbeschleuniger beeinflußbaren Schaltorgan (5) und einem Doppelrückschlagventil (15) mit Drossel (28) besteht, die über eine Leitung (16) mit dem Umschaltorgan (18) in Verbindung stehen, wobei dem Schaltorgan (5) ein vom Druck der Leitung (3) beaufschlagter, auf der Gegenseite der Atmosphäre ausgesetzter und mit einer Feder (6) verspannter Kolben (4) geführt ist, der sich im Kontaktbereich befindet mit dem unteren als Sitz ausgebildeten Ende (7) des, das Schaltorgan (5) gasdicht durchdringenden rohrförmig gestalteten Ventilstößels (8), welcher an seinem oberen Ende einen mit einer Feder (35) im Schließsinn belasteten Ventilbund (9) trägt und im Bereich zwischen Ventilbund und Gehäusedurchdringung radiale Durchbrüche (36) aufweist und die diese Durchbrüche (36) umgehende Ventilkammer (12) in Verbindung steht über eine Leitung (13) dem Doppelrückschlagventil (15) dessen, den beiden Eingängen (14 und 26) nachfolgende Räume (37 und 38) über eine Drossel (2C) ständig in Verbindung stehen und der dem Eingang (14) nachfolgende Raum (37) Verbindung hat zu dem der Kolbenkammer (17) des Umschaltorgans (18).

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die spezielle Ausgestaltung einer Steuereinrichtung für eine Magnetschienenbremse.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Einrichtungen dieser Art weisen das Merkmal auf, daß die Magnetschienenbremse als Zusatzbremse nur beim Auslösen einer Schnellbremse und Fahrgeschwindigkeiten über 50 km/h selbsttätig eingeschaltet wird. Dabei wird das Schnellbremssignal entweder direkt oder indirekt von einem Schnellbremsbeschleuniger erzeugt, während die Fahrgeschwindigkeit durch das Drucksignal einer geschwindigkeitsabhängigen Einrichtung, beispielsweise eines Achslagerbremsdruckreglers, signalisiert wird. Während nun die Schnellbremsbeschleuniger bisheriger Bauart praktisch bis zum Stillstand des Zuges hinaus wirksam waren, so weisen neuere Lösungen die Besonderheit auf, daß bei Einleitung einer Schnellbremsung der Druck der Hauptluftleitung nur bis auf einen unteren Sollwert abgesenkt wird, und darauf der Schnellbremsbeschleuniger wieder in die Bereitschaftsstellung gelangt. Beispiele hierfür sind die Lösungen nach DE-OS 3 039 686 und DE-OS 3 636 753. Es ist also möglich, eine eingeleitete Schnellbremsung noch vor dem Stillstand des Zuges zu lösen, um einen zwangsläufigen Halt gegebenenfalls zu vermeiden. Da nun die Einrichtung zur Steuerung tier Magnetschienenbremse direkt oder indirekt durch den Schnellbremsbeschleuniger beeinflußt wird, ist es wünschenswert, auch die Einschaltung der Magnetschienenbremse nach Einleitung einer Schnellbremsung gegebenenff ils wieder löschen zu können, noch bevor dies mit Erreichen der niedrigen Fahrgeschwindigkeit durch den Einfluß des Achslagerbremsdruckreglers selbsttätig erfolgt. Gemäß der DE-OS 3 636 753 wird dies dadurch erreicht, daß das Drucksignal der Fahrgeschwindigkeit und das indirekte Drucksignal der Hauptluftleitung je einer Teilfläche eines Stufenkolbens zugeleitet wird. Dabei gelangt dieser dann in die Einschaltstellung, wenn der Druck in der Hauptluftleitung einen unteren Sollwert unterschreitet. Durch Zurückführung des Druckes in der Hauptluftleitung auf den Regeldruck wird der Stufenkolben wieder in die Ausschaltstellung gebracht. Während also die Einschaltstellung bei fallendem Druck zustande kommt, wird die Ausschaltstellung bei steigendem Druck erreicht. Bedingt durch den Bewegungswiderstand des Stufenkolbens werden diese Schaltpunkte nicht durch einen einzigen Druckpunkt gekennzeichnet, sondern sie begrenzen einen Druckbereich. Dieser Druckbereich läßt sich nicht auf Null reduzieren, aber er ist bei einem Stufenkolben wegen des unverhältnismäßig großen Anteiles des UmfaiK'es an der Summe der Teilflächen besonders groß. Der Druck bei dem der Stufenkolben in die Ausschaltstellung gelangt, liegt weit oberhalb des Druckes, bei dem sich der Stufenkolben in die Einschaltstellung bewegt. Das bedeutet, daß das Abschalten der Magnetschienenbremse durch Erhöhen des Leitungsdruckes erst in der Nähe des Regeldruckes erfolgt. Dieses hinausgezögerte Abschalten der Magnetschienenbremse ist von großem Nachteil, denn es vereitelt das vorzeitige Löschen der Schnellbremswirkung z. B. im Falle einer unbeabsichtigt eingeleiteten Schnellbremsung oder, wenn die Gefahr, die zu einer Schnellbremsung Anlaß gab, noch vor Erreichen des Zugstillstandes nicht mehr besteht.

Die vorteilhafte Eigenschaft hochwertiger Schnellbremsbeschleuniger, Rücknahme einer Schnellbremsung kurz nach ihrer Einleitung, wird durch das erst in der Nähe des Regeldruckes eintretende Abschalten der Magnetschienenbremse wirkungslos.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Wirksamkeit und Funktionssicherheit der Steuereinrichtung für eine Magnetschienenbremse weiter zu erhöhen, um den Gebrauchswert einer Drucklufthochleistungsbremse zu verbessern.