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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Einspeisung von einem Druckmittel in einen Arbeitsdruckbehälter mit
den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen sowie die
dazugehörige Vorrichtung
mit den im Oberbegriff des Anspruches 12 genannten Merkmalen.
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Es ist bekannt, dass an schienengebundenen
Fahrzeugen, insbesondere an Güterfahrzeugen, Zusatzeinrichtungen,
beispielsweise zur Betätigung von
Kippeinrichtungen zur Entladung der Fahrzeuge, angeordnet sind.
Solche Zusatzeinrichtungen können
auch Türöffner an
Eisenbahnfahrzeugen für
den Personenverkehr, an Straßenbahnfahrzeugen
oder dergleichen schienengebundener Fahrzeuge sein. Diese Zusatzeinrichtungen
werden in der Regel pneumatisch durch Druckluft betrieben. Der entsprechend
benötigte
Arbeitsdruck und die Luftmenge zur Betätigung der Zusatzeinrichtungen
wird von am Fahrzeug angeordneten Arbeitsluftbehältern den Zusatzeinrichtungen über Druckluftleitungen
zugeführt. Zur
Einspeisung der Druckluft in die Arbeitsluftbehälter sind die Fahrzeuge neben
der Hauptluftleitung zur Betätigung
der Druckluftbremse mit einer zusätzlichen Hauptbehälterluftleitung
ausgerüstet. Über eine Druckluftleitung
und entsprechende pneumatische Bauteile erfolgt eine Einspeisung
der Druckluft aus der Hauptluftbehälterleitung in einen oder in
mehrere Arbeitsluftbehälter
der einzelnen Fahrzeuge. Die Einspeisung der Druckluft in die Hauptluftbehälterleitung erfolgt
dabei mittels eines Kompressors vom Triebfahrzeug aus. Die zusätzliche
Hauptluftbehälterleitung
ist bei einem Einsatz von pneumatischen Zusatzeinrichtungen unbedingt
notwendig, da eine Einspeisung von Druckluft aus der Hauptluftleitung
des Bremssystems nicht möglich
ist. Eine Einspeisung von Druckluft aus der Hauptluftleitung in
die Arbeitsluftbehälter
hätte bei
einer Druckreduzierung durch entsprechend große Luftentnahme ein Anlegen
der Druckluftbremse zur Folge. Bei einer Entnahme von Druckluft
aus der Hauptluftleitung des Bremssystems zur Zu führung in
die Arbeitsluftbehälter
ist eine Beeinträchtigung
der Druckluftbremse in ihrer Funktion nicht zu vermeiden.
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Die zusätzliche Hauptluftbehälterleitung
zur Versorgung der Arbeitsluftbehälter für die pneumatischen Zusatzeinrichtungen
bedingt, dass alle im Zug befindlichen Fahrzeuge mit einer entsprechenden Hauptluftbehälterleitung
ausgerüstet
und miteinander verbunden beziehungsweise gekuppelt sein müssen. Außerdem ist
der Einsatz von Triebfahrzeugen notwendig, die über einen entsprechenden Hauptluftbehälterleitungsanschluss
verfügen.
Das hat zur Folge, dass ein zusätzlicher
hoher Aufwand bei der Disposition der Fahrzeuge erforderlich ist
und der Einsatz der Fahrzeuge erheblich eingeschränkt wird.
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Aus
DE
43 29 481 ist eine pneumatische Bremseinrichtung für Schienenfahrzeuge
bekannt, wobei ein Steuerventil eine dem Zweiventil zugeordnete
Druckdifferenzhalteeinrichtung aufweist, die bei jedem Lösevorgang
die Druckdifferenz an der Ladedrossel auf einem vorgegebenen Wert
hält.
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Diese Einrichtung ist besonders für sehr lange
Züge zur
Vermeidung der Längsdruckkräfte geeignet.
Sie steuert ein gleichmäßiges Auffüllen der Vorratsbehälter und
dadurch gleichmäßiges Entlüften der
Bremszylinder bei Schwankungen des Hauptluftleitungsdruckes. Bereits
zum Beginn des Lösevorganges
wird eine Befüllung
vorgenommen.
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Es erfolgt keine Speisung von Zusatzeinrichtungen.
Die Einrichtung ist immanenter Bestandteil der Bremseinrichtung.
Sie setzt eine funktionsfähige Bremse
zwingend voraus.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, ein Verfahren und die dazugehörige Anlage zur Einspeisung
eines Druckmittels in einen Arbeitsdruckbehälter eines schienengebundenen
Fahrzeuges zu entwickeln, dass unabhängig vom Vorhandensein einer
Hauptdruckbehälterleitung
an anderen Fahr zeugen eines aus mehreren Fahrzeugen bestehenden
Zuges betrieben wird und die Funktion des Bremssystems nicht beeinflusst.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren
zur Einspeisung von einem Druckmittel in einen Arbeitsdruckbehälter mit
den im Anspruch 1 genannten Merkmalen sowie durch eine Vorrichtung
mit den im Anspruch 12 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, dass bei einer
Reduzierung des Druckes in der Hauptdruckbehälterleitung unterhalb eines
eingestellten Wertes und bei Anliegen eines vorbestimmten Druckes
in der Hauptdruckleitung des Bremssystems dem Arbeitsdruckbehälter des
Fahrzeuges ein Druckmittel aus der Hauptdruckleitung zugeführt wird,
beziehungsweise dass die Hauptdruckbehälterleitung über eine
Druckleitung, ein Rückschlagventil und
eine Drosseldüse
sowie die Hauptdruckleitung über
eine Druckleitung, eine Drosseldüse,
zwei hintereinander angeordnete Steuerventile und ein Rückschlagventil
mit dem Arbeitsdruckbehälter
des jeweiligen Fahrzeuges verbunden sind, wird erreicht, dass bei
entsprechend vorliegenden Druckverhältnissen in der Hauptdruckbehälterleitung
und in der Hauptdruckleitung eine Zuführung des Druckmittels zu den Arbeitsdruckbehältern jeweils über die
Hauptdruckbehälterleitung
als auch über
die Hauptdruckleitung erfolgen kann, wobei die Werte, bei der die
jeweilige Zuführung
des Druckmittels zu dem Arbeitsdruckbehälter erfolgen soll, einstellbar
sind. Durch die Zuführung
des Druckmittels zu den Arbeitsdruckbehältern bei Vorliegen von entsprechenden
Drücken
in der Hauptdruckbehälterleitung
und in der Hauptdruckleitung wird erreicht, dass bei einem Vorhandensein
einer Hauptdruckbehälterleitung
an allen Fahrzeugen des Zuges die Einspeisung der Arbeitsdruckbehälter über die
Hauptdruckbehälterleitung
mit einem gegenüber
der Hauptdruckleitung größerem Druck
erfolgt. Befindet sich ein oder mehrere Fahrzeuge im Zug, die nicht
mit einer Hauptdruckbehälterleitung
ausgerüstet
sind, wird dem Arbeitsdruckbehälter
bei Vorliegen eines eingestellten Druckes das Druckmittel aus der
Hauptdruckleitung zugeführt.
Dabei wird das Druckmittel aus der Hauptdruckleitung des Bremssystems
nur bei gelöster
Druckbremse entnommen, so dass eine Beeinträchtigung der Druckbremse des schienengebundenen
Fahrzeuges in ihrer Funktion ausgeschlossen wird. Bei der Zusammenstellung
der Züge
ist es nicht mehr erforderlich, dass jedes einzelne Fahrzeug mit
einer Hauptdruckbehälterleitung ausgerüstet ist.
Dadurch werden die Kosten bei der Disposition der Fahrzeuge reduziert
und der Aufwand verringert. Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Lösung können bei
der Zusammenstellung eines Zuges alle vorhandenen Fahrzeuge eingesetzt werden.
Die Funktionsweise der pneumatischen Zusatzeinrichtungen an den
Fahrzeugen ist gewährleistet
und eine Beeinträchtigung
der Wirkungsweise der Druckbremsen wird ausgeschlossen. Wenn alle Fahrzeuge
im Zug mit einer Hauptdruckbehälterleitung
ausgerüstet
sind, erfolgt eine Zuführung
des Druckmittels aus der Hauptdruckbehälterleitung zu den Arbeitsdruckbehältern. Dadurch
wird ein höherer Arbeitsdruck
in den Arbeitsdruckbehältern
erreicht, da die Hauptdruckbehälterleitungen
mit einem gegenüber
den Hauptdruckleitungen höheren
Druck betrieben werden. Der höhere
Arbeitsdruck in den Arbeitsdruckbehältern wirkt sich dabei positiv
auf die nachgeschalteten Zusatzeinrichtungen aus.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung ist das dem Arbeitsdruckbehälter zugeführte Druckmittelvolumen durch
Anordnung einer Drosseldüse
in der zu dem Arbeitsdruckbehälter
führenden Druckleitung
einstell- und regelbar. Dieses ist besonders wichtig und von Vorteil
bei einer Entnahme des Druckmittels aus der Hauptdruckleitung. Damit
wird erreicht, dass beim Auffüllen
der drucklosen Arbeitsdruckbehälter
als auch beim Nachspeisen von verbrauchten Druckmitteln nur eine
geringe Menge an Druckmitteln aus der Hauptdruckleitung entnommen wird.
Die Druckentnahme ist so gering, dass der eingestellte Wert, bei
dem eine Zuführung
des Druckmittels zu dem Arbeitsdruckbehälter erfolgt, nicht überschritten
wird. Durch die geringe Druckentnahme wird die Funktion der Druckbremse
der Fahrzeuge beim Bremsen und Lösen
nicht beeinträchtigt.
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Weitere bevorzugte Ausgestaltungen
der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten
Merkmalen.
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Die Erfindung wird nachfolgend in
einem Ausführungsbeispiel
anhand der zugehörigen
Zeichnung, die eine schematische Darstellung einer Anlage zur Einspeisung
von einem Druckmittel in einen Arbeitsdruckbehälter zeigt, näher erläutert.
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Die Erfindung wird am Beispiel eines
Güterfahrzeuges
erläutert,
das mit einer pneumatischen Zusatzeinrichtung zum Öffnen und
Schließen
der Seitenwände
zur Entleerung des Fahrzeuges versehen ist. Die erfindungsgemäße Lösung beschränkt sich
nicht nur auf das angegebene Ausführungsbeispiel. Sie ist für alle schienengebundenen
Fahrzeuge einsetzbar, die mit druckbetätigten Zusatzeinrichtungen,
wie Türöffner, Kippvorrichtungen
oder dergleichen, versehen sind.
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Die im Ausführungsbeispiel verwendeten Begriffe
beziehen sich auf den Einsatz des verwendeten Druckmittels, in diesem
Fall auf Luft, so dass beispielsweise für den in den Ansprüchen verwendeten
Begriff der Hauptdruckleitung 10 der Begriff Hauptluftleitung 10 verwendet
wird. Der Einsatz der erfindungsgemäßen Lösung ist nicht nur auf Luft
als Druckmittel beschränkt.
Es können
auch andere pneumatische Druckmittel zum Einsatz gelangen.
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An einem Güterfahrzeug sind eine Hauptluftbehälterleitung 30,
zur Versorgung der Arbeitsluftbehälter 16 mit Druckluft,
und eine Hauptluftleitung 10 für das Bremssystem des Güterfahrzeuges
angeordnet. Die Hauptluftleitung 10 stellt die Verbindung
von allen Fahrzeugen mit dem Triebfahrzeug her und dient zur Übertragung
des Arbeits- und Signalübertragungsmediums
zur jeweiligen Druckluftbremse der einzelnen Fahrzeuge. In der Regel
wird die Hauptluftleitung 10 zur Betreibung des Bremssystems
mit 5 bar und die Hauptluftbehälterleitung 16 mit einem
Druck bis zu 10 bar beaufschlagt.
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Erfindungsgemäß ist die Hauptdruckbehälterleitung 30 über eine
Druckleitung 32, ein Filter 34, ein Filter mit
Wasserabscheider 36, ein Rückschlagventil 38 und
eine Drosseldüse 40 mit
einem Arbeitsluftbehälter 16 verbunden,
wäh rend
die Hauptdruckleitung 10 über eine Druckleitung 12,
ein Filter 18, eine Drosseldüse 28, zwei hintereinander
angeordnete Steuerventile 42 und 20 und ein Rückschlagventil 22 mit
dem Arbeitsdruckbehälter 16 des
jeweiligen Fahrzeuges verbunden ist. Von dem Arbeitsluftbehälter 16 führt eine
Luftleitung 14 zu einer Steuerplatte, von der die Betätigung Zusatzeinrichtungen
erfolgt. In Ausströmrichtung
sind in der Luftleitung 14 ein Filter 26 sowie
ein Rückschlagventil 24 angeordnet.
Außerdem
ist die Luftleitung 14 mit der Luftleitung 36 und
der Luftleitung 12 verbunden.
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Wenn durchgängig alle Fahrzeuge des Zuges
mit einer Hauptluftbehälterleitung 30 versehen und
die jeweiligen einzelnen Hauptluftbehälterleitungen 30 miteinander
verbunden und an die Druckeinspeisungsvorrichtung des Triebfahrzeuges
angeschlossen sind, erfolgt bei Vorliegen eines entsprechenden Druckes
in der Hauptluftbehälterleitung 30 die
Zuführung
der Druckluft über
die Luftleitung 32 und den oben genannten pneumatischen
Bauelementen zu einem oder mehreren Arbeitsluftbehältern 16.
Gleichzeitig gelangt die aus der Hauptluftbehälterleitung 30 entnommene
Druckluft über
die Luftleitung 32 in die Luftleitung 14. Die
Verbindung zwischen der Luftleitung 14 und der Luftleitung 32 erfolgt zwischen
dem in der Luftleitung 32 angeordneten Rückschlagventil 38 und
der Drosseldüse 40.
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Das über den Druck in der Hauptluftbehälterleitung 30 verstellbare
Steuerventil 42 wird bei Erreichen eines entsprechend eingestellten
Druckes in der Hauptluftbehälterleitung 30 umgeschaltet.
Das Steuerventil 42, das als ein druckverstellbares 3/2 Wegeventil
ausgebildet ist, schaltet bei Erreichen des am Steuerventils 42 eingestellten
Wertes von beispielsweise p ≥ 3
bar um. Das bedeutet, dass bei einem Druck in der Hauptluftbehälterleitung 30 von
p ≥ 3 bar
das Steuerventil 42 aus seiner in der Figur dargestellten
Grundstellung umgeschaltet wird. Dabei wird durch das Steuerventil 42 die
Zuführung
von Druckluft aus der Hauptluftleitung 10 über die
Luftleitung 12 unterbrochen und die Luftleitung 12 zwischen dem
Steuerventil 20 und 42 wird entlüftet. Eine
Einspeisung von Druckluft von der Hauptluftleitung 10 über die
Luftlei tung 12 zu dem Arbeitsluftbehälter 16 wird somit
wirksam unterbrochen. Eine Einspeisung von Druckluft in den Arbeitsluftbehälter 16 erfolgt
in diesem Fall nur von der Hauptluftbehälterleitung 30 über die
Luftleitung 32. Dabei wird durch die Drosseldüse 40 eine
einstellbare Luftmenge aus der Hauptluftbehälterleitung 30 entnommen.
Die Verstellung des Steuerventils 42 erfolgt, wie beschrieben,
bei Erreichen eines am Steuerventil 42 eingestellten Druckes
in der Hauptluftbehälterleitung 30.
Dazu ist das Steuerventil 42 mit einer Luftleitung 44 zur
Zuführung des
Druckes aus der Hauptluftbehälterleitung 30 zum Steuerventil 42 verbunden.
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Bei Vorliegen eines entsprechenden
Druckes in der Hauptluftleitung 10 wird auch das über den
Druck in der Hauptluftleitung 10 verstellbare Steuerventil 20 in
der Luftleitung 12 umgeschaltet. Das Steuerventil 20 regelt
in Verbindung mit dem Steuerventil 42 eine Entnahme der
Druckluft aus der Hauptluftleitung 10 und deren Zuführung über die Luftleitung 12 zu
dem Arbeitsluftbehälter 16.
Dabei ist der entsprechende Entnahmedruck an dem Steuerventil 20 einstell-
und regelbar. Da in der Regel die Hauptluftleitung 10 zur
Betätigung
des Bremssystems von Eisenbahnfahrzeugen mit 5 bar betrieben wird,
wird der Entnahmedruck an dem als 3/2 Wegeventil ausgebildeten Steuerventil 20 auf
p ≥ 4,6 bar eingestellt.
Das bedeutet, dass bei einem Druck von p ≥ 4,6 bar in der Hauptluftleitung 10 das über den Druck
in der Hauptluftleitung 10 verstellbare Steuerventil 20 aus
seiner in der Figur dargestellten Grundstellung umgeschaltet wird.
Dazu ist das Steuerventil 20 mit einer Luftleitung 13 zur
Zuführung
des Druckes aus der Hauptluftleitung 10 zum Steuerventil 20 verbunden.
Durch die beiden umgeschalteten Steuerventile 20 und 42 erfolgt
eine Entlüftung
der Luftleitung 12 bis zu dem Rückschlagventil 22.
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Das Steuerventil 42 ist
so eingestellt, dass es bei Unterschreitung eines eingestellten
Druckes in der Hauptluftbehälterleitung 30 in
seine Ausgangsstellung zurückgeschaltet
wird. Vorteilhafterweise beträgt
der am Steuerventil 42 eingestellte minimale Druckwert
1 bar. Das heißt,
sinkt der Druck in der Hauptluftbehälterleitung 30 unter
1 bar, schaltet das Steuerventil 42 durch Federkraft in
seine in der Figur dargestellte Ausgangsstellung um. Bei gleichzeitigem
Anliegen eines Druckes von p ≥ 4,6
bar in der Hauptluftleitung 10 befindet sich das Steuerventil 20, wie
bereits beschrieben, in einer gemäß der Figur dargestellten umgeschalteten
Stellung. Eine Luftentnahme aus der Hauptluftleitung 10 erfolgt
somit über die
Luftleitung 12, über
das Filter 18, über
das Drosselventil 28 und über das Rückschlagventil 22 zu dem
Arbeitsluftbehälter 16,
der entsprechend mit Druckluft bis zur Erreichung des Drucks in
der Hauptluftleitung 10 gefüllt wird. Das Rückschlagventil 22 ist dabei
so angeordnet, dass bei einer Reduzierung des Druckes in der Hauptluftleitung 10 keine
Luft aus dem Arbeitsluftbehälter 16 zurückströmen kann.
Außerdem
ist nach dem Rückschlagventil 22 die
Luftleitung 12 mit der zur Steuerplatte führenden
Luftleitung 14 verbunden.
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Durch die Anordnung der Drosseldüse 28 in der
Luftleitung 12 wird erreicht, dass bei Bedarf nur eine
bestimmte Luftmenge aus der Hauptluftleitung 10 entnommen
und dem Arbeitsluftbehälter 16 und über die
Luftleitung 14 der Steuerplatte zugeführt wird. Über die Drosseldüse 28 ist
die zu entnehmende Luftmenge einstellbar. Dabei wird der Wert so
eingestellt, dass bei einer Luftentnahme aus der Hauptluftleitung 10 nur
so viel Luft entnommen wird, dass die Funktion der Druckluftbremsen
im Zug beim Bremsvorgang und beim Lösen nicht beeinflusst wird.
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Bei Betätigung der Druckluftbremse
sinkt der Druck in der Hauptluftleitung 10 unter den am
Steuerventil 20 eingestellten Wert von 4,6 bar. Es erfolgt eine
Umschaltung des Steuerventils 20 in die in der Figur dargestellte
Position. Zusätzlich
wird die Federkraft zur Umschaltung des Steuerventils 20 durch den
Bremszylinderdruck unterstützt.
Dabei ist das Steuerventil 20 über eine Luftleitung 11 mit
dem Bremszylinder verbunden, so dass der Bremszylinderdruck zusätzlich den
Umschaltvorgang des Steuerventils 20 unterstützt. Damit
wird mit Sicherheit die Verbindung von der Hauptluftleitung 10 zu
dem Arbeitsluftbehälter 16 beim
Bremsvorgang unterbrochen. Eine Luftentnahme aus der Hauptluftleitung 10 erfolgt
somit nur bei gelöster
Druckluftbremse und bei Vorliegen eines entsprechenden Druckes in
der Hauptluftleitung 10. Beim Lösen der Druckbremse wird die
Verbindung zwischen Hauptluftleitung 10 und Arbeitsluftbehälter 16 erst
bei einem ansteigenden Hauptluftleitungsdruck von p ≥ 4,7 bar und
einem Bremszylinderdruck von pc < 0,5 bar durch das
Steuerventil 20 wieder hergestellt.
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Auch bei einer Reduzierung des Druckes
in der Hauptluftleitung 10 unter dem eingestellten Wert, bei
dem die Reduzierung nicht durch einen Bremsvorgang verursacht wurde,
erfolgt eine Unterbrechung der Verbindung zwischen Hauptluftleitung 10 und
Arbeitsluftbehälter 16 durch
Umschaltung des Steuerventils 20.
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Die Versorgung der an dem Güterfahrzeug angeordneten
pneumatischen Zusatzeinrichtungen mit der entsprechenden Druckluft
erfolgt vorrangig über
die am Güterfahrzeug
angeordneten Arbeitsluftbehälter 16.
Bei Vorliegen eines entsprechenden Druckes kann die Versorgung der
pneumatischen Zusatzeinrichtungen mit Druckluft auch über die
Luftleitung 32 oder über
eine mit der Hauptluftleitung 10 verbundenen Luftleitung 12 erfolgen,
die ebenfalls mit der Luftleitung 14 und mit dem Arbeitsluftbehälter 16 verbunden
sind. Die Betätigung
der Klappenzylinder der Zusatzeinrichtung erfolgt über eine
am Güterfahrzeug
angeordnete Steuerplatte, die mit der Luftleitung 14 verbunden
ist. Die Druckluft dient dabei als Arbeitsübertragungsmedium zur Betätigung der Klappenzylinder
und als Signalübertragungsmittel
für die
Steuerplatte. In der Luftleitung 14 ist weiterhin ein Rückschlagventil 24 sowie
ein Filter 26 angeordnet.
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Mit der Erfindung wurde eine Lösung geschaffen,
die einen Einsatz von Fahrzeugen auch ohne zusätzliche Hauptdruckbehälterleitung,
bei Gewährleistung
der Arbeitsfähigkeit
der an den Fahrzeugen installierten Zusatzeinrichtungen, ermöglicht. Bei
Vorhandensein der entsprechenden Hauptdruckbehälterleitung an allen Fahrzeugen
des Zuges erfolgt, bei Vorliegen eines entsprechenden Druckes, die
Einspeisung des Druckmittels in den Arbeitsdruckbehälter über die
Hauptdruckbehälterleitung, wobei
ein hoher Arbeitsdruck in dem Arbeitsdruckbehälter realisiert werden kann.
Bei einem Einsatz von Fahrzeugen ohne zusätzliche Hauptdruckbehälterleitung
oder bei Unterschreitung des eingestellten Druckes in der Hauptdruckbehälterleitung
erfolgt die Zuführung
von Druckluft aus der Hauptdruckleitung des Bremssystems zu den
Arbeitsluftbehältern.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung
und Steuerung der Druckmittelentnahme wird erreicht, dass die Entnahme
der Druckluft aus der Hauptdruckleitung des Bremssystems nicht permanent
erfolgt, sondern nur bei gelöster
Druckluftbremse und ohne deren Funktion dabei zu beeinträchtigen.
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- 10
- Hauptdruckleitung
- 11
- Druckleitung
- 12
- Druckleitung
- 13
- Druckleitung
- 14
- Druckleitung
- 16
- Arbeitsdruckbehälter
- 18
- Filter
- 20
- Steuerventil
- 22
- Rückschlagventil
- 24
- Rückschlagventil
- 26
- Filter
- 28
- Drosseldüse
- 30
- Hauptdruckbehälterleitung
- 32
- Druckleitung
- 34
- Filter
- 36
- Filter
mit Wasserabscheider
- 38
- Rückschlagventil
- 40
- Drosseldüse
- 42
- Steuerventil
- 44
- Druckleitung