DE10313674B4

DE10313674B4 - Gleitschutzventil mit Rückschlagventil

Info

Publication number: DE10313674B4
Application number: DE2003113674
Authority: DE
Inventors: Jörg Eikemeier
Original assignee: DB Fernverkehr AG
Current assignee: DB Regio AG
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2003-03-26
Publication date: 2007-02-08
Anticipated expiration: 2023-03-27
Also published as: DE10313674A1

Abstract

Gleitschutzventil für eine Bremse eines Fahrzeuges, mit dem ein Gleiten eines gebremsten Rades oder Radsatzes vermieden wird, indem bei bereits geringer Gleitbewegung des Rades oder Radsatzes auf der Fahrbahn ein Entlüften des Bremszylinders und damit ein Lösen der Bremse erfolgt, wobei das Gleitschutzventil (2) mit einem Rückschlagventil (1) verbunden ist und
– eine Luftleitung des Rückschlagventils (1) mit einer separaten Verrohrung parallel zur Luftleitung des Gleitschutzventils (2) geschaltet ist,
– dass die Durchlassrichtung des Rückschlagventils (1) vom Bremszylinder (6) zu einer Bremsvorsteuerung ist,
dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (1) in einem Zwischenflansch (8) zwischen einem Ventilträger (9) und dem Gleitschutzventil (2) angebracht ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gleitschutzventil gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Gleitschutzventile, auf die sich die erfindungsgemäße Vorrichtung bezieht, finden insbesondere Anwendung bei Schienenfahrzeugen. Bei Gleiten eines gebremsten Rades oder Radsatzes auf einer Fahrbahn besteht die Gefahr der Bildung von Flachstellen auf der Lauffläche des Rades. Ein Rad mit einer Flachstelle ist an einem periodischen Schlagen während der Bewegung erkennbar und kann einen Heißläufer, einen Bruch der Tragfedern, Achsbruch oder auch Schienenbruch verursachen und stellt somit eine Betriebsgefahr dar.
Das Gleiten eines gebremsten Rades oder Radsatzes wird durch das Gleitschutzventil vermieden. Hierbei erfolgt bei bereits geringer Gleitbewegung des Rades oder Radsatzes auf der Fahrbahn eine Reduzierung des Luftüberdrucks innerhalb des Bremszylinders über eine Entlüftungsöffnung ins Freie und damit ein Lösen der Bremse.
Bei Außentemperaturen von weniger als 0°C kann jedoch das Gleitschutzventil, insbesondere die Entlüftungsöffnung, vereisen. Vereist die Entlüftungsöffnung, kann durch interne Rückschlüsse im Gleitschutzventil ein Luftüberdruck an der Absperrmembran entstehen. Dadurch wird die Verbindung zwischen Bremszylinder und Bremssteuerung verschlossen, so dass die Bremse bei einem darauf folgenden Bremsvorgang nicht mehr ausgelöst werden kann. Die Bremse ist fest und kann erst wieder gelöst werden, wenn die Entlüftungsöffnung abgetaut ist oder wenn die Verrohrung zwischen Gleitschutzventil und Bremszylinder getrennt wird. Das Abtauen wird üblicherweise durchgeführt, indem das Fahrzeug in eine Halle geschleppt wird und das Gleitschutzventil durch die Umgebungstemperatur von mehr als 0°C innerhalb der Halle langsam wieder abtaut. Nachteil ist somit, dass es zu erheblichen Beeinträchtigungen des Betriebsablaufs kommt und das Fahrzeug für einen längeren Zeitraum nicht zur Verfügung steht. Weiterhin besteht die Gefahr der Flachstellenbildung während des Abschleppens an dem festgebremsten Radsatz.
Eine Möglichkeit, dass Vereisen der Entlüftungsöffnung zu verhindern, ist das Anbringen einer einfachen Blechkappe über dem Gleitschutzventil. Nachteil dieser Lösung ist jedoch, dass die Funktion der Blechkappe nicht vollständig gewährleistet ist, da auch der Zwischenraum zwischen Blechkappe und Gleitschutzventil vereisen kann. Des weiteren führt die Blechkappe zu einer Erhöhung des Aufwandes bei der Wartung des Gleitschutzventils, da die Blechkappe den direkten Zugang zum Gleitschutzventil verhindert.
Ein weiterer Stand der Technik ist, dass die Gleitschutzventile witterungsgeschützt insbesondere im Maschinenraum untergebracht sind. Nachteil hierbei ist jedoch, dass sich aufgrund der größeren Entfernung der Gleitschutzventile zu den Bremszylindern das Regelverhalten der Gleitschutzventile verschlechtert.

Aus DE 39 40 232 A1 ist ein Gleitschutzventil bekannt, das mit einem Rückschlagventil verbunden ist. Dieses Rückschlagventil ist über einen Bypasskanal parallel zum Gleitschutzventil geschaltet, wobei die Durchlassrichtung des Rückschlagventils vom Bremszylinder zu einem Bremszylinder ist. Das Rückschlagventil ist hierbei in das Gleitschutzventil konstruktiv integriert. DE 39 40 232 A1 bezieht sich jedoch ausschließlich auf Gleitschutzventile, die bereits einen Bypasskanal aufweisen.

Desweiteren ist aus DE 198 48 992 ein Gleitschutzventil mit einem Rückschlagventil bekannt, bei dem das Rückschlagventil parallel zum Gleitschutzventil und zum Steuerventil geschaltet ist. Damit wird ein sicheres Lösen der Bremse nur bei Ausschalten der Bremse erreicht. Eine Verbesserung der Gleitschutzfunktion ist durch dieses Rückschlagventil nicht gegeben.

Die Erfindung hat somit die Aufgaben, ein Gleitschutzventil bereitzustellen, bei dem trotz einer eventuellen Vereisung des Gleitschutzventils ein Lösen der Bremse gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Gleitschutzventil erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Lösung hat die Vorteile, dass

– die Bremse unabhängig vom Schaltzustand des Gleitschutzventils gelöst werden kann,
– bei einer Funktionsstörung des Gleitschutzventils ein Lösen der Bremse gewährleistet

und das Rückschlagventil in einem Zwischenflansch zwischen einem Ventilträger und dem Gleitschutzventil angebracht ist. Dies ermöglicht eine kostengünstige Nachrüstung bereits bestehender Fahrzeuge. Das Gleitschutzventil wird für die Nachrüstung vom Ventilträger gelöst, der Zwischenflansch mit dem Rückschlagventil auf den Ventilträger und das Gleitschutzventil wiederum auf den Zwischenflansch aufgebracht sowie abschließend das Ganze miteinander formschlüssig verbunden. Vorteil ist hierbei, dass mit geringem Aufwand an konstruktiven Ergänzungen sowie geringem Arbeitsaufwand ein bestehendes Gleitschutzventil nachgerüstet werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von zwei Figuren und zwei vorteilhaften Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Die Figuren zeigen in
1 schematisch das Rückschlagventil, das mit einer separaten Verrohrung parallel zur Luftleitung des Gleitschutzventils geschaltet ist,
2 schematisch das Rückschlagventil, das in einem Zwischenflansch zwischen einem Ventilträger und dem Gleitschutzventil angebracht ist.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel betrifft ein Gleitschutzventil 2 entsprechend 1, bei dem das Rückschlagventil 1 mit einer separaten Verrohrung parallel zur Luftleitung des Gleitschutzventils 2 geschaltet ist.
Das Gleitschutzventil 2 besteht aus zwei elektrisch angesteuerten Magnetventilen 3 und 4. Das Gleitschutzventil 2 ist hierbei in eine Leitung von einer Bremsvorsteuerung 7 vor einem Bremszylinder 6 angeordnet. Die beiden Magnetventile 3 und 4 sind in der Stellung „Gleitschutz nicht aktiv" dargestellt, d.h. in Durchlass von Bremsvorsteuerung zu Bremszylinder.
Ist die Bremse gelöst, so ist die Leitung von der Bremsvorsteuerung 7 drucklos und der Bremskolben 61 im Bremszylinder 6 befindet sich in eingefahrener Stellung.
Ist die Bremse angelegt, so ist die Leitung von der Bremsvorsteuerung mit einem Luftdruck, üblicherweise bis 3,8 hPa, bei sogenannter Hochabbremsung bis maximal 8 hPa, beaufschlagt. Dieser Luftdruck durchströmt die beiden Magnetventile 3 und 4 und drückt den Bremskolben 61 im Bremszylinder 6 in dessen ausgefahrene Stellung. Ein oder mehrere Bremsbeläge, auf die der Bremskolben 61 direkt oder indirekt wirkt, drücken bei klotzgebremsten Fahrzeugen auf eine Radlauffläche eines Rades oder bei scheibengebremsten Fahrzeugen auf eine Wellenbremsscheibe oder Radbremsscheibe. Die Geschwindigkeit des Fahrzeuges wird somit reduziert.
Eine bei Fahrt angelegte Bremse kann nun zu einer teilweisen oder völligen Unterbindung der Drehbewegung des Rades und damit zu einem Gleiten der Rades auf der Schiene führen. Dies ist insbesondere der Fall bei vermindertem Haftbeiwert zwischen Rad und Schiene, insbesondere bei Laubfall und Feuchtigkeit im Herbst oder bei Schnee auf der Schiene im Winter.
Wird bei angelegter Bremse eine Unterbindung der Drehbewegung des Rades trotz Fahrt festgestellt, so zieht entweder Magnetventil 3 des Gleitschutzventils 1 allein an oder zusätzlich Magnetventil 4. Das Magnetventil 3 unterbricht hierbei die Druckluftzufuhr der Leitung von der Bremsvorsteuerung 7, das Magnetventil 4 entlüftet den Bremszylinder 6 über eine Entlüftungsöffnung 5 ins Freie. Somit wird die Bremse wieder ausgelöst und die Drehbewegung des Rades setzt wieder ein. Wird daraufhin wieder eine nicht gleitende Drehbewegung des Rades auf der Schiene festgestellt, fallen die beiden Magnetventile 3 und 4 wieder ab und die Bremskraft des Rades wird wieder erhöht.
Ist die Entlüftungsöffnung 5 verstopft, insbesondere im Winter durch eine Vereisung bei Umgebungstemperaturen von weniger als 0°C, so kann der Bremszylinder 6 bei Gleiten des Rades auf der Schiene nicht mehr entlüftet werden. Hierdurch werden durch interne Rückschlüsse Vorsteuerventile des Magnetventils 3 betätigt, so dass die Bremse bei einem darauf folgenden Bremsvorgang nicht mehr ausgelöst werden kann. Die Bremse ist fest und kann erst durch Abtauen der Entlüftungsöffnung 5 oder durch Demontage der Verrohrung wieder gelöst werden.
Um dies zu verhindern, ist erfindungsgemäß das Gleitschutzventil 2 mit einem Rückschlagventil 1 überbrückt. Dies geschieht in 1, indem in der Leitung von der Bremsvorsteuerung 7 vor dem Gleitschutzventil 2 sowie in einer Leitung zwischen Gleitschutzventil 2 und Bremszylinder 6 jeweils eine Abzweigung angebracht ist und die beiden Abzweigungen zu dem Rückschlagventil 1 führen.
Die Durchlassrichtung des Rückschlagventils weist vom Bremszylinder 6 zur Bremsvorsteuerung. Dies bewirkt bei vereister Entlüftungsöffnung 5, dass trotz des verschlossenen Magnetventils 3 die Entlüftung des Bremszylinders sichergestellt wird. Ist der Bremszylinder entlüftet, wird weiterhin auch die im Gleitschutzventil eingesperrte Luft über das Rückschlagventil zur Bremsvorsteuerung entlüftet und das Gleitschutzventil kehrt in den Grundzustand zurück.
Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist in 2 dargestellt, bei dem das Rückschlagventil in einem Zwischenflansch 8 zwischen einem Ventilträger 9 und dem Gleitschutzventil 2 angebracht ist. Die Wirkungsweise des Rückschlagventils entspricht hierbei der Wirkungsweise des Rückschlagventils des ersten Ausführungsbeispiels.

1: Rückschlagventil
2: Gleitschutzventil
3: Magnetventil 1
4: Magnetventil 2
5: Entlüftungsöffnung
6: Bremszylinder
61: Bremskolben
7: Leitung von Bremsvorsteuerung
5: Zwischenflansch mit Rückschlagventil
9: Magnetventilträger

Claims

Gleitschutzventil für eine Bremse eines Fahrzeuges, mit dem ein Gleiten eines gebremsten Rades oder Radsatzes vermieden wird, indem bei bereits geringer Gleitbewegung des Rades oder Radsatzes auf der Fahrbahn ein Entlüften des Bremszylinders und damit ein Lösen der Bremse erfolgt, wobei das Gleitschutzventil (2) mit einem Rückschlagventil (1) verbunden ist und – eine Luftleitung des Rückschlagventils (1) mit einer separaten Verrohrung parallel zur Luftleitung des Gleitschutzventils (2) geschaltet ist, – dass die Durchlassrichtung des Rückschlagventils (1) vom Bremszylinder (6) zu einer Bremsvorsteuerung ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (1) in einem Zwischenflansch (8) zwischen einem Ventilträger (9) und dem Gleitschutzventil (2) angebracht ist.