DE1114518B - Schaltungsanordnung elektropneumatischer Bremseinrichtungen, insbesondere fuer Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung elektropneumatischer Bremseinrichtungen, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit elektrisch betätigbaren, die Be- und Entlüftung von Bremszylindern direkt oder indirekt überwachenden Magnetventilen.

Bei derartigen Bremseinrichtungen war es bisher erforderlich, drei die Magnetventile mit ihrer Steuereinrichtung verbindende, sich über die gesamte Zuglänge erstreckende elektrische Leitungen vorzusehen, und zwar je eine zur Erregung der die Belüftung und der die Entlüftung steuernden Magnetventile und eine beiden gemeinsame Rückleitung. Bei Verwendung einer geerdeten Rückleitung konnte unter bestimmten Verhältnissen die gemeinsame Rückleitung durch die Zugmasse ersetzt und daher weggelassen werden.

Es sind auch Magnetventile bekannt, die einen elektrisch gesteuerten Druckregler aufweisen und die daher den Vorteil bieten, daß Be- und Entlüftung der Bremszylinder über nur ein Magnetventil gesteuert werden, so daß gegenüber den vorerwähnten Anlagen eine elektrische Steuerleitung eingespart werden kann. Die elektrisch gesteuerten Druckregler benötigen jedoch eine der beabsichtigten Bremsstärke proportionale Stromstärke ihres Betätigungsstromes; infolge unterschiedlicher Zuglängen und damit verbundener Steuerleitungswiderständen, schlechter Kupplungskontakte und ähnlichem werden jedoch die auf einen Zug verteilten Druckregler nicht von gleicher Stromstärke durchflossen, so daß ein ungleichmäßiges, mit Zerrungen und Stößen verbundenes Bremsen entsteht. Diese Bremsanlagen sind daher für Schienenfahrzeuge nur beschränkt verwendbar.

Bei einer Bremseinrichtung der eingangs erwähnten Art wurde ein Fortschritt dadurch erzielt, daß gepolte Magnetrelais vorgesehen wurden, um eine Abhängigkeit der die Be- und Entlüftung des Bremszylinders überwachenden Magnetventile in der Weise zu erzielen, daß bei Verwendung nur einer sich über die Zuglänge erstreckenden elektrischen Steuerleitung der Betätigungsstrom in seiner einen Flußrichtung das Magnetventil für die Belüftung und in seiner anderen Flußrichtung das Magnetventil für die Entlüftung des Bremszylinders betätigte.

Demgegenüber besteht die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin, bei der eingangs genannten Schaltungsanordnung, bei der in Abhängigkeit von der Flußrichtung des Betätigungsstromes jeweils in einer Flußrichtung das Ventil für die Belüftung der Bremszylinder und in der entgegengesetzten das Ventil für die Entlüftung betätigt wird, an Stelle der komplizierten und teuren gepolten Magnetrelais andere, billigere und einfachere Mittel von großer Betriebs-Schaltungsanordnung

elektropneumatischer Bremseinrichtungen,

insbesondere für Schienenfahrzeuge

Anmelder:

Knorr-Bremse G. m. b. H.,
München 13, Moosacher Str. 80

Dr. Ernst Möller, München,
ist als Erfinder genannt worden

Sicherheit zur Erzielung der erwünschten Abhängigkeit von der Flußrichtung des Betätigungsstromes vorzusehen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Erzielung dieser Abhängigkeit Dioden dienen, die den Be- und Entlüftungsmagnetventilen in jeweils unterschiedlicher Durchlaßrichtung vorgeschaltet sind.

In der Zeichnung ist eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt.

Von einer sich über die gesamte Zuglänge erstreckenden Hauptluftleitung 1 führt eine Zweigleitung über ein in Ruhestellung geschlossenes Magnetventil 3 zu einem weiteren, eine Entlüftung überwachenden Magnetventil 5 und über eine Drosselstelle 7 zu der Hauptluftleitungskammer 9 eines Dreidrucksteuerventils 10. In der Ruhestellung des Magnetventils 5 schließt dessen Ventilteller 11 eine zur Außenluft führende Entlüftung 12 ab; bei schwacher Erregung legt sich der Ventilteller gegen einen sich federnd gegen das Ventilgehäuse abstützenden Anschlagring 15 an unter gedrosselter Freigabe des Luftdurchlasses 12 durch einen an ihm befestigten Dorn 13. Bei starker Erregung zieht er unter Anheben des Anschlagringes 15 den Drosseldorn 13 aus der Entlüftung 12 heraus, so daß eine ungedrosselte Verbindung zur Außenluft entsteht. Das Magnetventil 3 ist von einem mittels eines Kolbens 17 gesteuerten, einer Drosselstelle 19 nachgeschalteten Absperrventil 21,23 überbrückt. In Öffnungsrichtung des Ventils 21, 23 ist der Kolben 17 von dem durch das Absperrventil 21, 23 überwachten Druck und der Kraft einer Feder 25, in

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Schließrichtung vom Druck einer über eine Drossel 27 mit der Hauptluftleitung 1 in Verbindung stehenden Zylinderkammer 29 beaufschlagt.

Die Kammer konstanten Druckes 31 des Dreidrucksteuerventils 10 ist über ein Rückschlagventil 33 und eine Drossel 35 von der Hauptluftleitungskammer 9 mit Druckluft beaufschlagt. Von dem beide Kammern 9 und 31 trennenden Kolben 37 führt eine Kolbenstange 38 abgedichtet zu einer mit Außenluft verbundenen Entlüftungskammer 39. Die Kolbenstange 38 trägt einen Kolben 45, der die Entlüftungskammer 39 von einer mit einem Bremszylinder 41 in Verbindung stehenden Kammer 43 trennt, und endet vor einer Doppeldichtplatte 51 mit einem Ventilsitz 49, der eine in die Entlüftungskammer 39 führende Längsbohrung umgibt. Die Doppeldichtplatte bildet zusammen mit einem weiteren Ventilsitz 53 ein den Luftdurchtritt aus einem Vorraum 55 in die Kammer 43 überwachendes Ventil. Eine Feder 57 hält das Ventil 51, 53 geschlossen, und eine weitere Feder 59 belastet den Kolben 45 in einer das Ventil 49, 51 öffnenden Richtung. Der Vorraum 55 hat mit einem über ein Rückschlagventil 58 von der Hauptluftleitung 1 aufladbaren Bremsluftbehälter 61 Verbindung.

Die elektrische Anlage der Bremseinrichtung besteht aus einer Stromquelle 63, deren beide Pole zu einem Wechselschalter 65 mit folgenden vier Schaltstellungen verbunden sind:

a) Lösen mit Stromfluß in einer Richtung,

b) Abschlußstellung mit unterbrochenem Stromfluß,

c) Bremsen mit gegenüber dem Lösen umgepolten, über einen Widerstand 67 erfolgenden Stromquellenanschluß,

d) Schnellbremsen mit Stromquellenanschluß wie beim Bremsen, jedoch mit überbrückten! Vorwiderstand 67.

Ein Pol des Wechselschalters 65 ist mit der Zugmasse und der zweite mit einer sich über die Zuglänge erstreckenden Steuerleitung 69 verbunden, von welcher eine sich aufteilende Zweigleitung 71 über je eine von zwei in unterschiedlicher Durchlaßrichtung zueinander geschalteten Dioden 73 und 75 zu den beiden Erregerspulen der Magnetventile 3 und 5 führt. Die zweiten Pole der Erregerspulen stehen mit der Zugmasse in leitender Verbindung.

Die Wirkungsweise dieser Schaltungsanordnung ist folgende:

Im Ruhezustand bei gelöster Bremse nehmen die Einzelteile die dargestellten Lagen ein. Der Wechselschalter 65 trennt die Steuerleitung 69 von der Stromquelle 63, die Magnetventile 3 und 5 sind daher geschlossen.

In der Hauptluftleitung 1 herrscht Druck von Regelhöhe; das Absperrventil 21, 23 ist unter der Kraft der Feder 25 geöffnet, so daß die Hauptluftleitungskammer 9 mit der Hauptluftleitung 1 in Verbindung steht. Die Kammer konstanten Druckes 31 sowie der Bremsluftbehälter 61 sind auf Regeldruckhöhe aufgeladen. Die Feder 59 hält das Ventil 49, 51 geöffnet, so daß der Bremszylinder 41 mit Außenluft beaufschlagt ist.

Zur Einleitung einer elektrisch gesteuerten Bremsung wird der Wechselschalter 65 vom Kontakt b auf den Kontakt c umgeschaltet. Es fließt daher ein Strom von der Stromquelle 63 über die Steuerleitung 69, die Zweigleitung 71, die Diode 73, die Spule des Magnetventils 5 und über die Masse sowie den Vorwiderstand 67 zurück zur Stromquelle 63. Infolge der durch den Vorwiderstand 67 abgeschwächten Erregung des Magnetventils 5 hebt sich dessen Ventilteller 11 bis zum Anschlagring 15 und gibt eine durch den Dorn 13 gedrosselte Entlüftung 12 der Hauptluftleitungskammer 9 frei. Die Verringerung der Beaufschlagung der Unterseite des Kolbens 17 bedingt ein Schließen des Ventils 21, 23; zugleich hebt sich der Kolben 37 des Dreidrucksteuerventils 10 an,

ίο schließt das Ventil 49, 51 und öffnet das Ventil 51, 53, so daß Druckluft aus dem Bremsluftbehälter 61 in die Kammer 43 und den Bremszylinder 41 einströmt. Zum Erzielen einer Abschlußstellung wird der Wechselschalter 65 auf seinen Kontakt b zurückgestellt. Das Magnetventil 5 schließt daher wieder, und der in der Hauptluftleitungskammer 9 erreichte, augenblickliche Druck bleibt bestehen. Nach einer entsprechenden Druckeinsteuerung in die Kammer 43 senkt sich das Kolbensystem 37, 45 unter Schließung des Ventils 51, 53 ab, womit eine Abschlußstellung erreicht ist. Ein Verstärken der eingesteuerten Bremsung verläuft analog zu diesem Vorgang.

Zum Lösen der Bremse wird der Wechselschalter 65 auf den Kontakt α gelegt. Der Stromfluß erfolgt nunmehr von der Stromquelle 63 über die Masse zur Spule des Magnetventils 3 und über die Diode 75, die Leitungen 71 und 69 zurück zur Stromquelle 63. Das Magnetventil 3 öffnet sich daher, so daß die Hauptluftleitung 1 die Hauptluftleitungskammer 9 wieder auf Regeldruckhöhe auflädt. Das Kolbensystem 37, 45 senkt sich dabei ab und öffnet das Ventil 49, 51, wodurch der Bremszylinder 41 entlüftet wird. Mit Erreichen der vollen Regeldruckhöhe in der Hauptluftleitungskammer 9 öffnet sich auch das Ventil 21, 23 wieder. Zur Beendigung des Lösevorganges wird der Wechselschalter 65 wieder auf den Kontakt b zurückgestellt.

Bei einer Schnellbremsung wird der Widerstand 67 durch Schließen des Kontaktes d des Wechselschalters 65 überbrückt; die starke Erregung des Magnetventils 5 hebt dessen Ventilteller 11 unter Mitnahme des Anschlagringes 15 so stark an, daß der Dorn 13 aus der Entlüftung 12 ganz herausgezogen wird und somit eine einer Schnellbremsung entsprechende rasche Entlüftung der Hauptluftleitungskammer 9 herbeiführt.

Bei pneumatischer Steuerung der Bremseinrichtung über die Hauptluftleitung 1 bleibt die Druckgleichheit zu beiden Seiten des Kolbens 17 bestehen und das Ventil 21, 23 daher geöffnet. Die Drucksteuerung der Hauptluftleitungskammer 9 erfolgt direkt über die Hauptluftleitung 1, und das Dreidrucksteuerventil 10 arbeitet wie bereits beschrieben. Die Drosseln 7,19 und 27 dienen der Steuerung der Beaufschlagung des Kolbens 17 derart, daß bei einer elektrisch gesteuerten Bremsung das Ventil 21, 23 schließt, bei einer pneumatisch gesteuerten Bremsung sowie beim erstmaligen Aufladen der Bremse dagegen geöffnet bleibt. Die Drossel 35 dient dem Schutz der Kammer konstanten Druckes 31 vor Überladung während Füllstößen durch die Hauptluftleitung 1.

An Stelle getrennter, der Be- und Entlüftung dienender und Dioden nachgeschalteter Magnetventile kann auch ein beide Funktionen in sich vereinendes, in einer Stromflußrichtung ein Belüftungs- und in entgegengesetzter Stromflußrichtung ein Entlüftungsventil öffnendes, polarisiertes Relais Verwendung finden.

Es ist möglich, die Bremsanlage durch Ausstattung mit entsprechenden bekannten Geräten, wie Höchstdruckbegrenzer, Beschleuniger usw. den jeweiligen Erfordernissen anzupassen.

Claims (1)

1. 5 PATENTANSPRUCH:

   Schaltungsanordnung elektropneumatischer Bremseinrichtungen, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit elektrisch betätigbaren, die Be- und Entlüftung von Bremszylindern direkt oder ι ο indirekt überwachenden Magnetventilen, die in Abhängigkeit von der Flußrichtung des Betätigungsstromes jeweils in einer Flußrichtung das Ventil für die Belüftung der Bremszylinder und in der entgegengesetzten das Ventil für die Entlüftung betätigen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung dieser Abhängigkeit von der Flußrichtung des Betätigungsstromes Dioden (73 und 75) dienen, die den Be- und Entlüftungsmagnetventilen (3 bzw. 5) in jeweils unterschiedlicher Durchlaßrichtung vorgeschaltet sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 471 805.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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