DE1137472B

DE1137472B - Combined compressed air and magnetic rail brake

Info

Publication number: DE1137472B
Application number: DEK40087A
Authority: DE
Inventors: Dr Ernst Moeller
Original assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Current assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Priority date: 1960-03-05
Filing date: 1960-03-05
Publication date: 1962-10-04

Description

Kombinierte Druckluft-und Magnetschienenbremse Die Erfindung betrifft eine kombinierte Druckluft-und Magnetschienenbremse für Schienenfahrzeuge mit durch einen fahrgeschwindigkeitsabhängig angetriebenen Fliehkraftregler überwachten Steuereinrichtungen, welche die Bremswirkung der Druckluftbremse oberhalb einer mittleren Grenzgeschwindigkeit verstärken und welche ein Einschalten der Mag netschienenbremse nur bei Schnellbremsungen während diese mittlere Grenzgeschwindigkeit übersteigender Fahrgeschwindigkeiten zulassen und sie nach Unterschreiten der genannten Grenzgeschwindigkeit mit Verzögerung wieder abschalten.Combined pneumatic and magnetic rail brake, the invention relates to a combined pneumatic and magnetic rail brake for rail vehicles with monitored by a vehicle speed depending driven governor control means which enhance the braking effect of the compressed air brake above a mean limit speed and which turning on the mag nets chien brake only during rapid braking during this average limit speed exceeding Allow driving speeds and switch them off again with a delay after the speed falls below the specified limit.

Bekannte Ausführungen derartiger Bremseinrichtungen weisen einen Fliehkraftregler und einen Schnellbremsbeschleuniger als Steuereinrichtungen für die Magnetschienenbremse auf. Der Fliehkraftregler steuert bei überschreiten der mittleren Grenzgeschwindigkeit, die bei etwa 50 km/h liegt, einen der Druckluftbremsanlage zugehörigen Druckübersetzer auf erhöhte Abbremsung um und löst zugleich eine der Magnetschienenbremse zugeordnete, meist pneumatische Verriegelungseinrichtung, welche ein Ansprechen der Magnetschienenbremse bei niedriger Fahrgeschwindigkeit verhindert. Nur durch Anspringen des Schnellbremsbeschleunigers kann sodann die Magnetschienenbremse betätigt werden. Bei Unterschreiten der Grenzgeschwindigkeit schaltet der Fliehkraftregler den Druckübersetzer wieder auf niedrige Abbremsung der Druckluftbremse und steuert, bei einigen der bekannten Ausführungen hierzu mittels eines Verzögerungsrelais verzögert, ein Lösen der Magnetschienenbremse ein. Diese Bremseinrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß die Magnetschienenbremse bei jeder Schnellbremsung aus einer die Grenzgeschwindigkeit überschreitenden Fahrgeschwindigkeit, d. h. oftmals unnötig ein fällt und so eine starke Abnutzung der Schienen, besonders, in Bereichen häufiger Bremsungen, wie beispielsweise vor Signalen oder an Bahnhöfen, hervorruft. Ein Betätigen der Magnetschienenbremse ist jedoch nur dann erforderlich, wenn die Fahrgeschwindigkeit zu Beginn einer Bremsung die mittlere Grenzgeschwindigkeit er'heblic'h überschreitet, so daß die Druckluftbremse allein das Fahrzeug nicht innerhalb des Signalabstandes zwischen einem Vor- und einem Hauptsignal zum Stillstand bringen kann.Known designs of such braking devices have a centrifugal governor and a rapid brake accelerator as control devices for the magnetic rail brake on. The centrifugal governor controls when the average speed limit is exceeded, which is at around 50 km / h, a pressure intensifier belonging to the compressed air brake system to increased braking and at the same time releases one of the magnetic rail brakes mostly pneumatic locking device, which a response of the magnetic rail brake prevented at low driving speed. Only by starting the quick brake accelerator the magnetic rail brake can then be operated. When falling below the limit speed the governor switches the pressure intensifier back to low braking the compressed air brake and controls, in some of the known designs, by means of this a delay relay, a release of the magnetic rail brake. These However, braking devices have the disadvantage that the magnetic rail brake with each Rapid braking from a driving speed exceeding the limit speed, d. H. often unnecessarily and so a strong wear of the rails, especially, in areas of frequent braking, such as in front of signals or at train stations, evokes. However, it is only necessary to operate the magnetic rail brake if the driving speed at the beginning of braking is the mean limit speed He'blic'h exceeds, so that the air brake alone does not drive the vehicle to a standstill within the signal distance between a pre-signal and a main signal can bring.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht demgegenüber darin, eine kombinierte Druckluft- und Magnetschienenbremse der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei welcher die Magnetschienenbremse nur bei Erreichen einer die mittlere Grenzgeschwindigkeit erheblich überschreitenden Fahrgeschwindigkeit einfällt.The object on which the invention is based is, on the other hand, a combined compressed air and magnetic rail brake of the type specified at the beginning to create, in which the magnetic rail brake only when one reaches the middle Limit speed significantly exceeding driving speed occurs.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Fliehkraftregler zwei Schaltstufen aufweist, wobei die erste Schaltstufe bei Erreichen einer die mittlere Grenzgeschwindigkeit erheblich überschreitenden Fahrgeschwindigkeit das Einschalten der Magnetschienenbremse und die zweite Schaltstufe beim Absinken der Fahrgeschwindigkeit auf die mittlere Grenzgeschwindigkeit deren Abschalten und ein Reduzieren der Bremswirkung der Druckluftbremse bewirkt.This object is achieved according to the invention in that the centrifugal governor has two switching stages, the first switching stage when one reaches the average speed limit significantly exceeding the driving speed Switching on the magnetic rail brake and the second switching stage when the Driving speed to the average speed limit, switch it off and on Reduce the braking effect of the air brake causes.

Hierdurch wird erreicht, daß die Magnetschienenbremse nur bei Schnellbremsungen aus sehr hohen Fahrgeschwindigkeiten eingeschaltet wird und sodann bis nach Unterschreiten der Grenzgeschwindigkeit eingeschaltet bleibt.This ensures that the magnetic rail brake is only activated during rapid braking is switched on from very high driving speeds and then until after falling below the speed limit remains switched on.

In weiterer Ausgestaltung wird bei einer kombinierten Druckluft- und Magnetschienenbremse mit zwei vom Fliehkraftregler gesteuerten Schaltventilen, die in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit eine Betätigungseinrichtung für die Magnetschienenbremse entweder mit einer Aufnahmekammer für die von einem Schnellbremsbeschleuniger abgezapfte Druckluft oder mit der Atmosphäre verbinden, erreicht, daß das die Verbindung zur Aufnahmekammer überwachende Schaltventil nur bei einer die mittlere Grenzgeschwindigkeit erheblich übersteigenden Fahrgeschwindigkeit und das die Verbindung zur Atmosphäre überwachende Schaltventil nur bei einer die mittlere Grenzgeschwindigkeit unterschreitenden Fahrgeschwindigkeit geöffnet ist.In a further embodiment, with a combined compressed air and Magnetic rail brake with two switching valves controlled by the centrifugal governor, the Depending on the driving speed, an actuator for the Magnetic rail brake either with a receiving chamber for a quick brake accelerator tapped compressed air or connect with the atmosphere, that achieves the connection Switching valve monitoring the receiving chamber only at one of the mean limit speed significantly exceeding driving speed and the connection to the atmosphere monitoring switching valve only if the speed falls below the mean limit speed Driving speed is open.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing shown.

Von einer Hauptluftleitung 1 führt eine Zweigleitung 3 zu einem Bremssteuerventil 5 und zu einem Schnellbremsbeschleuniger7. Das Bremssteuerventil5 füllt bei gelöster Bremse einen Luftbehälter 9 aus der Hauptluftleitung 1 auf Regeldruckhöhe auf; beim Bremsen trennt das Ventil den Luftbehälter 9 von der Hauptluftleitung 1 ab und belüftet aus ihm eine bis zu diesem Zeitpunkt drucklose, zu einem Druckübersetzer 11 führende Rohrleitung 13 mit einem der Bremsstufe entsprechenden Druck. Der Schnellbremsbeschleuniger 7 tritt nur bei einer einer Schnellbremsung entsprechenden Druckabsenkung in der Hauptluftleitung 1 in Tätigkeit, wobei er kurzzeitig Druckluft aus der Hauptluftleitung in einen bis dahin entlüfteten, nunmehr aber bis zum folgenden Lösen der Bremse von seiner Entlüftung abgesperrten Luftbehälter 15 abzapft. Vom Luftbehälter 9 führt eine Rohrleitung 17 zu einem zwei Stufen 19 und 21 aufweisenden Fliehkraftregler, der an einem Achslager 23 angeflanscht ist und von einem Fahrzeugrad 25 angetrieben wird. Die Stufe 19 des Fliehkraftreglers schaltet bei sehr hoher, die mittlere Grenzgeschwindigkeit erheblich überschreitender Fahrgeschwindigkeit und die Stufe 21 bei mittlerer Fahrgeschwindigkeit. Bei unterhalb des Schaltpunktes liegenden Fahrgeschwindigkeiten entlüftet und bei oberhalb des Schaltpunktes liegender Fahrgeschwindigkeit belüftet jede der beiden Stufen des Fliehkraftreglers ihre zugehörige Ausgangsleitung 27 bzw. 29.-- Die der Stufe 21 des Fliehkraftreglers zugeordnete Ausgangsleitung 29 führt zum Druckübersetzer 11 und in einen Zylinderraum 31 eines Schaltventils 33, der mittels eines andererseits federbelasteten und von atmosphärischem Druck beaufschlagten Kolbens 35 begrenzt ist. Der Kolben 35 ist mit einer Dichtplatte verbunden, welche zu einem Ventil 37 gehört; das sich unter der Federbelastung des Kolbens- 35 öffnet und einen Raum 39 des Schaltventils 33 entlüftet. Die der Stufe 19 des Fliehkraftreglers zugeordnete Ausgangsleitung 27 führt in den Zylinderraum 41 eines Schaltventils 43, der durch einen andererseits nur von der Kraft einer Feder belasteten Kolben 45 begrenzt ist. Vom Kolben 45 führt eine Kolbenstange 47 abgedichtet in einen Raum 49. Mit Hilfe dieses Kolbens mit Kolbenstange wird ein Ventil 51 gesteuert, welches unter der Federbelastung des Kolbens 4$ den Luftdurchtritt aus dem Raum 49 in einem Raum 53 sperrt. Der Raum 49 steht über eine Rohrleitung 55 , mit dem Luftbehälter 15 in Verbindung, und von den miteinander verbundenen Räumen 53 und 39 der beiden Schaltventile führt eine Leitung 57 über ein nur in der entgegengesetzten Strömungsrichtung wirksames, beispielsweise aus einem eine Düse überbrückenden Rückschlagventil bestehendes Verzögerungsventil 59 zu einem Luftbehälter 61 und zu einem Relaisventil 63. Das Relaisventil 63 ist in eine vom Luftbehälter 9 zu einem Senkzylinder 65 der Magnetschienenbremse führende Rohrleitung 67 eingeschaltet und belüftet bei Druckbenufschlagung des Luftbehälters 61 den Senkzylinder 65, so daß sich der Schienenbremsmagnet 69 entgegen der Kraft einer Feder 71 auf die Schiene 73 absenkt und die Magnetschienenbremse eingeschaltet wird.A branch line 3 leads from a main air line 1 to a brake control valve 5 and a rapid brake accelerator 7. The brake control valve 5 fills When the brake is released, an air reservoir 9 from the main air line 1 at the control pressure level on; when braking, the valve separates the air reservoir 9 from the main air line 1 and ventilates from it a pressureless up to this point in time to a pressure intensifier 11 leading pipeline 13 with a pressure corresponding to the braking stage. The quick brake accelerator 7 only occurs in the event of a pressure reduction in the corresponding to rapid braking Main air line 1 in action, where he briefly compressed air from the main air line in one that had been vented until then, but now until the brake is released air tank 15 shut off from its venting is tapped. From the air tank 9 leads a pipe 17 to a centrifugal governor having two stages 19 and 21, which is flanged to an axle bearing 23 and driven by a vehicle wheel 25 will. Stage 19 of the centrifugal governor switches at a very high, the medium limit speed significantly exceeding driving speed and level 21 at medium driving speed. If the driving speed is below the switching point, it is vented and at Each of the two ventilates the vehicle speed above the switching point Stages of the centrifugal governor their associated output line 27 or 29 - the of the Output line 29 assigned to stage 21 of the centrifugal governor leads to the pressure booster 11 and in a cylinder chamber 31 of a switching valve 33, which by means of one on the other hand spring-loaded and acted upon by atmospheric pressure piston 35 limited is. The piston 35 is connected to a sealing plate which leads to a valve 37 heard; which opens under the spring load of the piston 35 and a space 39 of the switching valve 33 is vented. The one assigned to stage 19 of the governor Output line 27 leads into the cylinder chamber 41 of a switching valve 43, which through on the other hand only loaded by the force of a spring piston 45 is limited. From the piston 45, a piston rod 47 leads in a sealed manner into a space 49. With the aid this piston with piston rod, a valve 51 is controlled, which under the Spring loading of the piston 4 $ the air passage from the space 49 in a space 53 locks. The space 49 is via a pipe 55, with the air tank 15 in Connection, and from the interconnected spaces 53 and 39 of the two switching valves leads a line 57 over an effective only in the opposite direction of flow, for example, a delay valve consisting of a check valve bridging a nozzle 59 to an air tank 61 and a relay valve 63. The relay valve 63 is in a leading from the air tank 9 to a lowering cylinder 65 of the magnetic rail brake Pipeline 67 switched on and ventilated when the air tank is pressurized 61 the lowering cylinder 65, so that the rail brake magnet 69 against the force a spring 71 is lowered onto the rail 73 and the magnetic rail brake is switched on will.

Der Druckübersetzer 11 steht über eine Rohrleitung 75 mit einem Bremszylinder 77 in Verbindung, dessen Belüftung aus dem Luftbehälter 9 entsprechend seiner über die Leitung 13 erfolgenden Vorsteuerung von dem Druckübersetzer überwacht wird. Bei entlüfteter Ausgangsleitung 29 ist dabei eine niedrige, bei belüfteter Leitung 29 dagegen eine hohe Übersetzungsstufe des Druckübersetzers 11 wirksam. Bei gelöster Bremse sind die Hauptluftleitung 1 und der Luftbehälter 9 auf Regeldruckhöhe aufgeladen; die Luftbehälter 15 und 61 sind drucklos, der Bremszylinder 77 und der Senkzylinder 65 sind entlüftet. Bei stehendem Fahrzeug oder niedriger Fahrgeschwindigkeit sind die Leitungen 27 und 29 entlüftet, und die Schaltventile 33 und 43 nehmen die dargestellten Lagen ein, d. h., das Ventil 37 ist geöffnet und entlüftet die Rohrleitung 57, dagegen ist das Ventil 51 des Schaltventils 43 geschlossen. Die Magnetschienenbremse ist also nicht betätigbar.The pressure booster 11 is connected to a brake cylinder via a pipe 75 77 in connection, its ventilation from the air tank 9 according to its over the line 13 taking place pilot control is monitored by the pressure booster. When the outlet line 29 is vented, there is a low line, when the line is vented 29, on the other hand, a high gear ratio of the pressure booster 11 is effective. When solved Brake, the main air line 1 and the air reservoir 9 are charged to the control pressure level; the air tanks 15 and 61 are depressurized, the brake cylinder 77 and the lowering cylinder 65 are vented. When the vehicle is stationary or the vehicle is traveling at low speeds the lines 27 and 29 are vented, and the switching valves 33 and 43 take those shown Layers, d. That is, the valve 37 is open and ventilates the pipe 57, on the other hand the valve 51 of the switching valve 43 is closed. The magnetic rail brake is so not operable.

Bei steigender Fahrgeschwindigkeit (etwa bei 50 km/h) schaltet die Stufe 21 des Fliehkraftreglers und belüftet die Leitung 29, wodurch der Druckübersetzer 11 auf hohe Abbremsung umgeschaltet und das Ventil 37 des Schaltventils 33 geschlossen wird. Die Rohrleitung 57 ist damit von ihrer Entlüftung abgetrennt, verbleibt aber auch bei durch eine Schnellbremsung erreichbarer Belüftung des Luftbehälters 15 infolge des geschlossenen Ventils 51 drucklos, so daß die Magnetschienenbremse nicht betätigt wird.As the driving speed increases (around 50 km / h), the Stage 21 of the centrifugal governor and ventilates the line 29, whereby the pressure intensifier 11 switched to high braking and the valve 37 of the switching valve 33 closed will. The pipe 57 is thus separated from its ventilation, but remains even with ventilation of the air reservoir 15 that can be achieved by rapid braking depressurized due to the closed valve 51, so that the magnetic rail brake does not is operated.

Mit Erreichen einer die mittleren Grenzgeschwindigkeit erheblich überschreitenden Fahrgeschwindigkeit (etwa 140 km/h) schaltet die Stufe 19 des Fliehkraftreglers und belüftet die Leitung 27, wodurch das Ventil 51 geöffnet wird. Bei einer nunmehr durchgeführten Schnellbremsung gelangt die vom Schnellbremsbeschleuniger 7 in den Luftbehälter 15 abgezapfte Druckluft über die Rohrleitung 55 sowie das geöffnete Ventil 51 auch in die Rohrleitung 57, füllt, durch das Verzögerungsventil 59 unbeeinflußt, den Luftbehälter 61 und steuert das Relaisventil 63 um, so daß der Senkzylinder 65 aus dem Luftbehälter 9 belüftet wird und die Magnetschienenbremse einschaltet. Der pneumatische Teil der Bremse springt gleichzeitig wie üblich an und belüftet den Bremszylinder 77. Mit sinkender Fahrgeschwindigkeit entlüftet die Stufe 19 des Fliehkraftreglers bei Unterschreiten der mittleren Grenzgeschwindigkeit die Leitung 27, wodurch sich das Ventil 51 wieder schließt. Die Magnetschienenbremse bleibt jedoch eingeschaltet. Bei Erreichen der mittleren Grenzgeschwindigkeit der Stufe 21 des Fliehkraftreglers schaltet der Druckübersetzer 11 auf niedrige Abbremsung, und das Ventil 37 öffnet sich, so daß der Luftbehälter 61 über das Verzögerungsventil 59 verzögert entlüftet wird und die Magnetschienenbremse mittels des Relaisventils 63 zum Schaltpunkt verzögert gelöst wird.When a driving speed that significantly exceeds the mean limit speed is reached (about 140 km / h), stage 19 of the centrifugal governor switches and ventilates line 27, whereby valve 51 is opened. When an emergency brake is now carried out, the compressed air drawn off by the rapid brake accelerator 7 into the air reservoir 15 passes through the pipe 55 and the open valve 51 also into the pipe 57, fills, unaffected by the delay valve 59, the air reservoir 61 and controls the relay valve 63, see above that the lowering cylinder 65 is ventilated from the air reservoir 9 and the magnetic rail brake is switched on. The pneumatic part of the brake starts at the same time as usual and pressurizes the brake cylinder 77. As the vehicle speed falls, the stage 19 of the centrifugal governor vents the line 27 when the mean limit speed is not reached, whereby the valve 51 closes again. However, the magnetic rail brake remains switched on. When the middle speed limit of stage 21 of the centrifugal governor is reached, the pressure booster 11 switches to low braking and the valve 37 opens so that the air reservoir 61 is deflated via the delay valve 59 and the magnetic rail brake is released with a delay by means of the relay valve 63 at the switching point.

Die beschriebene Bremsanlage kann entsprechend den jeweiligen Gegebenheiten in an sich bekannter Weise ergänzt werden.The braking system described can be used according to the respective circumstances can be supplemented in a manner known per se.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Combined compressed air and magnetic rail brake for rail vehicles with driven by a speed-dependent Centrifugal governors monitored control devices, which the braking effect of the compressed air brake amplify above a medium speed limit and which one is switched on the magnetic rail brake only when braking quickly during this medium speed limit allow exceeding driving speeds and after falling below the specified Switch off the limit speed again with a delay, characterized in that that the governor (19, 21) has two switching stages, wherein the first switching stage (19) when a mean limit speed is reached The magnetic rail brake is switched on if the driving speed is significantly exceeded (69) and the second switching stage (21) when the driving speed drops to the average speed limit their switching off and a reduction in the braking effect the air brake causes.

2. Combined compressed air and magnetic rail brake according to claim 1 with two control valves controlled by the centrifugal governor, which are in Depending on the driving speed, an actuating device for the magnetic rail brake either with a receiving chamber for the tapped by a rapid brake accelerator Compressed air or connect to the atmosphere, characterized in that the Connection to the receiving chamber (15) monitoring switching valve (51) only with one the vehicle speed significantly exceeding the mean limit speed and the switching valve (37) monitoring the connection to the atmosphere only in the case of a die Driving speed below the mean speed limit is open. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1011455.