DE1144316B

DE1144316B - Electromagnetically controlled air brake valve, especially for rail vehicles

Info

Publication number: DE1144316B
Application number: DEN11611A
Authority: DE
Inventors: Maxmilian Koci; Bohumil Novotny
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-12-20
Filing date: 1955-12-17
Publication date: 1963-02-28
Also published as: CH339248A; BE543591A; FR1140925A

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch gesteuertes Druckluftbremsventil, insbesondere für Schienenfahrzeuge, das in Abhängigkeit von der kontinuierlich zu ändernden Größe des im Magneten fließenden Stromes arbeitet und aus einem Steuerventil 5 besteht, das unter der Wirkung des Elektromagneten die Druckluftbeaufschlagung des Betätigungskolbens eines Relaisventils regelt, das die Be- und Entlüftung des Bremszylinders steuert.The invention relates to an electromagnetically controlled one Compressed air brake valve, especially for rail vehicles, which depends on the continuously to be changed size of the current flowing in the magnet works and from a control valve 5 consists that under the action of the electromagnet the pressurized air is applied to the actuating piston a relay valve that controls the ventilation of the brake cylinder.

Bekannt sind elektromagnetisch gesteuerte Druckluftbremsventile, bei denen eine Stoßstange des Magnetankers einen Kolben trägt, der sich in einem mit der zu den Bremszylindern führenden Leitung verbundenen Zylinder bewegt. Der Raum unter dem Kolben steht mit der Außenluft und mit einem zentralen Kanal in der Stoßstange in Verbindung. Die Mündung des Kanals in dem Raum über dem Kolben ist der Ventilsitz für den Kegel eines Doppelventils. Dieser Kegel gehört zu einer Stange, die eine Zwischenwand des Zylinders durchquert und einen weiteren Ventilkegel trägt, der auf der dem Kolben abgewendeten Seite der Zwischenwand unter Federdruck auf einem Ventilsitz dieser Zwischenwand aufsitzt. In den Raum über der Zwischenwand mündet die Leitung für die Vorratsluft aus dem Luftbehälter ein, und der kolbenartig ausgebildete Ventilkegel wird von dem Druck der Vorratsluft belastet.Electromagnetically controlled air brake valves are known, in which a bumper of the magnet armature carries a piston which is connected in a line to the line leading to the brake cylinders Cylinder moves. The space under the piston is with the outside air and with a central one Channel in the bumper in connection. The mouth of the channel in the space above the piston is the valve seat for the cone of a double valve. This cone belongs to a pole that forms a partition of the cylinder and carries another valve cone, which is on the side of the partition facing away from the piston under spring pressure sits on a valve seat of this partition. Opens into the space above the partition wall the line for the supply air from the air tank, and the piston-like valve cone is burdened by the pressure of the supply air.

In der Ruhelage wird der Kolben unter der Wirkung einer zweiten Feder in einer Lage gehalten, in der der Ventilkegel an der Stange des Doppelventils nicht auf dem Ventilsitz der Mündung des zentralen Kanals aufsitzt. Infolgedessen ist die Leitung zu den Bremszylindern mit der Außenluft in Verbindung. Die Bremszylinder sind also entlüftet, und die Bremsen befinden sich in vollem Lösezustand. Soll die Anlage in den betriebsbereiten Zustand versetzt werden, so wird der Magnet durch schwachen Strom erregt, so daß der Kolben unter Überwindung der Kraft der zweiten Feder angehoben wird, bis der Ventilkegel an der Stange des Doppelventils den zentralen Kanal verschließt. Da die Stange vom Druck der Vorratsluft belastet ist, reicht die Zugkraft des Magneten nicht aus, um sie zu heben, aber durch den Verschluß des zentralen Kanals ist eine weitere Entlüftung der Bremszylinder nicht möglich.In the rest position, the piston is held in a position under the action of a second spring, in that of the valve cone on the rod of the double valve not on the valve seat of the mouth of the central Canal sits on. As a result, the line to the brake cylinders is in communication with the outside air. the Brake cylinders are thus vented and the brakes are in a fully released state. Should the plant are put into the operational state, the magnet is excited by weak current, so that the piston is raised, overcoming the force of the second spring, until the valve cone is on the rod of the double valve closes the central channel. Because the rod from the pressure of the supply air is loaded, the pulling force of the magnet is not sufficient to lift it, but by the closure of the In the central duct, further venting of the brake cylinder is not possible.

Zum Bremsen wird der Strom für den Magneten verstärkt, so daß der auf der Stange des Doppelventils lastende Druck überwunden wird. Die Stange hebt sich und damit den kolbenartigen Ventilkegel von seinem Sitz. Die Vorratsluft strömt aus dem Raum über der Zwischenwand in den Raum über dem Kolben und gelangt von dort in die Bremszylinder. Der Elektromagnetisch gesteuertesFor braking, the current for the magnet is increased, so that the one on the rod of the double valve onerous pressure is overcome. The rod lifts off and with it the piston-like valve cone its seat. The supply air flows from the space above the partition into the space above the piston and from there it gets into the brake cylinder. The electromagnetically controlled one

Druckluftbremsventil,
insbesondere für SchienenfahrzeugeAir brake valve,
especially for rail vehicles

Anmelder:Applicant:

Bohumil Novotny und Maxmilian Koci,
Pilsen (Tschechoslowakei)Bohumil Novotny and Maxmilian Koci,
Pilsen (Czechoslovakia)

Vertreter: Dipl.-Ing. A. Spreer, Patentanwalt,
Göttingen, Groner Str. 37Representative: Dipl.-Ing. A. Spreer, patent attorney,
Göttingen, Groner Str. 37

Beanspruchte Priorität:
Tschechoslowakei vom 20. Dezember 1954 (Nr. 90-55)Claimed priority:
Czechoslovakia from December 20, 1954 (No. 90-55)

Bohumil Novotny und Maxmilian Koci,Bohumil Novotny and Maxmilian Koci,

Pilsen (Tschechoslowakei),
sind als Erfinder genannt wordenPilsen (Czechoslovakia),
have been named as inventors

Kolben setzt seine Hubbewegung so lange fort, bis sich über ihm ein Druck eingestellt hat, welcher ausreicht, um die Zugkraft des Magneten aufzuheben. Der Druck in den Bremszylindern ist dann im Gleichgewicht mit der Magnetkraft, und der Kolben wird stillgesetzt. Steigt der Druck über dem Kolben weiter an, so wird er entgegen der Kraft des Magneten rückbewegt, so daß der Raum über der Zwischenwand gegen den Raum unter derselben wieder abgeschlossen wird und kerne weitere Druckluft zu den Bremszylindern gelangen kann. Wird dagegen die Kraft des Magneten durch weitere Verstärkung des Stromes erhöht, so setzt der Kolben seine Bewegung fort, wodurch die Bremszylinder weiter gefüllt werden, bis das Gleichgewicht zwischen Magnetkraft und Druck auf den Kolben wiederhergestellt ist. Die Bremskraft ist also der Stromstärke in der Magnetspule direkt proportional. The piston continues its stroke movement until a pressure has been set above it which is sufficient to cancel the pulling force of the magnet. The pressure in the brake cylinders is then in equilibrium with the magnetic force, and the piston is stopped. If the pressure above the piston continues to rise on, it is moved back against the force of the magnet, so that the space above the partition wall against the space under the same is closed again and cores more compressed air to the brake cylinders can get. If, on the other hand, the force of the magnet is increased by further amplifying the current, so the piston continues to move, filling the brake cylinders further until equilibrium is reached between magnetic force and pressure on the piston is restored. So the braking force is directly proportional to the strength of the current in the solenoid.

Die Rückkehr in die Voll-Lösestellung erfolgt durch Stromunterbrechung, wobei die zweite Feder den Magnetanker wieder in die Ausgangsstellung zuriickbewegt und die Bremszylinder entlüftet werden.The return to the full release position takes place through Current interruption, whereby the second spring moves the magnet armature back into the starting position and the brake cylinders are vented.

Bei rein elektrisch betätigten Bremsen kennt man auch den Ruhestrombetrieb, bei dem die Bremsen gelöst sind, wenn der Magnet erregt ist, und angezogen werden, wenn der Magnet infolge Stromunterbrechung semen Anker freigibt. Dieser Betrieb bedingt, daß dieIn the case of purely electrically operated brakes, closed-circuit operation is also known, in which the brakes are released when the magnet is excited and attracted when the magnet is interrupted releases its anchor. This operation requires that the

309 537/35309 537/35

Leitung für die Stromzufuhr zum Magneten bis zum letzten Wagen des Zuges durchläuft. Bei einer Trennung des Zuges wird die Leitung unterbrochen, und jeder Zugteil wird automatisch gebremst.Cable for the power supply to the magnet runs through to the last car of the train. In the event of a breakup of the train, the line is interrupted and each part of the train is braked automatically.

Weiterhin ist es bekannt, elektrisch betriebene Züge mit einer Druckluft- und einer elektrischen Bremse zu versehen. Beim Abbremsen auf elektrischem Wege, sogenannte Nutzbremsung, laufen die Fahrzeugmotoren als Stromerzeuger, und ihr Drehwiderstand bremst die Laufräder des Zugwagens ab. In diesem Falle hat der Fahrzeugführer einen Schalter zur Umschaltung vom Fahrbetrieb auf Nutzbremsung, der gegebenenfalls auch mehrstufig ausgebildet sein kann, um die als Stromerzeuger laufenden Fahrzeugmotoren verschieden stark zu belasten. Die Wirksamkeit der Nutzbremsung läßt aber mit Verringerung der Fahrgeschwindigkeit nach. Es ist deshalb eine Einrichtung vorgesehen, die bei geringer werdender Wirksamkeit der Nutzbremsung die Abbremsung mittels Druckluft Steuerkolben stets auf einem Luftpolster ruht, welches durch einen in der Regel unterhalb des Hilfsbehälterdruckes liegenden und in der unter ihm befindlichen Luftkammer herrschenden Luftdruck bestimmt ist. Dieser Luftdruck erzeugt eine der Bremsstärke entsprechende veränderliche Gegenkraft, wobei das Einsteuern der Gegenkraft durch die Doppelkegelventileinrichtung erfolgt. It is also known to use electrically operated trains to be provided with a compressed air and an electric brake. When braking electrically, So-called regenerative braking, the vehicle engines run as electricity generators, and their rotational resistance brakes remove the wheels of the towing vehicle. In this case the driver has a switch to switch over from driving to regenerative braking, which can optionally also be designed in several stages, to the to load differently strong vehicle engines running as a power generator. The effectiveness of regenerative braking but decreases as the driving speed is reduced. It is therefore an institution provided that when the effectiveness of the regenerative braking decreases, the braking by means of compressed air Control piston always rests on an air cushion, which is usually below the auxiliary tank pressure lying and prevailing air pressure in the air chamber below it is determined. This air pressure generates a variable counterforce corresponding to the braking force, with the steering the counterforce takes place through the double cone valve device.

Weitere Merkmale des Gegenstandes der Erfindung sind den Patentansprüchen zu entnehmen.Further features of the subject matter of the invention can be found in the claims.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigtIn the drawing, exemplary embodiments according to the invention are shown. It shows

Fig. 1 ein elektromagnetisch gesteuertes Ventil für Betätigung durch Stromzufuhr,1 shows an electromagnetically controlled valve for actuation by a power supply,

Fig. 2 den elektrischen Teil eines derartigen Ventils für Betätigung durch Stromunterbrechung undFig. 2 shows the electrical part of such a valve for actuation by current interruption and

Fig. 3 den pneumatischen Teil eines Ventils, mit dem der Anhänger des elektrischen Fahrzeuges mit seiner Luftdruckbremse in Abhängigkeit von derFig. 3 shows the pneumatic part of a valve with which the trailer of the electric vehicle its air brake depending on the

erhöht, um einen über die ganze Bremsstrecke gleich- 20 elektrischen und pneumatischen Bremse des Zugbleibenden Bremseffekt zu erreichen. Zu diesem wagens gebremst wird.increased by an electric and pneumatic brake for the person staying in the train To achieve braking effect. This car is braked.

Zweck hat man bereits Druckluftbremsanlagen ge- In ein Gehäuse 25 ist ein Futter 22 eingepreßt, inThe purpose is already compressed air brake systems. In a housing 25, a chuck 22 is pressed into

schaffen, die bei ' ' ' "" * create that at '''"" *

Nutzbremse denRegenerative brake the

geringer werdender Wirkung der durch die Druckluft ausgeübten Bremseffekt automatisch verstärken.As the effect decreases, the braking effect exerted by the compressed air is automatically increased.

Bei allen diesen Anlagen wird ein elektromagnetisch gesteuertes Ventil nach der Art der oben beschriebenen Konstruktion verwendet, deren Ansprechempnndlichkeit infolge der Federbelastung unzureichend ist.In all of these systems, an electromagnetically controlled valve of the type described above is used Construction used, the response sensitivity of which is insufficient due to the spring load.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht demgegenüber darin, ein Ventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das diesen Nachteil vermeidet und dessen Ansprechempfindlichkeit gegenüber Steuerungskräften erhöht ist.In contrast, the object on which the invention is based is to provide a valve of the type mentioned at the beginning To create kind that avoids this disadvantage and its sensitivity to it Control powers is increased.

Die Lösung der Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß die Stoßsfange des Magnetankers auf den Steuerkolben für eine Doppelkegelventileinrichtung einwirkt, die in an sich bekannter Weise sowohl eine Entlüftungsbohrung im Steuerkolben wie auch dem der am Umfang durch Dichtungsring 23 abgedichtete Steuerkolben 24 eines Relaisventils verschiebbar gelagert ist. Ein Zapfen 29 des Steuerkolbens 24 ist luftdicht in eine im eingeschraubten Boden 27 des Gehäuses 25 eingepreßte Büchse 28 eingeschliffen. Der Steuerkolben 24 hat im Zapfen 29 eine Ablaßöffnung 30, die am oberen Rand mit einem Kegelsitz für ein mit zwei großen Abdichtungsflächen versehenes großes Doppelkegelventil 26 versehen ist. Die untere Dichtfläche dient für die Abdichtung der Ablaß-Öffnung 30 im Steuerkolben 24, die obere Fläche für die Abdichtung der Füllöffnung in einem in das Gehäuse 25 eingeschraubten Ventilsitzkörper 21.The solution to the problem is, according to the invention, that the bumper of the armature the control piston acts for a double cone valve device, which both in a known manner a vent hole in the control piston as well as the one sealed on the circumference by sealing ring 23 Control piston 24 of a relay valve is slidably mounted. A pin 29 of the control piston 24 is ground airtight into a sleeve 28 pressed into the screwed-in bottom 27 of the housing 25. The control piston 24 has a drain opening in the pin 29 30, the upper edge with a conical seat for one with two large sealing surfaces large double cone valve 26 is provided. The lower sealing surface is used to seal the drain opening 30 in the control piston 24, the upper surface for sealing the filling opening in one in the housing 25 screwed in valve seat body 21.

Im oberen Teil des Ventilgehäuses 25 sitzt luftdicht eingeschraubt ein Gehäuse 18, in dem ein kleiner Doppelventilkörper 20 und ein Steuerkolben 15 des Magnetventils gelagert sind. Das kleine Ventil 20 istIn the upper part of the valve housing 25 sits airtight screwed a housing 18 in which a small double valve body 20 and a control piston 15 of the Solenoid valve are stored. The small valve 20 is

den Luftdurchtritt aus einer mit dem Hilfsluftbehälter 40 gegen Herausfallen aus dem Gehäuse 18 durch eine verbundenen Ventilkammer in eine den Steuerkolben Einlage 19 gesichert. Mit dem unteren Kegel kann beaufschlagende Ventilkamnier überwacht, wobei dieses Ventil die Öffnung in der Achse des Gehäuses aber das DoppeJkegelventil ausschließlich unter dem
Druck der mit dem Hilfsluftbehälter verbundenenthe passage of air from an auxiliary air tank 40 secured against falling out of the housing 18 through a connected valve chamber into a control piston insert 19. The lower cone can be used to monitor the acting valve chamber, this valve opening in the axis of the housing but the double cone valve exclusively below the valve
Pressure of the connected to the auxiliary air tank

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Kammer in die Schließstellung bewegbar ist und in der Betriebsstellung des Bremsventils im Zusammenwirken mit der durch die Stoßstange ausgeübten Gegenkraft in der Regel einen unter dem normalen Betriebsdruck der Anlage liegenden Luftdaruck in der den Steuerkolbea beaufschlagenden Ventilkammer aufxechteorhält, von der eine Verbindung zum Relaisventil führt, dessen Steuerkolben in bekannter Weise einen Entlüftungskanal aufweist, der durch einen weiteren doppeltwirkenden, mit zwei Kegelsitzen versehenen Ventilkörper überwacht ist, der die Verbindung der an den Hilfsluftbehälter angeschlossenen Kammer des Ventilgehäuses mit der den Reladssteuerkolben aufnehmenden, mit dem Bremszylinder verbundenen Kammer des Ventilgehäuses regelt. Bei der erfindungsgemäßen- Ventilanordnung wird also das Doppelkegelventil ausschließlich durch den Luftdruck in der Hilfsbehälterleitung in der Betriebsstellung gehalten, wodurch eine wesentlich höhere Empfindlichkeit für kleine Änderungen der Steuerkräfte erzielt wird als bei den bekannten federbelastetea Ventilen. Diese Ausführung hat noch zusätzlich den Vorzug, daß im Gegensatz zu den bekannten Bauarten auch bei gelöster, aber bei betriebsbereiter Bremse der 18, mit dem oberen Kegel die Öffnung 17 des im Gehäuse 18 frei verschiebbaren Steuerkolbens 15 abdichten. Im Steuerkolben 15 sind eine Unterlagscheibe 16 und eine von oben eingeschraubte Buchse 14 vorgesehen, deren Flansch die untere Lage des Steuerkolbens 15 bestimmt.
Der nicht dargestellte Hilfsluftbehälter ist mit einem Raum A und ein Raum E über dem Steuerkolben 24 ist mit dem gleichfalls nicht dargestellten Bremszylinder verbunden.Chamber can be moved into the closed position and in the operating position of the brake valve, in cooperation with the counterforce exerted by the push rod, generally maintains an air pressure below the normal operating pressure of the system in the valve chamber acting on the control piston and from which a connection to the relay valve leads Control piston has a venting channel in a known manner, which is monitored by a further double-acting valve body provided with two conical seats, which regulates the connection of the chamber of the valve housing connected to the auxiliary air reservoir with the chamber of the valve housing that receives the relays control piston and is connected to the brake cylinder. In the valve arrangement according to the invention, the double cone valve is held in the operating position exclusively by the air pressure in the auxiliary tank line, which results in a much higher sensitivity for small changes in the control forces than with the known spring-loaded valves. This embodiment has the additional advantage that, in contrast to the known types, the opening 17 of the control piston 15, which is freely displaceable in the housing 18, seals the opening 17 of the control piston 15 with the upper cone, even when the brake is released but is ready for operation. In the control piston 15, a washer 16 and a bushing 14 screwed in from above are provided, the flange of which determines the lower position of the control piston 15.
The auxiliary air tank, not shown, is connected to a space A and a space E above the control piston 24 is connected to the brake cylinder, also not shown.

Den elektrischen Teil des Ventils bildet ein Elektromagnet, durch dessen Kraft der Steuerkolben 15 inThe electrical part of the valve is an electromagnet, by the force of which the control piston 15 in

die untere Lage gedruckt wird. Das Joch 12 des Elektromagneten wird am pneumatischen Teil des Ventils durch einen Halter 13 gehalten und ist mit dem Kern 10 verbunden. Der obere Teil des Joches umfaßt ein Leitrohr 8, in dem der mit einer durch Gegenmutter 4 gesicherten Stellschraube 3 versehene bewegliche Anker 9 untergebracht ist. Über die Stellschraube 3 und eine unmagnetische Stütze 7 wird der Zug des Ankers 9 des Elektromagneten über die Unterlagscheibe 16 auf den Steuerkolben 15 übertragen. Auf den Anker 9 wirkt der Druck einer Feder 6 in. Richtung der Kraft des Elektromagneten. Die Federkraft läßt sich mittels einer Schraube 1 regeln, die durch eine Gegenmutter 2 in einer am Joch des Elektromagneten 12the bottom layer is printed. The yoke 12 of the electromagnet is held on the pneumatic part of the valve by a holder 13 and is with the core 10 connected. The upper part of the yoke comprises a guide tube 8, in which the with a counter nut 4 secured set screw 3 provided movable armature 9 is housed. About the adjusting screw 3 and a non-magnetic support 7 is the pull of the armature 9 of the electromagnet over the washer 16 transferred to the control piston 15. On the anchor 9 the pressure of a spring 6 acts in the direction of the force of the electromagnet. The spring force can regulate by means of a screw 1, which is secured by a lock nut 2 in a on the yoke of the electromagnet 12

abgestützten Kappe 5 gesichert wird. Auf dem Kern 10 ist die Spule 11 des Elektromagneten aufgezogen. Der Raum unterhalb des Steuerkolbens 15 ist über Bohrungen B und Kanal C mit dem Raum D auf der Unterseite des Relaissteuerkolbens 24 verbunden. Die Wirkungsweise des Ventils ist wie folgt:supported cap 5 is secured. The coil 11 of the electromagnet is drawn onto the core 10. The space below the control piston 15 is connected to the space D on the underside of the relay control piston 24 via bores B and channel C. The valve works as follows:

1. Lage und Bewegung sämtlicher Ventilteile beim Auffüllen der noch drucklosen Anlage1. Position and movement of all valve parts when filling the still pressureless system

Sobald Druckluft aus dem Behälter in den Raum A eingeleitet wird, wird das kleine Doppelventil 20 angehoben, so daß dessen obere Kegelfläche die Auslaßöffnung 17 im Steuerkolben 15 schließt. Die untere Kegelfläche kommt jedoch nicht zur Anlage am Ventilsitz im Gehäuseeinsatz 18, so daß Druckluft in den Raum unter dem Steuerkolben 15 strömt, wodurch in diesem Raum der Druck ansteigt. Sobald dadurch dessen Gewicht, das Gewicht der Teile 3, 4, 6, 7, 14, 16 und die Kraft der Feder 6 überwunden und der Steuerkolben 15 mit den genannten Teilen angehoben wird, liegt das kleine Ventil 20, das der Bewegung des Steuerkolbens 15 folgt, mit seiner unteren Kegelfläche auf dem Sitz des Gehäuses 18 auf und schließt den Zutritt der Druckluft unter den Steuerkolben 15 ab. In diesem Augenblick ist der auf den Steuerkolben von unten einwirkende Luftdruck mit den von oben einwirkenden Kräften im Gleichgewicht. Der Luftdruck im Raum unter dem Steuerkolben 15 sowie in den von diesem Raum abgehenden Kanälen B, C und in dem Raum D unter dem Steuerkolben 24 für das Relaisventil steigt nur mäßig an, so daß er gerade zum Anheben des Steuerkolbens 24 ausreicht, damit der Ventilkörper am oberen Rand der Auslaßöffnung30 auf der unteren Kegelfläche des Ventils 26 aufsitzt, wobei jedoch der auf das Ventil 26 in dem Raum A einwirkende Druck nicht überwunden wird. Das Ventil 26 verbleibt deshalb in der in Fig. 1 eingezeichneten Lage. Dies ist der betriebsbereite Zustand des Ventils.As soon as compressed air is introduced from the container into space A , the small double valve 20 is raised so that its upper conical surface closes the outlet opening 17 in the control piston 15. However, the lower conical surface does not come into contact with the valve seat in the housing insert 18, so that compressed air flows into the space under the control piston 15, as a result of which the pressure rises in this space. As soon as its weight, the weight of the parts 3, 4, 6, 7, 14, 16 and the force of the spring 6 is overcome and the control piston 15 with said parts is raised, the small valve 20, which controls the movement of the control piston 15, is located follows, with its lower conical surface on the seat of the housing 18 and closes the entry of the compressed air under the control piston 15 from. At this moment the air pressure acting on the control piston from below is in equilibrium with the forces acting from above. The air pressure in the space under the control piston 15 as well as in the outgoing channels B, C and in the space D under the control piston 24 for the relay valve increases only moderately, so that it is just sufficient to lift the control piston 24 so that the valve body sits at the upper edge of the outlet opening 30 on the lower conical surface of the valve 26, but the pressure acting on the valve 26 in the space A is not overcome. The valve 26 therefore remains in the position shown in FIG. 1. This is the operational state of the valve.

Der Luftdruck im Raum A ist z. B. 6 atm, der Luftdruck unter dem Steuerkolben 15, in den Kanälen B, C und im Raum D nur 0,1 atm. Im Raum E, an den die Bremszylinder angeschlossen sind, herrscht Atmosphärendruck, da dieser Raum vor Ansteigen des Kolbens 24 über die Auslaßöffnung 30 mit der Außenluft in Verbindung stand. Die Bremsen sind also gelöst. The air pressure in room A is z. B. 6 atm, the air pressure under the control piston 15, in channels B, C and in space D only 0.1 atm. In space E, to which the brake cylinders are connected, there is atmospheric pressure, since this space was in communication with the outside air via the outlet opening 30 before the piston 24 rose. So the brakes are released.

2. Lage der Teile beim Bremsen bis zum Abschluß einer Bremsstufe2. Position of the parts when braking up to the end of a braking stage

Beim Bremsen fließt Strom durch die Spule 11, so daß der Anker 9 in Richtung auf das Joch 10 abwärts gezogen wird. Dadurch wird über die Stange 7 und den Steuerkolben 15 der untere Kegel des Doppelkegelventüs 20 von seinem Sitz im Gehäuse 18 abgedrückt, während sein oberer Kegel die Öffnung 17 weiter geschlossen hält, so daß wieder Druckluft aus dem Räumet in den Raum unter den Steuerkolben ISf in die Kanäle B und C und in den RaumZ> einströmt. Der Druck in diesem Raum erhöht sich, und der Steuerkolben 15 wird angehoben. Dadurch wird allmäMch auch der Durchgang der Druckluft zwischen der unteren Kegelfläche des kleinen Ventils 20 und der zugehörigen Sitzfläche in dem Gehäuse 18 verringert, bis er schließlich gänzlich verschlossen wkd. Dies geschieht nach Erreichen des Gleichgewichtes der auf den Steuerkolben 15 einwirkenden Kräfte, wobei gegenüber dem Ruhezustand die auf den Steuerkolben 15 von oben einwirkende Kraft um die Zugkraft des Elektromagneten 11,12 erhöht wird. Infolge des höheren Luftdruckes in dem Raum D drückt der angehobene Steuerkolben 24 durch die Sitzfläche am 5 oberen Rand der Auslaßöffnung 30 das Ventil 26 in die obere Lage, so daß die aus dem Behälter strömende Druckluft durch den Raum A und durch das Ventil 21, in den Raum E oberhalb des Steuerkolbens 24 und in die Bremszylinder strömt. Der Luftdruck inWhen braking, current flows through the coil 11, so that the armature 9 is pulled downwards in the direction of the yoke 10. As a result, the lower cone of the double cone valve 20 is pressed from its seat in the housing 18 via the rod 7 and the control piston 15, while its upper cone keeps the opening 17 closed, so that again compressed air from the Räumet into the space under the control piston ISf in channels B and C and into room Z>. The pressure in this space increases and the control piston 15 is raised. As a result, the passage of the compressed air between the lower conical surface of the small valve 20 and the associated seat surface in the housing 18 is gradually reduced until it is finally closed completely. This takes place after the equilibrium of the forces acting on the control piston 15 has been reached, the force acting on the control piston 15 from above being increased by the tensile force of the electromagnet 11, 12 compared to the state of rest. As a result of the higher air pressure in the space D , the raised control piston 24 pushes the valve 26 into the upper position through the seat at the 5 upper edge of the outlet opening 30, so that the compressed air flowing out of the container through the space A and through the valve 21, in the space E above the control piston 24 and flows into the brake cylinder. The air pressure in

ίο den Bremszylindern und in dem Raum E steigt deshalb an. Nach Erreichen des Übergewichtes über den Druck in dem Raum D wird der Steuerkolben in die untere Lage gedruckt, wodurch das Ventil 21 langsam geschlossen wird. Zu einer vollkommenen Schließung kommt es dann, wenn der auf den Steuerkolben 24 in der Kammer E einwirkende Luftdruck mit dem auf diesen in der Kammer D einwirkenden Luftdruck im Gleichgewicht ist. Bei diesem Zustand entspricht der Luftdruck in den Bremszylindern der verlangten Bremsstufe, die Einstellung der Bremsstufe ist beendet, und die Bremswirkung ist proportional dem durch die Spuleil hindurchfließenden Strom. Eine Änderung der Bremswirkung wird durch Erhöhen bzw. Senken dieses Stromes erzielt.ίο the brake cylinders and in the space E therefore increases. After the excess weight has been reached by the pressure in the space D , the control piston is pressed into the lower position, whereby the valve 21 is slowly closed. A complete closure occurs when the air pressure acting on the control piston 24 in the chamber E is in equilibrium with the air pressure acting on this in the chamber D. In this state, the air pressure in the brake cylinders corresponds to the required braking level, the setting of the braking level is complete, and the braking effect is proportional to the current flowing through the coil part. A change in the braking effect is achieved by increasing or decreasing this current.

3. Lage der Teile beim Lösen der Bremse
bis zum Wiedererreichen des Voll-Losezustandes3. Position of the parts when releasing the brake
until the fully loose state is reached again

Bei Absinken des Stromes in der Spule 11, also beim Lösen der Bremse, verringert sich infolge des kleineren magnetischen Zuges des Ankers 8 der Druck der Stütze 7 auf den Steuerkolben 15. Durch den Druck im Raum C bzw. D wird der Steuerkolben 15 angehoben und die Ablaßöffnung 17 geöffnet, so daß die Luft aus den Räumen unter beiden Kolben 15 und 24 entweicht. Das Entweichen der Luft hört auf, sobald die auf den Steuerkolben 15 einwirkenden Kräfte wieder im Gleichgewicht sind und die Ablaßöffnung 17 im Steuerkolben 15 durch den oberen Kegel des kleinen Ventils 20 gesperrt wird,When lowering of the current in the coil 11, so when the brake 8 is reduced due to the smaller magnetic pull of the anchor the pressure of the support 7 on the control piston 15. The pressure in the space C and D of the control piston 15 is lifted and the outlet opening 17 is opened so that the air escapes from the spaces under the two pistons 15 and 24. The escape of the air stops as soon as the forces acting on the control piston 15 are again in equilibrium and the discharge opening 17 in the control piston 15 is blocked by the upper cone of the small valve 20,

Das vollständige Lösen der Bremse wird durch Abschalten des Stromes der Spule 11 bewirkt, in welchem Falle der Steuerkolben 15 durch Beaufschlagen mittels Druckluft in die obere Lage gebracht und das Ventil 17 geöffnet wird, so daß die Druckluft aus dem Raum unter dem Steuerkolben 15, aus den Kanälen B, C und aus dem Raum D unter dem Steuerkolben 24 durch die zugehörigen Öffnungen in die Atmosphäre entweicht. Der Steuerkolben 24 wird durch den Luftdruck im Raum E nach unten gedruckt, wobei sich das Ventil 21 schließt. Dann ist zunächst der oben als betriebsbereit bezeichnete Zustand erreicht, in der der Kolben 24 noch so weit angehoben ist, daß sein Kegel 26 noch auf seinem Sitz am oberen Ende der Auslaßöffnung 30 ruht. Die Voll-Lösestellung wird durch weiteres Abwärtsbewegen des Kolbens 34 erreicht, wodurch die Auslaßöffnung 30 durch den Kegel 26 freigegeben wird, so daß durch sie die Luft aus den Bremszylindern entweichen kann.
Undichtheit der Kolben 15, 24 und Ventile 20, 26 hat keinen Einfluß auf die einwandfreie Funktion der Ventile, da die entweichende Luft aus dem Behälter selbsttätig nachgefüllt wird.The complete release of the brake is effected by switching off the current of the coil 11, in which case the control piston 15 is brought into the upper position by pressurizing with compressed air and the valve 17 is opened so that the compressed air from the space under the control piston 15 is released the channels B, C and from the space D under the control piston 24 escapes through the associated openings into the atmosphere. The control piston 24 is pressed down by the air pressure in the space E , the valve 21 closing. Then the state designated above as ready for operation is first reached, in which the piston 24 is still raised so far that its cone 26 still rests on its seat at the upper end of the outlet opening 30. The full release position is reached by moving the piston 34 further downwards, whereby the outlet opening 30 is opened by the cone 26 so that the air can escape from the brake cylinders through it.
Leakage of the pistons 15, 24 and valves 20, 26 has no effect on the proper functioning of the valves, since the escaping air is automatically refilled from the container.

Der Strom in der Spuleil läßt sich durch einen Vorschaltwiderstand regeln. Einer bestimmten Stellung des Einstellhebels des Vorschaltwiderstandes entspricht ein bestimmter Strom in der Spule und somit auch ein bestimmter magnetischer Zug des Ankers 9 und Druck in den Bremszylffidern. EntsprechendThe current in the coil part can be controlled by a Regulate series resistance. A certain position of the adjustment lever of the series resistor corresponds to a certain current in the coil and thus also a certain magnetic pull of the armature 9 and pressure in the Bremszylffidern. Corresponding

einem großen Ausschlag des Einstellhebels des Vorsehaltwiderstandes aus der eingestellten oder Nullstellung werden auch große Kräfteunterschiede am Steuerkolben 15 und Betätigungskolben 24 bewirkt.a large deflection of the adjustment lever of the pre-set resistance Large differences in forces on the control piston 15 and actuating piston 24 are also brought about from the set or zero position.

Die Spulen der elektromagnetischen Ventile zur Beherrschung der Druckluftbremse sind meist Schwachstromspulen und werden aus einer Batterie gespeist, Fig. 2 zeigt den Elektromagneten des Ventils zum Ansprechen bei unterbrochenem Strom, also für eine Ruhestromschaltung. Am oberen Teil des Joches 12 ist der Kern 10 mit Führungsrohr befestigt, in welchem der durch den Unterteil des Joches 12 hindurchgehende Anker 38 beweglich gelagert ist. Durch den Kern 10 geht eine Stütze 39 hindurch, gegen die sich ein Teller 36 legt, auf dem eine Druckfeder 34 auf- ¹S sitzt. Das zweite Ende dieser Feder sitzt auf einer Unterlagscheibe 33 in einer Stellmutter 31, die durch eine Gegenmutter 32 gesichert und in eine mit dem Joch 12 verbundene Fassung 35 eingeschraubt ist. Die Feder 34 wirkt entgegen dem magnetischen Zug des Elektromagneten und drückt den Anker 38 in die untere Lage. Der Anker 38 ist mit der Stütze 39 fest verbunden und drückt vermittels derselben auf die Unterlagscheibe 16 und den Steuerkolben 15 (Fig. 1). Bei unterbrochenem Strom in der Spule 37 erfolgt daher die Füllung der Bremszylinder, bei eingeführtem Strom ihre Entleerung.The coils of the electromagnetic valves for controlling the air brake are mostly low-voltage coils and are fed from a battery. At the upper part of the yoke 12, the core 10 is fastened with a guide tube in which the armature 38 passing through the lower part of the yoke 12 is movably supported. Through the core 10 is a bracket 39 therethrough, against which a plate 36 inserted, on which a compression spring 34 up ¹ S sits. The second end of this spring sits on a washer 33 in an adjusting nut 31 which is secured by a lock nut 32 and screwed into a socket 35 connected to the yoke 12. The spring 34 acts against the magnetic pull of the electromagnet and presses the armature 38 into the lower position. The armature 38 is firmly connected to the support 39 and by means of the same presses on the washer 16 and the control piston 15 (FIG. 1). When the current in the coil 37 is interrupted, the brake cylinders are filled, and when the current is introduced, they are emptied.

Wird die Feder 34 mit Hilfe einer Stütze 40 durch einen Handhebel 41 niedergedrückt, wie in Fig. 2 gestrichelt angedeutet, kann das Ventil neben seiner elektromagnetischen Steuerung auch zur Handbetätigung der Druckluftbremse verwendet werden. In ähnlicher Weise läßt sich dieses mit Hilfe eines Pedals betätigen.If the spring 34 is pressed down with the aid of a support 40 by a hand lever 41, as shown in dashed lines in FIG indicated, the valve can also be operated manually in addition to its electromagnetic control the air brake can be used. This can be done in a similar way with the aid of a pedal actuate.

Wird die Spule 37 aus dem Bremskreis der Traktionsmotoren gespeist, dann wird durch das Ventil mit Handbetätigung nach der ergänzten Fig. 2 beim Nachbremsen in an sich bekannter Weise ein kontinuierlicher Übergang von der elektrischen Bremse auf die Druckluftbremse erzielt; denn der infolge des absinkenden Stromes in der Spule 37 schwächer werdende magnetische Zug des Ankers wird durch den Handhebeldruck über die Feder 34 ersetzt. Der resultierende Druck der Stütze 39 auf die Unterlagscheibe 16 und auf den Steuerkolben 15 kann daher unverändert bleiben, so daß sich auch der resultierende Bremseffekt des Fahrzeuges nicht ändert. Beim Versagen der elektrischen Fahrzeugbremse tritt in bekannter Weise unverzüglich die Druckluftbremse in Wirkung.If the coil 37 is fed from the brake circuit of the traction motors, then the valve with manual actuation according to the supplemented FIG. 2 during post-braking in a manner known per se a continuous Transition from the electric brake to the air brake achieved; because the result of the sinking Current in the coil 37 weakening magnetic train of the armature is through the Hand lever pressure via the spring 34 replaced. The resulting pressure of the support 39 on the washer 16 and on the control piston 15 can therefore remain unchanged, so that the resulting Braking effect of the vehicle does not change. When the electric vehicle brake fails, it occurs in well-known Immediately activate the air brake.

Wird der Anhänger des elektrischen Fahrzeuges nur mit der Druckluftbremse gebremst, ist es erforderlich, daß dieselbe in Abhängigkeit von der elektrischen oder pneumatischen Bremse des Zugwagens funktioniert. Dies wird in ebenfalls bekannter Weise durch das elektromagnetische Ventil für eingeführten Strom ermöglicht, dessen pneumatischer Teil in Fig. 3 veranschaulicht ist. Die Bestandteile sind dieselben wie bei der Ausführung nach Fig. 1. Anstatt des Bodens ist jedoch in das Gehäuse des Ventils 25 ein Zusatzzylinder 45 eingeschraubt, in dem außer der Büchse 28 auch Büchsen 44 und 46 vorgesehen sind. Die Büchse 44 kann in gleicher Weise ausgebildet sein wie die Büchse 28 und die Büchse 46 in gleicher Weise wie die Büchse 22. In der Büchse 44 ist ein Kolben 48 mit Dichtungsring 47 und vollem Zapfen verschiebbar. Der Zapfen 43 des Kolbens 48 ist in die Büchse 44 eingeschliffen und sitzt auf dem Zapfen 29 des Betätigungskolbens 24 auf. Dieser Zapfen ist so ausgebildet, daß er den Luftablaß durch die Ablaßöffnungen 30 und 42 im Betätigungskolben 24 bzw. im Zusatzzylinder 45 nicht behindert. Der Zusatzzylinder ist ferner mit einem Boden 49 versehen, dessen Luftzuführung 50 durch eine Rohrleitung mit den Bremszylindern oder mit der Bremsleitung des Zugwagens verbunden ist.If the trailer of the electric vehicle is only braked with the compressed air brake, it is necessary to that the same works depending on the electric or pneumatic brake of the tractor. This is also known in the art by the electromagnetic valve for introduced current made possible, the pneumatic part of which is illustrated in FIG. The components are the same as in the embodiment according to FIG. 1. Instead of the bottom, however, there is an additional cylinder in the housing of the valve 25 45 screwed in, in which, in addition to the bushing 28, bushings 44 and 46 are also provided. The sleeve 44 can be formed in the same way as the sleeve 28 and the sleeve 46 in the same way Like the sleeve 22. In the sleeve 44 is a piston 48 with a sealing ring 47 and a full pin movable. The pin 43 of the piston 48 is ground into the sleeve 44 and sits on the pin 29 of the actuating piston 24. This pin is designed so that it allows the air outlet through the outlet openings 30 and 42 in the actuating piston 24 and in the additional cylinder 45 are not obstructed. The additional cylinder is also provided with a bottom 49, the air supply 50 through a pipe with the Brake cylinders or is connected to the brake line of the towing vehicle.

Die beim Bremsen aus der Bremsleitung des Zugwagens in den Zusatzzylinder 45 eingeführte Luft hebt den Kolben 48 und damit auch den Betätigungskolben 24. Nach Abdichtung der Ablaßöffnung 30 durch das große Ventil 26 wird dieses Ventil angehoben und läßt Luft aus dem Behälter des Anhängers in dessen Bremszylinder ein. Sobald der Druck auf den Betätigungskolben 24 dem Druck auf den Kolben 48 entspricht, sperrt das Ventil 26 den Luftzutritt in die Bremszylinder. Demnach ist die Druckluftbetätigung des Ventils ähnlich der elektrischen Betätigung, wobei das Ventil selbsttätig beide Eingriffe addiert, d. h. in Abhängigkeit vom resultierenden Bremseffekt der pneumatischen und elektrischen Zugwagenbremse wirkt, falls die Spule des Elektromagneten aus seinem Bremskreis gespeist wird.The air introduced into the additional cylinder 45 from the brake line of the tractor unit during braking lifts the piston 48 and thus also the actuating piston 24. After the drain opening 30 has been sealed the large valve 26 lifts this valve and lets air out of the container of the trailer in its brake cylinder. As soon as the pressure on the actuating piston 24 increases the pressure on the piston 48 corresponds, the valve 26 blocks the entry of air into the brake cylinder. The compressed air actuation is accordingly of the valve similar to electrical actuation, whereby the valve automatically adds both interventions, d. H. depending on the resulting braking effect of the pneumatic and electric towing vehicle brake acts if the coil of the electromagnet is out of his Brake circuit is fed.

Es ist von Vorteil, den Elektromagneten mit zwei Spulen auszurüsten, von denen die eine eine Schwachstromspule ist und in Ruhestromschaltung dauernd durch Strom aus der Batterie des Zugwagens gespeist wird, während die andere aus dem Bremskreis der Traktionsmotoren gespeist wird und magnetisch gegen die Schwachstromspule wirkt. Der Anker spricht somit auf Arbeitsstrom an und wird betätigt, wenn der magnetische Effekt der im Bremskreis eingeschalteten Spule den magnetischen Effekt der Schwachstromspule teilweise oder gänzlich aufhebt. Beim Abreißen des Anhängers wird derselbe automatisch abgebremst. Die Elektromagnetventile können auch mit Schwebeanker ausgeführt werden. Der Magnetfluß des Ankers läßt sich allenfalls durch zu diesem Zweck an den Spulenstirnen vorgesehene Polschuhe verstärken.It is advantageous to equip the electromagnet with two coils, one of which is a low-voltage coil is and is continuously fed by current from the battery of the towing vehicle in closed-circuit switching while the other is fed from the brake circuit of the traction motors and magnetically against the low-voltage coil works. The armature thus responds to the working current and is actuated when the magnetic effect of the coil switched on in the brake circuit the magnetic effect of the low-voltage coil partially or wholly cancels. If the trailer is torn off, it is automatically braked. The solenoid valves can also be designed with floating armatures. The magnetic flux of the armature can at most be reinforced by pole shoes provided for this purpose on the coil ends.

Wird der Raum unterhalb des Kolbens 48 im Zusatzzylinder 45 mit dem Zusatzbehälter der Lokomotive verbunden oder in diesem Raum eine Druckfeder vorgesehen, die von unten auf den Kolben 48 drückt, und ferner der Raum über dem Kolben 48 mit der Zugleitung verbunden, dann läßt sich das Ventil in an sich bekannter Weise durch Erniedrigen oder Erhöhen des Druckes in der Zugleitung betätigen.Is the space below the piston 48 in the additional cylinder 45 connected to the additional container of the locomotive or a compression spring in this space provided, which presses from below on the piston 48, and also the space above the piston 48 with the Trainline connected, then the valve in a known manner by lowering or increasing of the pressure in the trainline.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Electromagnetically controlled compressed air brake valve, especially for rail vehicles, which works depending on the continuously changing size of the current flowing in the magnet, consisting of a control valve which, under the action of the electromagnet, regulates the pressurization of compressed air to the actuating piston of a relay valve that controls the loading and unloading Ventilation of the brake cylinder controls, characterized in that the push rod (7) of the magnet armature (9) acts on the control piston (15) for a double cone valve device (20) which, in a known manner, has both a vent hole (17) in the control piston (15) ) as well as the passage of air from a valve chamber (Ä) connected to the auxiliary air tank into one of the

The valve chamber (B) acting on the control piston (15) is monitored, but the double cone valve (20) can only be moved in the closing direction under the pressure in the chamber (A) connected to the auxiliary air tank and in the operating position of the brake valve in cooperation with the push rod ( 7) the counterforce exerted generally maintains an air pressure below the normal operating pressure of the system in the valve chamber (B) which acts on the control piston (15) and from which a connection (C) leads to the relay valve, the control piston (24) of which has a known manner Has ventilation channel (30), which is monitored by a further double-acting valve body (26) provided with two conical seats, which connects the chamber (A) of the valve housing connected to the auxiliary air tank with the relay control piston (24) receiving, with the Brake cylinder connected chamber (E) ao of the valve housing (25) regulates.

2. Brake valve according to claim 1, characterized in that the influenced by a spring (34) Bumper (39) of the magnet armature (38) in the sense of braking by a hand lever (41) is movable.

3. Brake valve according to claim 1, characterized in that the control piston (24) of the relay valve is guided in a sleeve (28) which Has vents and the rod (43) of a piston (48) receives the air the line of the direct-acting braking device of the towing vehicle is applied and on the Control piston (24) in the sense of completing the venting and the supply of compressed air to the Brake cylinder acts.

4. Brake valve according to claim 1 and 3, characterized in that when used on brakes of electric traction car with trailer the electromagnet has two coils, one of which one is continuously fed from a power source provided on the trailer, while the second coil is fed from the braking circuit of the driving motors and contrary to the other Coil works.

Considered publications:
German patent specifications No. 272480, 332722,

901, 700 609, 745 480, 763 380, 763 381,

348, 910 858, 937 595;

Swiss Patent No. 258 399;
U.S. Patent Nos. 1,339,720, 1,411,526.

1 sheet of drawings