DE1155470B

DE1155470B - Driver brake valve device for air brakes of rail vehicles

Info

Publication number: DE1155470B
Application number: DEK40927A
Authority: DE
Inventors: Erich Falke
Original assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Current assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Priority date: 1960-06-11
Filing date: 1960-06-11
Publication date: 1963-10-10
Also published as: CH384031A

Description

Führerbremsventileinrichtung für Druckluftbremsen von Schienenfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Führerbremsventileinrichtung für indirekt wirkende Druckluftbremsen von Schienenfahrzeugen, bestehend aus einem handbetätigbaren Druckregler, einem Relaisventil und einer Einrichtung zur selbsttätigen Regelung von Füllstößen während des Bremsenlösens mit einem bei seinem öffnen einen Füllstoß bewirkenden Ventil.Driver's brake valve device for compressed air brakes on rail vehicles The invention relates to a driver's brake valve device for indirectly acting compressed air brakes of rail vehicles, consisting of a manually operated pressure regulator, a Relay valve and a device for the automatic regulation of filling pulses during brake release with a valve that causes a surge when it is opened.

Eine bekanntgewordene Ausführungsart einer derartigen Führerbremsventileinrichtung weist in dem den Füllstoß bewirkenden Ventil einen Kolben auf, der einerseits vom über den Druckregler gesteuerten Druck und andererseits vom durch das Relaisventil überwachten Druck in der Hauptluftleitung über eine Düse beaufschlagt ist. Der Kolben steuert eine Ventileinrichtung, die bei überwiegenden, erstgenanntem Druck einen Füllstoß auslöst. Diese automatische Füllstoßeinrichtung weist den Nachteil auf, daß bei kleinen Lösestufen am Kolben nur sehr geringe Druckunterschiede auftreten, dieser daher äußerst leichtgängig sein und große Kolbenflächen aufweisen muß. Die letztgenannten Forderungen lassen sich jedoch nur zum Teil und nur in ungenügender Form in die Praxis umsetzen.A known embodiment of such a driver brake valve device has a piston in the valve causing the filling stroke, which is on the one hand from the pressure controlled by the pressure regulator and, on the other hand, by the pressure controlled by the relay valve monitored pressure in the main air line is applied via a nozzle. The piston controls a valve device, which at predominant, first-mentioned pressure a Filling surge triggers. This automatic filling device has the disadvantage that with small release steps on the piston only very small pressure differences occur, this must therefore be extremely smooth and have large piston areas. the The latter requirements, however, can only be partially and only insufficiently Putting form into practice.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Schaffung einer Führerbremsventileinrichtung der eingangs angegebenen Art, bei welcher die Einrichtung zur automatischen Erteilung und Bemessung von Füllstößen trotz einfachen Aufbaues unter allen Betriebsumständen sicher und zuverlässig arbeitet.The object on which the invention is based is to create a driver's brake valve device of the type specified above, in which the Device for the automatic issuing and dimensioning of fill levels despite simple Construction works safely and reliably under all operating conditions.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das den Füllstoß bewirkende Ventil von einem Kolben betätigbar ist, der in Öffnungsrichtung des Ventils unmittelbar vom Druck einer Druckluftquelle entgegen dem Druck in einem über eine Düse mit der Druckluftquelle in Verbindung stehenden Druckluftversorgungsraum des Druckreglers beaufschlagbar ist. Die besondere Beaufschlagungsweise des Kolbens garantiert dabei dessen Ansprechen auf jede Lösestufe, die mittels des Druckreglers eingesteuert wird, auch dann, wenn der Kolben infolge langer Betriebszeit und mangelhafter Wartung schwergängig sein sollte.According to the invention, this object is achieved in that the filling surge effecting valve can be actuated by a piston in the opening direction of the valve directly from the pressure of a compressed air source against the pressure in a via a Nozzle with the compressed air source connected to the compressed air supply space of the Pressure regulator can be acted upon. The special way in which the piston is acted upon guarantees its response to every release level, which is controlled by means of the pressure regulator is controlled, even if the piston as a result of long operating time and defective Maintenance should be difficult.

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

Von einer ständig mit einer nicht gezeigten Druckluftquelle in Verbindung stehenden Rohrleitung 1 führt eine Zweigleitung 3 in einen Zylinderraum 5 einer Ventileinrichtung 7 und über eine Düse 9 in einen mittels eines Kolbens 11 vom genannten Zylinderraum 5 abgetrennten Zylinderraum 13. Der Kolben 11 ist mit Hilfe einer abgedichtet in einer Trennwand 0, führten Kolbenstange 15 mit einer Dichtplatte 17 verbunden, die zusammen mit einem festen Ventilsitz 19 ein einen Luftauslaß aus einem Raum 21 überwachendes Ventil 17, 19 bildet. Vom Zylinderraum 13 führt eine Rohrleitung 23 in den Speiseraum 25 eines Druckreglers 27. Der Druckregler 27 besitzt eine über eine Handgriff 29 drehbare Spindel 31, die mit einer im Gehäuse gelagerten Kurvenscheibe 33 verbunden ist. Eine zweite Kurvenscheibe 35, die im Gehäuse gegen Drehung gesichert axialverschieblich gelagert ist, legt sich unter der Kraft einer sich gegen sie abstützenden Regelfeder 37 gegen die erstgenannte Kurvenscheibe 33 an. Die in einem entlüfteten Federraum 39 angeordnete Regelfeder 37 liegt auf einem Kolben 41 auf, der ein die Verbindung eines ihn beaufschlagenden Zylinderraumes 43 mit dem Speiseraum 25 oder der Atmosphäre überwachendes Doppelventil 45, 47, 49 steuert. Die Spindel 31 trägt drei Nocken 51, von welchen eine gezeigt ist und die bei entsprechender Stellung der Spindel je ein Stößelventil 53, 55 bzw. 57 normaler Bauart zu öffnen vermögen. Vom Zylinderraum 43 des Druckreglers 27 führt eine Leitung 59 in die Steuerkammer 60 eines Relaisventils 61, die mittels eines Luftbehälters 63 in ihrem Volumen vergrößert ist. Ein von einer Feder 65 belasteter Kolben 67 trennt die Steuerkammer 60 von einer Rücksteuerkammer 69 ab, die ihrerseits über eine Düse 71 mit einem Raum 73, von welchem eine Leitung 75 zu der die Bremsen steuernden Hauptluftleitung 77 führt, in Verbindung steht. Der Kolben 67 trägt eine die Rücksteuerkammer 69 durchragende Kolbenstange 79, deren Ende im Raum 73 zu einem der Dichtplatte 83 zugeordneten Ventilsitz 81 ausgebildet ist. Die in einem von der Leitung 1 mit Druckluft versorgten Raum 84 angeordnete Dichtplatte 83 trägt einen Auslaßstutzen 85, der über eine Düse $7 von atmosphärischer Luft beaufschlagt ist und der vom Ventilsitz 81 verschließbar ist. Eine zweite Dichtfläche der von einer Feder 89 belasteten Dichtplatte 83 ist einem mit einer Dichtscheibe 91 verbundenen Ventilsitz 93 zugeordnet. Die Dichtscheibe 91 wird mittels einer Feder 95 gegen einen an der Trennwand der Räume 73 und 84 befestigten @Ventilsitz 97 mit großem Durchmesser angedrückt. Die Kolbenstange 79 trägt einen Anschlag 99, der das Ventil 91, 97 zu öffnen vermag. Vom Kolben 67 geht, entgegengesetzt zur Kolbenstange 79, ein Rohr 101 aus, das abgedichtet in einen Raum 1.03 ragt und in diesem in der Art eines Zusatzkolbens offen endet. Das Rohr 101 ist mit einer Querbohrung 107 versehen, die sich ;e nach der Kolbenstellung in der Steuerkammer 60 oder dem Raum 103 befindet. Der in seinem Volumen durch einen Luftbehälter 109 vergrößerte Raum 103 steht über eine Düse 113 mit dem eine Entlüftung überwachenden Stößelventil55 und über eine Rohrleitung 111, deren Luftdurchgang durch das Stößelventii 57 überwacht ist, mit der Hauptluftleitung in Verbindung. Von der Rücksteuerkammer 69 des Relaisventils 61 führt eine Rohrleitung 115 zum Raum 21 der Ventileinrichtung 7 und zum in eine Entlüftung eingeschalteten Stößelventil 53.A branch line 3 leads from a pipe 1, which is constantly connected to a compressed air source (not shown), into a cylinder chamber 5 of a valve device 7 and, via a nozzle 9, into a cylinder chamber 13 that is separated from said cylinder chamber 5 by means of a piston 11 sealed in a partition 0, led piston rod 15 connected to a sealing plate 17 which, together with a fixed valve seat 19, forms a valve 17, 19 monitoring an air outlet from a space 21. A pipe 23 leads from the cylinder space 13 into the feed space 25 of a pressure regulator 27. The pressure regulator 27 has a spindle 31 which can be rotated via a handle 29 and which is connected to a cam 33 mounted in the housing. A second cam disk 35, which is mounted so as to be axially displaceable in the housing and secured against rotation, rests against the first-mentioned cam disk 33 under the force of a control spring 37 supported against it. The regulating spring 37 arranged in a vented spring chamber 39 rests on a piston 41 which controls a double valve 45, 47, 49 that monitors the connection of a cylinder chamber 43 acting on it with the feed chamber 25 or the atmosphere. The spindle 31 carries three cams 51, one of which is shown and which, when the spindle is in the appropriate position, can each open a tappet valve 53, 55 or 57 of normal design. A line 59 leads from the cylinder chamber 43 of the pressure regulator 27 into the control chamber 60 of a relay valve 61, which is enlarged in volume by means of an air tank 63. A piston 67 loaded by a spring 65 separates the control chamber 60 from a return control chamber 69, which in turn communicates via a nozzle 71 with a space 73 from which a line 75 leads to the main air line 77 controlling the brakes. The piston 67 carries a piston rod 79 which protrudes through the return control chamber 69 and whose end in the space 73 is designed to form a valve seat 81 assigned to the sealing plate 83. The sealing plate 83, which is arranged in a space 84 supplied with compressed air by the line 1, has an outlet connection 85, which is acted upon by atmospheric air via a nozzle $ 7 and which can be closed by the valve seat 81 . A second sealing surface of the sealing plate 83 loaded by a spring 89 is assigned to a valve seat 93 connected to a sealing washer 91. The sealing disk 91 is pressed by means of a spring 95 against a valve seat 97 with a large diameter, which is fastened to the partition wall of the spaces 73 and 84. The piston rod 79 carries a stop 99 which is able to open the valve 91, 97. From the piston 67, opposite to the piston rod 79, a pipe 101 extends, which protrudes in a sealed manner into a space 1.03 and ends in this openly in the manner of an additional piston. The tube 101 is provided with a transverse bore 107, which is located in the control chamber 60 or the space 103 after the piston has been positioned. The volume 103, which is enlarged in its volume by an air reservoir 109, is connected via a nozzle 113 to the tappet valve 55 monitoring ventilation and via a pipe 111, the air passage of which is monitored by the tappet valve 57, to the main air line. A pipeline 115 leads from the return control chamber 69 of the relay valve 61 to the space 21 of the valve device 7 and to the tappet valve 53 which is switched into a vent.

Bei betriebsbereiter, gelöster Bremse nehmen die Einzelteile der Führerbremsventileinrichtung die dargestellten Lagen ein. In der Rohrleitung 1, den Zylinderräumen 5 und 13 der Ventileinrichtung 7, dem Speiseraum 25 und dem Raum 84 herrscht der Druck der Druckluftquelle. Das Ventil 17, 19 der Ventileinrichtung 7 sowie die Ventile 45, 47, 49 des Druckreglers sind geschlossen. Im Zylinderraum 43 und den mit diesem verbundenen Räumen herrscht Regeldruckhöhe. Die Stößelventile 53 und 57 sind geschlossen und das Stößelventil 55 ist neu geöffnet. In der Hauptluftleitung 77, den Räumen 73 und 69 des Relaisventils 61 herrscht Regeldruckhöhe; der Raum 103 ist über die Düse 113 entlüftet. Die Ventile 81., 83 und 83, 93 sowie 91, 97 sind geschlossen. Die Querbohrung 107 des Rohres 101 befindet sich im Raum 103.When the brake is operational and released, the individual parts of the driver's brake valve device take place the positions shown. In the pipeline 1, the cylinder chambers 5 and 13 of the Valve device 7, the feed space 25 and the space 84, the pressure of the compressed air source prevails. The valve 17, 19 of the valve device 7 and the valves 45, 47, 49 of the pressure regulator are closed. In the cylinder space 43 and the spaces connected to it prevails Control head. The tappet valves 53 and 57 are closed and the tappet valve 55 is newly opened. In the main air line 77, the rooms 73 and 69 of the relay valve 61 there is a control pressure level; the space 103 is vented via the nozzle 113. The valves 81st, 83 and 83, 93 as well as 91, 97 are closed. The cross hole 107 of the pipe 101 is located in room 103.

Zum Bremsen wird der Handgriff 29 des Druckreglers 27 derart verschwenkt, daß die Regelfeder 37 über die Kurvenscheiben 33, 35 entspannt wird. Dabei schließt sich zugleich das Stößelventil 55. Der im Zylinderraum 43 herrschende Druck hebt den Kolben 41 an und öffnet das Ventil 45, 49, so daß Druckluft in die Atmosphäre entweichen kann. Nach einer entsprechenden Druckabsenkung schließt die Regelfeder 37 das Entlüftungsventil 45, 49 wieder. Die Druckabsenkung überträgt sich über die Leitung 59 in die Steuerkammer 60 des Relaisventils 61, so daß sich dessen Kolben 67 anhebt und das Ventil 81, 83 so lange öffnet, bis auch die Hauptluftleitung und die Rücksteuerkammer 69 auf die nunmehr am Druckregler eingestellte Druckhöhe entlüftet sind. Damit ist eine Bremsung eingeleitet.For braking, the handle 29 of the pressure regulator 27 is pivoted in such a way that that the control spring 37 is relaxed via the cam disks 33, 35. It closes at the same time the plunger valve 55. The pressure prevailing in the cylinder chamber 43 increases the piston 41 and opens the valve 45, 49, so that compressed air into the atmosphere can escape. The control spring closes after a corresponding reduction in pressure 37 the vent valve 45, 49 again. The pressure drop is transmitted via the Line 59 into the control chamber 60 of the relay valve 61, so that its piston 67 lifts and the valve 81, 83 opens until the main air line and the return control chamber 69 is vented to the pressure level now set on the pressure regulator are. Braking is thus initiated.

Beim nachfolgenden, teilweisen Lösen der Bremse wird der Handgriff 29 des Druckreglers 27 etwas in Löserichtung verschwenkt und die Regelfeder 37 damit stärker gespannt. Der Kolben 41 drückt daher das Ventil 45, 47 so lange auf, bis aus der Leitung 1 über die Düse 9 und den Speiseraum 25 eine entsprechende Druckerhöhung in den Zylinderraum 43 eingesteuert ist. Das öffnen des Ventils 45, 47 hat einen plötzlichen Druckabfall im Speiseraum 25 und im Zylinderraum 13 der Ventileinrichtung, die zuvor beide übor die Düse 9 auf die Druckhöhe der Druckluftquelle aufgeladen waren, infolge der Luftentnahme zur Folge. Der Kolben 11 öffnet daher unter der überwiegenden Beaufschlagung über den Zylinderraum 5 das Ventil 17, 19, bis sich nach Schließen des Ventils 45, 47 über die Düse 9 auch im Zylinderraum 13 die ursprüngliche Druckhöhe wieder aufgebaut hat. Das Ventil 17, 19 entlüftet die Rücksteuerkammer 69 des Relaisventils, während der Druckregler in die Steuerkammer 60 eine Druckerhöhung einsteuert. Der Kolben 67 erfährt daher einen so kräftigen Bewegungsimpuls, daß er über die Kolbenstange 79 das Ventil 83, 93 und mittels des Anschlages 99 das Ventil 91, 97 öffnet. Zugleich tritt die Querbohrung 107 in die Steuerkammer 60 ein. Aus der Leitung 1 strömt Druckluft über große Querschnitte in die Hauptluftleitung ein, und der Raum 103 wird durch das Rohr 101 aufgeladen. Nachdem die Ventile 45, 47 und 17, 19 geschlossen haben, baut sich in der Rücksteuerkammer 69 über die Düse 71 ein Druck auf, der im Zusammenwirken mit der Feder 95 zuerst das Ventil 91, 97 und anschließend auch das Ventil 83, 93 schließt. Die Querbohrung 107 gelangt dabei wieder in den Raum 103, so daß der in letzterem eingesteuerte Druck erhalten bleibt. Damit ist eine Lösestufe abgeschlossen.During the subsequent, partial release of the brake, the handle 29 of the pressure regulator 27 is pivoted somewhat in the release direction and the control spring 37 is thus more strongly tensioned. The piston 41 therefore presses the valve 45, 47 open until a corresponding pressure increase is introduced into the cylinder chamber 43 from the line 1 via the nozzle 9 and the feed chamber 25. Opening the valve 45, 47 results in a sudden drop in pressure in the feed chamber 25 and in the cylinder chamber 13 of the valve device, both of which were previously charged to the pressure level of the compressed air source via the nozzle 9, as a result of the extraction of air. The piston 11 therefore opens the valve 17, 19 under the predominant loading via the cylinder chamber 5, until the original pressure level has built up again in the cylinder chamber 13 after the valve 45, 47 has been closed via the nozzle 9 as well. The valve 17, 19 vents the return control chamber 69 of the relay valve, while the pressure regulator controls a pressure increase in the control chamber 60. The piston 67 therefore experiences such a powerful movement impulse that it opens the valve 83, 93 via the piston rod 79 and the valve 91, 97 by means of the stop 99. At the same time, the transverse bore 107 enters the control chamber 60. Compressed air flows from the line 1 over large cross-sections into the main air line, and the space 103 is charged through the pipe 101. After the valves 45, 47 and 17, 19 have closed, a pressure builds up in the return control chamber 69 via the nozzle 71 which, in cooperation with the spring 95, first closes the valve 91, 97 and then also the valve 83, 93. The transverse bore 107 enters the space 103 again, so that the pressure applied in the latter is maintained. This completes a solving stage.

Beim vollständigen Lösen wiederholen sich die geschilderten Vorgänge weitgehend. Nach dem Füllstoß über die Ventile 91, 97 und 83, 93 hält die Beaufschlagung des Raumes 103 und das Ventil 83, 93 noch derart offen, daß in die Hauptluftleitung 77 ein etwas über der Regeldruckhöhe liegender Druck als Niederdruckfüllstoß eingesteuert wird. Die langsame Entlüftung des Raumes 103 über die Düse 113 und das in »Fahrtstellung<; geöffnete Stößelventi155 bewirkt anschließend ein allmähliches Absenken des Druckes in der Hauptluftleitung auf Regeldruckhöhe.When completely loosening the described processes are repeated largely. After the filling surge via the valves 91, 97 and 83, 93 the application stops of the space 103 and the valve 83, 93 still open in such a way that in the main air line 77 a pressure slightly above the control pressure level is controlled as a low-pressure filling surge will. The slow venting of the room 103 via the nozzle 113 and that in "driving position"; Opened tappet valves then gradually lower the pressure in the main air line at the control pressure level.

Mittels des Handgriffes 29 und entsprechender Nocken an der Spindel 31 können die Stößelventile 53 und 57 wahlweise geöffnet werden. Das Stößelventil55 schließt sich dabei. Ein öffnen des Stößelventils 53 bewirkt ein Entlüften der Rücksteuerkammer 69, so daß der in der Steuerkammer 60 verbleibende Druck das Kolbensystem des Relaisventils in die geschilderte Füllstoßstellung, in welcher die Ventile 91, 97 und 83, 93 geöffnet sind und sich der Raum 103 auflädt, gezwungen wird. Nach Schließen des Stößelventils 53 spielen sich die weiteren Vorgänge wie bereits angegeben ab. Ein öffnen des Stößelventils 57 bewirkt ein Aufladen des Raumes 103 mit Druckluft, so daß das Relaisventil in die Hauptluftleitung einen Niederdruckfüllstoß einsteuert. Nach Schließen des Stößelventils 57 und öffnen des Stößelventils 55 klingt der Niederdruckfüllstoß in ebenfalls bereits angegebener Weise aus.By means of the handle 29 and corresponding cams on the spindle 31, the tappet valves 53 and 57 can be opened optionally. The plunger valve55 closes thereby. Opening the plunger valve 53 causes the return control chamber to be vented 69, so that the pressure remaining in the control chamber 60, the piston system of the relay valve into the described filling position in which the valves 91, 97 and 83, 93 are open and the room 103 is charged, is forced. After closing the tappet valve 53 the further processes take place as already indicated. An opening of the tappet valve 57 causes the space 103 to be charged with compressed air, so that the relay valve in the main air line controls a low-pressure filling surge. After closing the tappet valve 57 and opening the plunger valve 55, the low-pressure filling surge also already sounds specified way.

Am Kolben 11 der Ventileinrichtung 7 treten beim öffnen desVentils 45, 47 starkeDruckdifferenzen auf, die auf einer Absenkung des Druckes im Zylinderraum 13 bis auf nahezu den Regeldruck des Druckreglers beruhen. Auch bei kleinen Lösestufen springt daher die Ventileinrichtung 7 mit Sicherheit an, selbst wenn sie einen durch mangelhafte Pflege schwergängigen Kolben aufweist, und regt die Abgabe eines Füllstoßes an. Die Länge des Füllstoßes ist im wesentlichen von der Größe der Lösestufe, der Düse 71 und dem Volumen der Rücksteuerkammer 69 bestimmt.Step on the piston 11 of the valve device 7 when the valve is opened 45, 47 strong pressure differences, which are due to a lowering of the pressure in the cylinder chamber 13 are based on almost the control pressure of the pressure regulator. Even with small solving levels therefore, the valve device 7 jumps with certainty, even if it is through Inadequate care has stiff pistons and stimulates the delivery of a fill stroke at. The length of the filling stroke is essentially the size of the dissolving stage, the Nozzle 71 and the volume of the return control chamber 69 is determined.

Claims

PATENT CLAIM: Driver's brake valve device for indirectly acting Compressed air brakes for rail vehicles, consisting of a manually operated pressure regulator, a relay valve and a device for the automatic regulation of filling pulses during the brake release with an inflating shock when it is opened Valve, characterized in that the valve (17, 19) causing the filling surge can be actuated by a piston (11) which is directly in the opening direction of the valve from the pressure of a compressed air source against the pressure in a via a nozzle (9) with the compressed air supply chamber of the pressure regulator connected to the compressed air source (27) can be acted upon. Publications considered: German Auslegeschrift No. 1029 856.