DE1157497B

DE1157497B - Control device for air brake systems of road vehicles

Info

Publication number: DE1157497B
Application number: DEK40125A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Vahs
Original assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Current assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Priority date: 1960-03-10
Filing date: 1960-03-10
Publication date: 1963-11-14

Description

Steuereinrichtung für Druckluftbremsanlagen von Straßenfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Druckluftbremsanlagen von mit Anhängewagen fahrenden Straßenfahrzeugen, die mit einer mindestens einen Teil der Bremsen in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung steuernden Ventileinrichtung und mit einer das Ansprechen der Triebwagenbremsen zu Beginn einer Bremsung zeitlich verzögernden Einrichtung ausgerüstet ist.Control device for air brake systems for road vehicles The invention relates to a control device for compressed air brake systems from Towed vehicles moving road vehicles with at least part of the Brakes as a function of the vehicle load controlling valve device and with a timed response of the railcar brakes at the beginning of braking delaying device is equipped.

An die Fahrzeugbremse gemäß der Fahrzeugbelastung steuernden Ventileinrichtungen ist es bekannt, einen über ein Bremsbetätigungsventil beaufschlagbaren Kolben vorzusehen, der vermittels eines Wipphebels, dessen Drehpunkt in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung verschieblich ist, die Be- und Entlüftung eines Bremszylinders steuert, dessen Druck vermittels eines Rückstellkolbens ebenfalls den Wipphebel belastet.Valve devices controlling the vehicle brake according to the vehicle load it is known to provide a piston that can be acted upon by a brake actuation valve, by means of a rocker arm, the pivot point of which depends on the vehicle load is displaceable, controls the ventilation of a brake cylinder, its pressure also loaded the rocker arm by means of a return piston.

Des weiteren ist es bei Fahrzeugbremsen bekannt, zur zeitlichen Verzögerung des Ansprechens eines Bremskreises zu Beginn einer Bremsung dem Bremskreis eine Verzögerungseinrichtung vorzuschalten, welche ein von Düsen überbrücktes Rückschlagventil aufweist, das vermittels eines Kolbens, der einerseits aus einem unverzögert ansprechenden Bremskreis über eine Düse und einen Zylinderraum großen Volumens mit Druckluft beaufschlagbar und andererseits von einer Federkraft belastet ist, zwangsweise geöffnet werden kann.It is also known in the case of vehicle brakes for a time delay the response of a brake circuit at the beginning of braking the brake circuit Upstream delay device, which is a non-return valve bridged by nozzles has, by means of a piston, which on the one hand consists of an instantly responsive Brake circuit can be acted upon with compressed air via a nozzle and a large volume cylinder space and on the other hand is loaded by a spring force, are forcibly opened can.

Zur Erzielung optimalen Bremsverhaltens ist es auch bereits bekannt, in eine Bremsanlage sowohl eine gemäß der Fahrzeugbelastung die Bremsstärke überwachende Ventileinrichtung als auch für einen oder mehrere Bremskreise deren Ansprechen zu Beginn einer Bremsung verzögernde Einrichtungen vorzusehen. Diese Bremsanlagen weisen jedoch entweder eine Vielzahl von Geräten auf, die durch Rohrleitungen miteinander verbunden werden müssen, so daß ihre Erstellung teuer und ihre Montage umständlich und kompliziert ist, oder sie sind, falls die lastabhängige Ventileinrichtung und die Verzögerungseinrichtung zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind, mit dem Mangel behaftet, daß die Baueinheit in sich einen komplizierten, vielteiligen und daher auch teuren Aufbau aufweist und daß weiterhin die der Baueinheit eigene, den verzögert zu betätigenden Bremskreisen zugeordnete Verzögerungszeit in unerwünschter Weise in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung veränderlich ist.In order to achieve optimal braking behavior, it is also already known in a brake system and one that monitors the braking force according to the vehicle load Valve device as well as for one or more brake circuits to their response Provide devices to delay the start of braking. These braking systems have However, either a multitude of devices connected by piping to one another must be connected, so that their creation expensive and their assembly cumbersome and is complicated, or if the load-dependent valve device and the delay device are combined into a structural unit, with the defect afflicted that the structural unit in itself a complicated, multi-part and therefore also has an expensive structure and that the unit continues to be the delayed to be actuated brake circuits associated delay time in an undesirable manner is variable depending on the vehicle load.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Steuereinrichtung der eingangs angegebenen Art, welche einen einfachen und billigen Aufbau aufweist, welche bei ihrem Einbau in eine Druckluftbremsanlage nur geringe Montagekosten verursacht und welche eine von der Fahrzeugbelastung unabhängige Verzögerung für die verzögert zu betätigenden Bremskreise gewährleistet.The object of the invention is to create a control device of the type specified at the beginning, which has a simple and cheap structure, which causes only low installation costs when installed in a compressed air brake system and which delays a deceleration independent of the vehicle load for the actuated brake circuits guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der in an sich bekannter Weise die lastabhängige Ventileinrichtung gemäß der eingestellten Bremsstufe steuernde Kolben einerseits in seiner eine Bremsung bewirkenden und ein der Verzögerungseinrichtung zugehörendes Belüftungsventil öffnenden Bewegungsrichtung vom Druck in einem zu einem Zeitbehälter ausgebildeten und über eine das Belüftungsventil überbrückende Düse füllbaren Zylinderraum mit Druckluft beaufschlagbar ist und andererseits unter der Belastung einer Feder steht.This object is achieved in that the in itself known way the load-dependent valve device according to the set braking level controlling piston on the one hand in its braking effect and one of the delay device corresponding ventilation valve opening direction of movement from pressure in one to a time container and a bridging the ventilation valve Nozzle fillable cylinder space can be acted upon with compressed air and on the other hand under the load on a spring.

Zur überwachung eines weiteren, lastunabhängigen Bremskreises, wie er beispielsweise für die Vorderradbremse des Triebwagens vorgesehen sein kann, ist es dabei gemäß der weiteren Erfindung vorteilhaft, wenn der Kolben bei die Federkraft überwiegender Druckluftbeaufschlagung ein einem verzögert zu betätigenden und von der lastabhängigen Ventileinrichtung unabhängigen Bremskreis vorgeschaltetes, von Düsen überbrücktes Rückschlagventil zwangsweise öffnet.For monitoring a further, load-independent brake circuit, such as it can be provided, for example, for the front wheel brake of the railcar, it is advantageous according to the further invention if the piston is under the spring force predominant application of compressed air on a delayed actuation and from independent brake circuit upstream of the load-dependent valve device, of Nozzle-bridged check valve forcibly opens.

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

Ein von einem nicht gezeigten Kompressor aufladbarer Luftbehälter 1 steht über Rohrleitungen 3 mit einem als Trittplattenventil 5 ausgebildeten Bremsbetätigungsventil, einem Anhängerbremsventil7 und einer Steuereinrichtung 9, die in ihrem die Erfindung betreffenden Teil gegenüber der sonstigen Zeichnung ausführlicher dargestellt ist, in Verbindung. Das Trittplattenventil 5 entlüftet in seiner Ruhestellung und belüftet bei seiner Betätigung entsprechend der Betätigungsstärke eine Rohrleitung 11, die zum Anhängerbremsventil 7 und zur Steuereinrichtung 9 führt. Das Anhängerbremsventil7 belüftet bei entlüfteter Rohrleitung 11 eine zum Anhänger führende und dessen nicht dargestellte Bremsanlage steuernde Rohrleitung 13 mit Regeldruckhöhe. Eine Belüftung der Rohrleitung 11 bewirkt eine entsprechende Entlüftung der Rohrleitung 13 vermittels des Anhängerbremsventils 7. Die Steuereinrichtung 9 beinhaltet in einem entlüfteten Gehäuseteil 15 einen Wipphebel 17, dessen Drehpunkt 19 auf einer Gleitbahn 21 vermittels eines Gestänges 23 in bekannter Weise in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung verschieblich ist. Ein Ende des Wipphebels 17 ist an einem das Gehäuseteil 15 von einem Zylinderraum 25 abtrennenden, von einem Ventilrohr 27 durchbrochenen Kolben 28 angelenkt. Das im Zylinderraum 25 befindliche Ende des Ventilrohres 27, dessen Längsbohrung ständig entlüftet ist, ist zu einem Ventilsitz ausgebildet, der zusammen mit einer federbelasteten Doppeldichtplatte 29 und einem am Gehäuse befestigten Ventilsitz 31 ein Doppelventil 27, 29, 31 bildet, welches den Lufteinlaß aus einem mit der Leitung 3 in Verbindung stehenden Raum 33 in den Zylinderraum 25 bzw. dessen Entlüftung in die freie Atmosphäre überwacht. Vom Zylinderraum 25 führt eine Rohrleitung 35 zu einem der Hinterachse des Fahrzeuges zugeordneten Bremszylinder 37. Das zweite Ende des Wipphebels 17 ist an einem Kolben 39 angelenkt, dessen Unterseite von der Kraft einer Feder 41 und dessen Oberseite vom Druck in einem Zylinderraum 43 mit verhältnismäßig großem Volumen beaufschlagt ist. Der Kolben 39 trägt an einer den Zylinderraum 43 durchragenden Kolbenstange 45 eine Dichtscheibe 47, die zusammen mit einem am Gehäuse befestigten Ventilsitz 49 ein sich unter der Kraft der Feder 41 schließendes, den Luftaustausch zwischen dem Zylinderraum 43 und einem mit der Rohrleitung 11 verbundenen Raum 51 überwachendes Ventil 47, 49 bildet. Eine Düse 53 verbindet unter Überbrückung des Ventils 47, 49 den Zylinderraum 43 ständig mit dem Raum 51. Eine Verlängerung 55 der Kolbenstange 45 durchragt den Raum 51 und trägt in diesem eine auf ihr verschieblich gelagerte, durch eine Feder 57 gegen einen Ventilsitz 59 angedrückte Rückschlagplatte 61, welche von Drosselbohrungen 63 durchsetzt ist und welche den Raum 51 von einer zu einem den Vorderrädern zugeordneten Bremszylinder 65 führenden Rohrleitung 67 abtrennt. Die Verlängerung 55 endigt mit einem Anschlag 69, der die Rückschlagplatte 61 vom Ventilsitz 59 abzuheben vermag.An air tank 1 that can be charged by a compressor (not shown) is connected via pipelines 3 to a brake actuation valve designed as a step plate valve 5, a trailer brake valve 7 and a control device 9, which is shown in more detail in its part relating to the invention compared to the rest of the drawing. The footplate valve 5 vents in its rest position and, when actuated, ventilates a pipe 11 which leads to the trailer brake valve 7 and to the control device 9 in accordance with the strength of the actuation. When the pipe 11 is vented, the trailer brake valve 7 ventilates a pipe 13 leading to the trailer and controlling its brake system (not shown) with a control pressure level. Ventilation of the pipeline 11 causes a corresponding venting of the pipeline 13 by means of the trailer brake valve 7. The control device 9 contains a rocker arm 17 in a vented housing part 15 , the pivot point 19 of which can be displaced on a slide 21 by means of a linkage 23 in a known manner depending on the vehicle load is. One end of the rocker arm 17 is articulated to a piston 28 which separates the housing part 15 from a cylinder chamber 25 and is perforated by a valve tube 27. The end of the valve tube 27 located in the cylinder chamber 25, the longitudinal bore of which is constantly vented, is formed into a valve seat which, together with a spring-loaded double sealing plate 29 and a valve seat 31 attached to the housing, forms a double valve 27, 29, 31, which forms the air inlet from a with the line 3 communicating space 33 in the cylinder space 25 or its venting into the open atmosphere is monitored. A pipe 35 leads from the cylinder chamber 25 to a brake cylinder 37 assigned to the rear axle of the vehicle. The second end of the rocker arm 17 is hinged to a piston 39, the lower side of which is controlled by the force of a spring 41 and the upper side by the pressure in a cylinder chamber 43 with a relatively large Volume is applied. On a piston rod 45 protruding through the cylinder chamber 43, the piston 39 carries a sealing washer 47 which, together with a valve seat 49 fastened to the housing, ensures the exchange of air between the cylinder chamber 43 and a chamber 51 connected to the pipeline 11, which closes under the force of the spring 41 monitoring valve 47, 49 forms. A nozzle 53 connects the cylinder chamber 43 with the chamber 51 by bridging the valve 47, 49. An extension 55 of the piston rod 45 protrudes through the chamber 51 and carries a non-return plate, which is slidably mounted on it and pressed against a valve seat 59 by a spring 57 61, which is penetrated by throttle bores 63 and which separates the space 51 from a pipe 67 leading to a brake cylinder 65 assigned to the front wheels. The extension 55 ends with a stop 69 which is able to lift the non-return plate 61 from the valve seat 59.

Bei gelöster, betriebsbereiter Bremse sind der Luftbehälter 1 und die mit diesem verbundenen Räume auf Regeldruckhöhe aufgeladen. Das Trittplattenventil 5 entlüftet die Rohrleitung 11 sowie den Bremszylinder 65 und den Zylinderraum 43, während die Rohrleitung 13 über das Anhängerbremsventil 7 mit dem Luftbehälter 1 verbunden ist. Der Kolben 39 nimmt unter der Kraft der Feder 41 seine dargestellte, obere Endlage ein, das Ventil 47, 49 und das Rückschlagventil 59, 61 sind geschlossen. Der Kolben 28 befindet sich in seiner unteren Endstellung, wobei das Ventil 27, 29 geöffnet ist und den Bremszylinder 37 über das Ventilrohr 27 entlüftet. Das Gestänge 23 stellt den Drehpunkt 19 in eine der Fahrzeugbelastung entsprechende Lage ein. Bei Betätigen des Trittplattenventils 5 wird die Rohrleitung 11 entsprechend der Betätigungsstärke aus dem Luftbehälter 1 belüftet und das Anhängerbremsventil7 steuert unverzögert in die Rohrleitung 13 eine entsprechende Druckabsenkung ein. Aus dem Raum 51 der Steuereinrichtung 9 strömt Druckluft durch die Düsen 63 in geringem Maße in den Bremszylinder 65 und über die Düse 53 in den Zylinderraum 43 ein. Erst wenn im Zylinderraum 43 ein noch verhältnismäßig niedriger, die Kraft der Feder 41 überwindender Druck herrscht, senkt sich der Kolben 39 und öffnet dabei das Ventil 47, 49, so daß ein rascher, weiterer Druckanstieg im Zylinderraum 43 bis auf den in der Rohrleitung 11 herrschenden Druck erfolgt. Der Kolben 39 senkt sich daher weiter, öffnet vermittels des Anschlages 69 das Rückschlagventil 59; 61, so daß Druckluft aus der Leitung 11 rasch in den Bremszylinder 65 einströmt und eine gegenüber der Drucksteuerung der Rohrleitung 13 verzögert einsetzende Bremsung des Triebwagens bewirkt. Zugleich verschwenkt sich der Wipphebe117 um den Drehpunkt 19 im Uhrzeigersinn und hebt den Kolben 28 an, wodurch sich das Ventil 27, 29 schließt und das Ventil 29, 31 öffnet. Aus dem Luftbehälter 1 strömt also Druckluft in den Zylinderraum 25 und den Bremszylinder 37 ein, bis in diesem ein Druck erreicht ist, der den Kolben 28 unter überwindung der Beaufschlagung- des Kolbens 39 abzusenken vermag. Das Verhältnis der die Kolben 28 und 39 beaufschlagenden Drücke richtet sich dabei nach dem Flächenverhältnis der Kolben und der augenblicklichen Lage des Drehpunktes 19. Das Absenken des Kolbens 28 bewirkt ein Schließen des Ventils 29, 31, so daß der im Bremszylinder 37 erreichte Druck erhalten bleibt. Das Rückschlagventil 59, 61 bleibt dabei geöffnet.When the brake is released and ready for operation, the air reservoir 1 and the rooms connected to it are charged to the control pressure level. The step plate valve 5 vents the pipe 11 as well as the brake cylinder 65 and the cylinder space 43, while the pipe 13 is connected to the air reservoir 1 via the trailer brake valve 7. The piston 39 assumes its illustrated upper end position under the force of the spring 41, the valve 47, 49 and the check valve 59, 61 are closed. The piston 28 is in its lower end position, the valve 27, 29 being open and the brake cylinder 37 being vented via the valve tube 27. The linkage 23 sets the pivot point 19 in a position corresponding to the vehicle load. When the step plate valve 5 is actuated, the pipeline 11 is ventilated from the air reservoir 1 according to the strength of the actuation and the trailer brake valve 7 immediately controls a corresponding pressure reduction in the pipeline 13. From the space 51 of the control device 9, compressed air flows to a small extent through the nozzles 63 into the brake cylinder 65 and via the nozzle 53 into the cylinder space 43. Only when there is a relatively low pressure in the cylinder chamber 43 that overcomes the force of the spring 41 does the piston 39 lower and thereby open the valve 47, 49, so that a rapid, further increase in pressure in the cylinder chamber 43 except for that in the pipeline 11 prevailing pressure takes place. The piston 39 therefore lowers further and, by means of the stop 69, opens the check valve 59; 61, so that compressed air flows rapidly from the line 11 into the brake cylinder 65 and causes a braking of the railcar that begins with a delay compared to the pressure control of the pipeline 13. At the same time, the rocker lever 117 pivots clockwise about the pivot point 19 and lifts the piston 28, as a result of which the valve 27, 29 closes and the valve 29, 31 opens. Compressed air thus flows from the air reservoir 1 into the cylinder space 25 and the brake cylinder 37 until a pressure is reached in this which is able to lower the piston 28 by overcoming the action of the piston 39. The ratio of the pressures acting on the pistons 28 and 39 depends on the area ratio of the pistons and the current position of the pivot point 19. The lowering of the piston 28 closes the valve 29, 31 so that the pressure reached in the brake cylinder 37 is maintained . The check valve 59, 61 remains open.

Zum Lösen der Bremse wird die Rohrleitung 11 vermittels des TrittplattenventiIs 5 wieder entlüftet. Durch geringfügiges Anheben des Kolbens 39 wird das Ventil 27, 29 geöffnet, so daß sich die Bremszylinder 65 und 37 in annähernd gleichem Maße entlüften. Bei Unterschreiten eines Grenzdruckes im Zylinderraum 43 kommt die Kraft der Feder 41 wieder zur Wirkung, wodurch der Kolben 39 in seine obere Endlage zurückkehrt, das Ventil 47, 49 schließt, das Rückschlagventil 59; 61 freigibt und das Ventil 27, 29 geöffnet hält. Die restliche Entlüftung -des Bremszylinders 65 erfolgt über das sich hierbei öffnende Rückschlagventil 59, 61 sowie die Düsen 63. Der Zylinderraum 43 entlüftet sich zum Rest über die Düse 53.To release the brake, the pipeline 11 is opened by means of the footplate valve 5 vented again. By slightly lifting the piston 39, the valve 27, 29 opened so that the brake cylinders 65 and 37 are approximately the same vent. When the pressure falls below a limit pressure in the cylinder chamber 43, the force comes the spring 41 becomes effective again, whereby the piston 39 returns to its upper end position, the valve 47, 49 closes, the check valve 59; 61 releases and the valve 27, 29 keeps open. The rest of the venting of the brake cylinder 65 takes place via the check valve 59, 61 which opens in the process, as well as the nozzles 63. The cylinder space 43 is vented to the rest via nozzle 53.

Soll die Steuereinrichtung schnell zu einer erneuten, mit Verzögerung der Triebwagenbremse einsetzenden Bremsung bereit sein, so ist es zweckmäßig, die Düse 53 durch ein sich in Strömungsrichtung vom Zylinderraum 43 zum Raum 51 öffnendes Rückschlagventil zu überbrücken.If the control device is to reactivate it quickly, with a delay the railcar brake should be ready, so it is advisable to use the Nozzle 53 through a nozzle that opens in the direction of flow from the cylinder chamber 43 to the chamber 51 Bridge check valve.

Claims

CLAIMS: 1. Control device for compressed air brake systems of driving with a trailer towing car road vehicles at the beginning of a braking time-delaying device is equipped with at least a portion of the brakes in dependence on the vehicle load controlling valve means, and a response of the railcar brakes, characterized, in that the in a manner known per se, the piston (39) controlling the load-dependent valve device according to the set braking stage, on the one hand, in its direction of movement that causes braking and a ventilation valve (47, 49) belonging to the delay device, from the pressure in a time container and via a ventilation valve ( 47, 49) bridging nozzle (53) fillable cylinder space (43) can be acted upon with compressed air and on the other hand is under the load of a spring (41).

2. Control device according to claim 1, characterized in that that the piston (39) with the spring force (41) predominantly pressurized air one to be actuated with a delay and by the load-dependent valve device independent brake circuit (65) upstream check valve bridged by nozzles (63) (59, 61) forcibly opens. Publications considered: German patent specification No. 952,409; German utility model No. 1787 479.