DE1234258B

DE1234258B - Steuerventileinrichtung fuer Fahrzeuge, insbesondere fuer Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE1234258B
Application number: DEW29703A
Authority: DE
Inventors: Arthur William Simmons; Jack Washbourn
Original assignee: Westinghouse Brake and Signal Co Ltd
Current assignee: Siemens Mobility Ltd
Priority date: 1960-03-31
Filing date: 1961-03-23
Publication date: 1967-02-16
Also published as: GB918991A; CH407207A; NL262944A; NL111604C

Description

DEUTSCHES ^Vti^ PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT B 61h
DeutscheKl.: 20f-49

Nummer: 1234258
Aktenzeichen: W 29703 Π/20 f

J 234 258 Anmeldetag: 23.März 1961

Auslegetag: 16. Februar 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerventileinrichtung für Fahrzeuge, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit einem Ein- und Auslaßventil zum Überwachen des Bremszylinderdrucks in Abhängigkeit von diesem Druck und von der dynamischen Bremseinrichtung. Diese bekannte Ventileinrichtung ist für eine kombinierte dynamische und pneumatische Bremsanlage vorgesehen, wobei die pneumatische Anlage sowohl rein pneumatisch als auch elektropneumatisch wirken kann.

Eine Steuerventileinrichtung zum Begrenzen des Druckes in einem Bremszylinder gibt die Möglichkeit, einen maximalen Bremsanlegegrad zu bestimmen, gleichgültig, ob die von Hand zu betätigende Bremssteuereinrichtung auf einen höheren Grad eingestellt ist oder nicht. Eine solche Ventileinrichtung wird beispielsweise bei verschiedenen Ausführungsformen von das sich verändernde Fahrzeuggewicht berücksichtigende Bremseinrichtungen verwendet, um zu gewährleisten, daß der Druckdifferenz im Bremszylinder eine dem Fahrzeuggewicht proportionale Grenze auferlegt wird, damit ein zu starkes Bremsen mit einem sich daraus ergebenden Gleiten der Fahrzeugräder nicht auftreten kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuerventileinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, in der in Verbindung mit einer dynamischen und pneumatischen Bremsanlage dem Bremszylinder bei elektropneumatischem dynamischem Bremsen Druckluft von begrenzter Druckhöhe zugeführt wird, während bei unwirksamer dynamischer Bremse dem Bremszylinder Druckluft entsprechend der Beaufschlagung durch die elektropneumatisch oder der rein pneumatisch wirkenden Anlage zugeführt werden soll.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst worden, daß die Einrichtung unter Bildung von drei Kammern zwei Membrane enthält, zwischen denen eine Feder angeordnet ist und die zur Steuerung des Ein- und Auslaßventils dienen, wobei die erste Kammer während des dynamischen Bremsens mit der Atmosphäre verbindbar, bei pneumatischem Bremsen jedoch mit von der Fahrzeuglast abhängigem Druckmittel beaufschlagbar ist, die zweite Kammer beständig mit der Atmosphäre verbunden und die dritte, wie bekannt, mit dem Bremszylinder ständig in Verbindung stehende Kammer über das Einlaßventil mit der pneumatischen Bremssteuereinrichtung und über das Auslaßventil mit der Atmosphäre verbindbar ist.

In der Praxis ist es zweckmäßig, die die erste und die zweite Kammer trennende Membran bei Atmo-

Steuerventileinrichtung für Fahrzeuge,
insbesondere für Schienenfahrzeuge

Anmelder:

Westinghouse Brake and

Signal Company Limited, London

Vertreter:

Dr. E. Wiegand und Dipl.-Ing. W. Niemann,
Patentanwälte, Hamburg 50, Königstr. 28

Als Erfinder benannt:
Arthur Wüliam Simmons,
Jack Washbourn, London

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 31. März 1960 (11337)

sphärendruck in der ersten Kammer an einem Anschlag anliegen zu lassen.
Nach einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung ist die erste Kammer mit Hilfe eines von der dynamischen Bremseinrichtung abhängig steuerbaren elektromagnetischen Ventüs entweder mit der Atmosphäre oder mit einer von der Fahrzeuglast steuerbaren pneumatischen Ventileinrichtung verbindbar. Dabei können das Einlaß- und das Auslaßventil in an sich bekannter Weise als Doppelventil ausgebildet sein.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zwischen den Membranen ein die Funktion der Feder nach Zurücklegen eines bestimmten Federweges aufhebender Anschlag vorgesehen.

Eine Steuerventileinrichtung gemäß der Erfindung gewährleistet ein gleichbleibend geringfügiges Anlegen der Bremsen mit Hilfe eines Druckmittels, wenn die dynamische Bremse voll wirksam ist, und ferner ein abgestuftes Bremsenanlegen, das gemäß der Fahrzeugbelastung begrenzt ist, falls die dynamische Bremse in ihrer Wirksamkeit nachläßt oder außer Betrieb ist.

Die Erfindung ist nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, in welcher ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt ist.

709 509/36

Claims

Die Steuerventileinriehtung hat ein Gehäuse, das aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist, zwischen welche die äußeren Ränder zweier gleichachsiger im Abstand voneinander angeordneter Membranen 12 und 13 eingeklemmt sind, zwischen denen eine schraubenförmige Druckfeder 14 angeordnet ist. Die mit einer zentralen Öffnung versehene Membran 13 trägt einen rohrförmigen Schaft 15, dessen unteres Ende als Ventilsitz ausgebildet ist, welcher mit einem Auslaßventilteller 16 zusammenwirkt. Dieses Ventil 16 bildet den einen Teil eines Doppelsitzventils, das in axialer Richtung des rohrförmigen Schaftes 15 bewegbar ist und durch eine schwache Feder 17 in Schließrichtung eines Einlaßventiltellers 18, der den anderen Teil des Doppelsitzventils bildet. Der Ventilsitz für den Teller 18 ist zwischen einer unterhalb der Membran 13 befindlichen Kammer 19 und einer Zufuhrkammer 20 angeordnet. Die Kammer 19 steht über eine Öffnung 19 a mit einem nicht dargestellten Bremszylinder in ständiger Verbindung, während die Zufuhrkammer 20 an ein Dreiwegeventil oder eine ähnliche Bremssteuereinrichtung (ebenfalls nicht dargestellt) angeschlossen ist, die in bekannter Weise in Bremseinrichtungen verwendet wird, um das Beaufschlagen des Bremszylinders zu überwachen. Die Kammer 21 zwischen den beiden Membranen 12 und 13 steht über eine Öffnung 22 ständig mit der Atmosphäre in Verbindung. Außerdem ist das Innere des rohrförmigen Schaftes 15 ständig mit der Kammer 21 verbunden, so daß mit Hilfe des mit dem Auslaßventilteller 16 zusammenarbeitenden Schaftes 15 die Entlüftung des Bremszylinders überwacht werden kann. Wenn sich die Membran 12 wie dargestellt, in der oberen Grenzstellung befindet, drückt die Feder 14 den rohrförmigen Schaft 15 zusammen mit der mit ihm verbundenen Membran 13 so weit nach unten, daß der Einlaßventilteller 18 auf Grund seiner Verbindung mit dem Auslaßventilteller 16 von seinem Sitz abgehoben ist. Ein verhältnismäßig niedriger, aus der Zufuhrkammer 20 in dem Bremszylinder eingespeister Druck, beispielsweise von 0,7 kg/cm2, genügt, um die Membran 13 entgegen dem Widerstand der Feder 14 nach oben in eine Stellung zu bringen, in welcher sich die beiden Ventilteller 16 und 18 auf ihren Sitzen befinden. Der Druckluftstrom zum Bremszylinder ist dann unterbrochen, und der in ihm befindliche Druck ist auf einen konstanten niedrigen Wert begrenzt, der durch die Feder 14 bestimmt ist. Die die Wand einer Kammer 23 bildende Membran 12 belastet bei Druckbeaufschlagung die Feder 14 in Öffnungsrichtung des Einlaßventils. Eine Umschalteinrichtung, die von einem elektromagnetisch betätigbaren Ventil 24 gebildet ist, überwacht die Druckbeaufschlagung der Kammer 23. Eine frei schwimmende Kugel 25, die als Verschlußglied dieses Ventils dient, ist zwischen einem oberen zur Atmosphäre führenden Sitz 26 und einem unteren Sitz 27 bewegbar, der das eine Ende einer Leitung 28 bildet. Über diese Leitung ist das Ventil 24 kontinuierlich mit Druckmittel speisbar, dessen Druck in Abhängigkeit von der Fahrzeuglast zwischen einer oberen Grenze, die der vollen Last entspricht, und einer dem leeren Fahrzeug entsprechenden unteren Grenze stufenlos veränderbar ist. Eine derartige Druckverhältnisse einstellende Einrichtung ist bekannt und daher nicht dargestellt. Diese Einrichtung muß jedoch nicht kontinuierlich auf Last- änderungen ansprechen, sondern kann beispielsweise zur Einstellung nur dann freigegeben werden, wenn bei einer Anordnung im Personenwagen Türen geöffnet werden. Wenn die dynamische Bremse der kombinierten Bremseinrichtung beim Bremsenanlegen voll wirksam ist, wird das elektromagnetisch betätigbare Ventil 24 erregt, so daß das Kugelverschlußglied 25 entgegen dem in der Leitung 28 herrschenden Druck ίο nach unten in Sitzeingriff mit dem unteren Sitz 27 bewegt wird, um die Kammer 23 mit der Atmosphäre zu verbinden. Die Membran 12 liegt daher in diesem Falle an einem Anschlag 29 an und belastet die untere Membran 13 nicht. Infolgedessen ist die den Bremszylinderdruck begrenzende Ventileinrichtung auf den konstanten niedrigen Wert des Bremszylinderdruckes eingestellt. Falls die dynamische Bremse nicht oder zu geringfügig wirksam ist, wird die Erregung des elektromagnetisch betätigten Ventils 24 unterbrochen oder zumindest geschwächt, so daß das Kugelverschlußglied 25 in Sitzeingriff mit dem oberen Sitz 26 gehoben und die Kammer 23 mit lastabhängig eingestelltem Luftdruck beaufschlagt wird. Die Beaufschlagung ist an ihrer unteren Grenze, die der Belastung Null entspricht, derart bemessen, daß der Ventilteller 18 unter Aufsitzen des Ventiltellers 16 und Zusammendrücken der Feder 14 von seinem Sitz abgehoben wird. Der sich einstellende Bremszylinderdruck ist daher in Abhängigkeit von der Fahrzeuglast abhängig gesteuert. Der in der Leitung 28 herrschende Druck kann auch von einer elektropneumatischen Bremseinrichtung überwacht werden. Patentansprüche:

1. Steuerventileinrichtung für Fahrzeuge, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit einem Ein- und Auslaßventil zum Überwachen des Bremszylinderdruckes in Abhängigkeit von diesem Druck und von der dynamischen Bremseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung unter Bildung von drei Kammern (19, 21, 23) zwei Membranen (12, 13) enthält, zwischen denen eine Feder (14) angeordnet ist und die zur Steuerung des Ein- und Auslaßventils dienen, wobei die erste Kammer (23) während des dynamischen Bremsens mit der Atmosphäre verbindbar, bei pneumatischem Bremsen jedoch mit von der Fahrzeuglast abhängigem Druckmittel beaufschlagbar ist, die zweite Kammer (21) ständig mit der Atmosphäre verbunden ist und die dritte, wie bekannt, mit dem Bremszylinder ständig in Verbindung stehende Kammer

(19) über das Einlaßventil mit der pneumatischen Bremssteuereinrichtung und über das Auslaßventil mit der Atmosphäre verbindbar ist.

2. Steuerventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die erste (23) und zweite Kammer (21) trennende Membran (12) unter Atmosphärendruck in der ersten Kammer an einem Anschlag (29) anliegt.

3. Steuerventilemrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kammer (23) mit Hilfe eines von der dynamischen Bremseinrichtung abhängig steuerbaren elektromagnetischen Ventils (24) entweder mit der Atmosphäre oder mit einer von der Fahr-