DE1255700B

DE1255700B - Steuereinrichtung fuer indirekt wirkende Druckluftbremsen in Schienenfahrzeugen

Info

Publication number: DE1255700B
Application number: DEO11192A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Keller; Walter Mueller
Original assignee: Oerlikon Buehrle Holding AG
Current assignee: OC Oerlikon Corp AG Pfaeffikon
Priority date: 1964-11-12
Filing date: 1965-10-20
Publication date: 1967-12-07
Also published as: FR1453659A; GB1115177A; NL129095C; NL6514499A; DK121870B; AT259006B; CH417672A; BE672050A; SE324583B

Description

DEUTSCHES fflDnSWSS PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT B 60t

DeutscheKl.: 20f-37

Nummer: 1 255 700

Aktenzeichen: O 11192 11/20 f

1 255 700 Anmeldetag: 20. Oktober 1965

Auslegetag: 7. Dezember 1967

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für indirekt wirkende Druckluftbremsen in Schienenfahrzeugen, bei welcher Betriebsbremsungen durch Druckänderungen in der Hauptluftleitung über eine elektrische, durch den Zug führende Bremsleitung mittels eines kolbengesteuerten elektrischen Schalters bewirkt werden, dessen Kolben von einem durch das Führerbremsventil einsteuerbaren Vorsteuerdruck entgegen dem Druck der Hauptluftleitung beaufschlagbar ist und bei Überwiegen des letztgenannten Druckes über den Vorsteuerdruck entsprechend einem Mindestdruckunterschied anspricht, und bei der eine Sicherheitsvorrichtung ein bewegliches, in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen dem Druck in der Hauptluftleitung und einem Hilfsdruck schaltendes Betätigungsorgan aufweist.

Bei bekannten Einrichtungen dieser Art besteht der Nachteil, daß beim Auftreten eines Defektes in der elektrischen Bremsleitung bei einer Betriebsbremsung nicht sofort eine selbsttätige Schnellbremsung veranlaßt wird. Die Sicherheitsvorrichtung beschränkt sich auf das alleinige Signalisieren des Defekts.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfache und zuverlässige Sicherheitseinrichtung zu schaffen, welche beim Ausfallen des elektrischen Bremsstromes während einer Betriebsbremsung eine sofortige Schnellbremsung einleitet.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß die Sicherheitsvorrichtung ein mit dem Betätigungsorgan verbundenes und beim Öffnen eine Schnellbremsung hervorrufendes Auslaßventil für die Hauptluftleitung enthält, wobei das Betätigungsorgan nur auf den vorgenannten Mindestdruckunterschied übersteigende Druckunterschiede zwischen dem Druck in der Hauptluftleitung und dem im Vorsteuerdruck bestehenden Hilfsdruck anspricht.

Ein Vorteil dieser Einrichtung gegenüber der bekannten Einrichtung besteht darin, daß beim Ausfallen des elektrischen Bremsstromes während einer Betriebsbremsung eine sofortige Schnellbremsung unabhängig von der Stellung des Steuerhebels am Führerbremsventil eingeleitet wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung schematisch dargestellt.

Ein Führerbremsventil 40 ist mit einem Steuerhebel 41 versehen, das aus einem Druckregler und einem Übertragerventil besteht, die beide nicht im einzelnen dargestellt sind, da es sich um allgemein übliche Geräte handelt. Eine Speiseleitung 42 führt Druckluft vom Hauptluftbehälter 43 zum Führerbremsventil, von dem die Hauptluftleitung 44 und

Steuereinrichtung für indirekt wirkende
Druckluftbremsen in Schienenfahrzeugen

Anmelder:

Oerlikon-Bührle Holding A. G..
Zürich-Oerlikon (Schweiz)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Lesser, Patentanwalt,
München 61, Cosimastr. 81

Als Erfinder benannt:
Siegfried Keller, Effretikon;
Walter Müller, Zürich (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:

Schweiz vom 12. November 1964 (14 625)

eine Vorsteuerleitung 46 ausgehen. Der in der Leitung 46 herrschende Vorsteuerdruck kann durch Verstellen des Hebels 41 aus der Fahrtstellung in die Bremsstellungen auf beliebige Werte unterhalb des Betriebsdruckes eingestellt werden. Ebenso kann durch Verstellen des Hebels 41 in die Füllstellung der Vorsteuerdruck die Abgabe von Füllstößen, welche eine über den Betriebsdruck hinausreichende Druckhöhe aufweisen, während des Lösens der Bremsen in die Hauptluftleitung hervorrufen, ohne daß der Vorsteuerdruck über den Betriebsdruck steigt. Das Übertragerventil steht bei Bremsungen unter dem Einfluß des Unterschiedes zwischen dem Vorsteuerdruck und dem Hauptluftleitungsdruck. Es leitet ein Bremsen durch Verbinden der Hauptluftleitung 44 über einen in die Außenluft führenden Auslaß 2 ein und verbindet während des Lösens die Hauptluftleitung 44 mit dem Hauptluftbehälter 43 unter dem Einfluß des Unterschiedes zwischen dem Hauptluftleitungsdruck und dem Vorsteuerdruck.

wobei die Wirkung des Vorsteuerdruckes verstärkt ist; dadurch werden in der Hauptluftleitung 44 Füllstöße erzeugt.

In einem Brems- und Lösesteuergerät 50 sind zwei Außenkammern 51 und 52 mit der Leitung 46 verbunden. Eine dritte mittlere Druckkammer 53 ist mit der Hauptluftleitung 44 verbunden. Ein erster, einen elektrischen Schalter 47 betätigender Kolben

709 707'17

54, welcher durch eine Feder 77 gegen einen Anschlag 78 gedrückt wird, trennt die Kammern 51 und 53, während ein zweiter, einen elektrischen Schalter 67 betätigender Kolben 55, welcher von einer Feder 79 gegen einen Anschlag 80 gedrückt wird, die Kammern 52 und 53 voneinander trennt. Die Schalter 47 und 67 sind über einen von Hand betätigbaren Schalter 63 an den Pluspol einer Batterie 45 angeschlossen. Durch den Schalter 47 ist eine elektrische Bremsleitung 60 und durch den Schalter 67 eine elekirische Löseleitung 61 mit der Batterie verbindbar. Eine Rückleitung 62 ist mit dem Minuspol der Batterie 45 verbunden.

Die Hauptluftleitung 44 und eine von dem Hauptbehälter 43 ausgehende Fülleitung 39 sowie die elekirischen Leitungen 60, 61 und 62 erstrecken sich durch den ganzen Zug. In jedem Zugwagen sind von diesen Leitungen zu den Bremsausrüstungen führende Verbindungen 56 bzw. 57 bzw. eine Luftleitung 58 von der Hauptluftleitung abgezweigt. Die letztere führt zu einem mit einem Steuerluftbehälter 59 sowie einem Hilfsluftbehälter 49 versehenen Dreidrucksteuerventil 68, welches das Beaufschlagen des BremszyIinders 69 in bekannter Weise überwacht. Ein an die Hauptluftleitung 44 angeschlossenes elektropneumatisches Bremsventil 34 wird durch die Erregung seiner Spule 38 geöffnet, die zwischen die elektrische Bremsleitung 60 und die Rückleitung 62 geschaltet ist. Die Spule 37 eines Löseventils 31 ist zwischen die Löseleitung 61 und die Rückleitung 62 geschaltet und wird durch Erregung dieser Spule geöffnet. Beim Lösen der Bremsen verbindet das Löseventil 31 die Hauptluftleitung 44 mit der Füllleitung 39.

Ein Auslaßventil 35 ist an die Hauptluftleitung 44 und ein Zusatzventil 18 ist an die Leitung 46 angeschlossen. Im Gehäuse des Auslaßventils 35 sind zwei Druckkammern 3 und 4 durch einen Kolben 5 voneinander getrennt, welcher zwischen zwei Membranen 6 und 7 angeordnet ist. Der Kolben selbst ist mit einer Kolbenstange 8 versehen, in welcher eine Längsbohrung 71 und eine Querbohrung 72 vorhanden sind. Ein von einer Feder 75 belasteter Stößel 76 ist in der Bohrung 71 gleitend geführt, wobei ein Stift 73 durch die Bohrung 72 und eine öffnung 74 mit Spiel durch den Stößel 76 greift. Am Stößel 76 ist ein Ventilteller 9 angeordnet, der die Kammer 4 am Ventilsitz 10 von einem Auslaß 12 trennt. Bei offenem Auslaßventil 35 tritt durch Ausströmen von Luft durch den Auslaß 12 eine Schnellbremsung ein, jedoch durch seine Verengung gegenüber der Kammer 4 wirkt er als Drossel, so daß während des Entleerens der Hauptluftleitung 44 ein Staudruck auf die Kolbenfläche 14 (Membran 7) wirkt. An einem zweiten Stößel 66 des Kolbens 5 ist ein von einer Feder 16 belasteter Ventilteller 15 befestigt, der die Luft der Kammer 3 am Ventilsitz 11 von einem Auslaß 36 trennt. Die obere und die untere Fläche des Kolbens selbst sind ungleich, und zwar ist die obere Fläche 13, welche vom Druck der Kammer 3 beaufschlagt wird, größer als die vom Druck der Kammer 4 beaufschlagte Fläche 14. Das hat zur Folge, daß das Auslaßventil 35 erst auf einen Druckunterschied von etwa 0,5 kg/cm² anspricht. Ein Ring 65 am Gehäuse stützt die Membranen 6 und 7. Zwischen dem Kolben 5 und dem Ring 65 entsteht ein Hohlraum, der durch einen Kanal 17 mit der Außenluft verbunden ist. Die Druckkammer 4 ist mit der Hauptluftleitung

44 und mit einer Kammer 22 des Ventils 18 durch eine Leitung 25 verbunden.

In dem Gehäuse des Ventils 18 ist ein Ventilteller 21 beweglich zwischen einem ersten Ventilsitz 24, welcher die Trennung zwischen dem von der Leitung 25 gespeisten Druckraum 22 und einem mit der Druckkammer 3 mittels einer Leitung 19 verbundenen Druckraum 20 bildet, und einem zweiten Ventilsitz 26, welcher die Kammer 20 von der Leitung 46 trennt. Eine vorgespannte Feder 23 drückt den Ventilteller 21 gegen den Ventilsitz 24. Dem Druckraum 20 wird durch die Leitung 46 über eine Drossel 33 der Vorsteuerdruck zugeführt.

Der Ventilteller 21 wird durch einen Elektromagnet 27 gesteuert, dessen Anker 28 einen im Gehäuse des Ventils gelagerten, durch eine Dichtung 30 hindurchführenden Stößel 29 trägt, welcher starr mit dem Ventilteller 21 verbunden ist. Die Spule des Elektromagnets 27 ist an einem Ende mit dem Pluspol der Batterie 45 über einen von Hand bedienbaren Elektroschalter 64 verbunden, während das andere Ende mit dem Minuspol der Batterie 45 über die elektrische Rückleitung 62 verbunden ist. Der Schalter 64 ist überbrückt durch einen elektromagnetischen Schalter 48, der einen mit einem Uhrwerk gesteuerten Abfallverzögerer enthält und dessen Spule 32 zwischen die Rückleitung 62 und die Löseleitung 61 geschlossen ist.

Eine Betriebsbremsung wird eingeleitet, indem der Steuerhebel 41 am Führerbremsventil 40 in die Bremsstellung gebracht wird. Durch den Druckregler wird der Vorsteuerdruck abgesenkt, wobei auch durch das Übertragerventil der Hauptluftleitungsdruck vermindert wird. Bei letzterem entsteht jedoch eine Verzögerung, die einen Unterschied zwischen dem Vorsteuerdruck und dem Hauptluftleitungsdruck erzeugt, welcher genügt, um den Schalter 47 durch das auf einen Mindestdruckunterschied von etwa 0,05 kg/cm² ansprechende Brems- und Lösesteuergerät 50 zu schließen. Der elektrische Bremsstrom fließt durch die Leitungen 60, 56 und 62 über die Erregerspule 38 der Auslaßventile 34, welche die Hauptluftleitung auch in den Wagen mit der Außenluft verbinden. Die Dreidrucksteuerventile 68 sprechen auf bekannte Weise auf den Unterschied zwischen dem Hauptluftleitungsdruck und dem Druck des Steuerbehälters 59 an und steuern Druckluft aus den Hilfsluftbehältern 49 in die Bremszylinder 69. Wenn nun beim Absenken des Vorsteuerdruckes durch irgendeinen Schaden in der elektrisch gesteuerten Bremseinrichtung die Ventile 34 nur teilweise oder gar nicht geöffnet werden, so verlängert sich die Absenkzeit des Hauptluftleitungsdruckes gegenüber derjenigen des Vorsteuerdruckes erheblich. Es entsteht dadurch am Kolben 5 der notwendige Druckunterschied, um den Ventilteller 15 von seinem Sitz 11 zu heben, wodurch der Druck von der Kammer 3 direkt in die Außenluft geleitet wird. Da der Vorsteuerdruck nur über die Drossel 33 nachströmen kann, sinkt der Druck in der Kammer 3 praktisch bis zum Atmosphärendruck ab. Beim Weiterbewegen des Kolbens 5 unter dem ausschließlichen Einfluß des Druckes in der Hauptluftleitung 44 wird das Spiel zwischen dem Stößel 76 und dem Stift 73 ausgeglichen, so daß der Ventilteller 9 vom Sitz 10 gehoben wird, wodurch eine Schnellbremsung einleitend, die an die Hauptluftleitung 44 angeschlossene Kammer 4 über den Auslaß 12 mit der Außenluft verbunden wird. Durch die Drosselwirkung am Aus-

Claims

laß 12, dessen Querschnitt kleiner ist als derjenige der Hauptluftleitung 44, entsteht ein Staudruck in der Kammer 4, der durch seine Wirkung auf den Kolben 5 das Auslaßventil 35 offenhält. Solange jedoch der Steuerhebel 41 des Führerbremsventils 40 nicht in die Schnellbremsstellung gebracht wird, speist das Führerbremsventil 40 nach, wodurch das Auslaßventil 35 offenbleibt. Ist nun die Hauptluftleitung vollständig entleert, so schließt das Ventil 35 wieder, indem die vorgespannte Feder 16 auf den Ventilteller 15 bzw. den Kolben 5 und die Feder 75 auf den Stößel 76 wirken. Der Vorsteuerdruck kann sich in der Kammer 3 wieder aufbauen. Inzwischen ist der Zug jedoch zum Stillstand gekommen, und der Lokomotivführer kann die Bremsen lösen und mit einer vorgeschriebenen, verminderten Geschwindigkeit weiterfahren. Bei weiteren Bremsungen soll das Auslaßventil 35 jedoch nicht mehr ansprechen. Dazu wird der Schalter 64 geschlossen. Die Spule 27 des Ventils 18 wird erregt, so wodurch der Ventilteller 21 gegen den Ventilsitz 26 gepreßt wird. Die beiden Kammern 3 und 4 des Auslaßventils 35 sind miteinander verbunden und stehen demzufolge unter dem gleichen Druck. Dadurch wird das selbständige Öffnen des Auslaßventils verhindert. Ein Bremsenlösen wird eingeleitet, indem der Steuerhebel 41 am Führerbremsventil 40 in die Lösestellung gebracht wird. Durch den Druckregler wird der Vorsteuerdruck erhöht, und durch das Ubertragerventil steigt auch der Hauptluftleitungsdruck. Es entsteht bei letzterem eine Verzögerung, wodurch ein Druckunterschied zwischen dem Vorsteuerdruck und dem Hauptluftleitungsdruck den Schalter 67 durch das Brems- und Lösesteuergerät 50 schließt. Der elektrische Strom fließt durch die Leitungen 61, 57 und 62 über die Erregerspule 37 des Löseventils 31, welche die Hauptluftleitung auch in den Wagen mit der Fülleitung 39 verbinden. Gleichzeitig werden in die Hauptluftleitung 44 Füllstöße eingespeist, welche über den Betriebsdruck steigen und am Kolben 5 einen genügenden kurzfristigen Druckunterschied erzeugen können, um das Auslaßventil 35 zu öffnen. Dies wird jedoch verhindert, indem der Schalter 48 durch den auf seine Spule 32 wirkenden Lösestrom geschlossen wird, wodurch die Spule 27 erregt wird und das Ventil 18 die Verbindung zwischen den Kammern 3 und 4 des Auslaßventils herstellt. Am Ende des Füllens, wenn der Lösestrom wieder unterbrochen wird, bleibt der Schalter 48 durch seinen Abfallverzögerer noch eine kurze Zeit geschlossen, beispielsweise 3 Sekunden, so daß die Füllstöße abgeklungen sind, bis der Schalter 48 den Stromkreis der Spule 27 unterbricht. Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung für indirekt wirkende Druckluftbremsen in Schienenfahrzeugen, bei welcher Betriebsbremsungen durch Druckänderungen in der Hauptluftleitung über eine elektrische, durch den Zug führende Bremsleitung mittels eines kolbengesteuerten elektrischen Schalters bewirkt werden, dessen Kolben von einem durch das Führerbremsventil einsteuerbaren Vorsteuerdruck entgegen dem Druck der Hauptluftleitung beaufschlagbar ist und bei Überwiegen des letztgenannten Druckes über den Vorsteuerdruck entsprechend einem Mindestdruckunterschied anspricht, und bei der eine Sicherheitsvorrichtung ein bewegliches, in Abhängikeit von der Druckdifferenz zwischen dem Druck in der Hauptluftleitung und einem Hilfsdruck schaltendes Betätigungsorgan aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsvorrichtung ein mit dem Betätigungsorgan (5) verbundenes und beim öffnen eine Schnellbremsung hervorrufendes Auslaßventil (35) für die Hauptluftleitung (44) enthält, wobei das Betätigungsorgan nur auf den vorgenannten Mindestdruckunterschied übersteigende Druckunterschiede zwischen dem Druck in der Hauptluftleitung und dem im Vorsteuerdruck bestehenden Hilfsdruck anspricht.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (35) eine an eine Vorsteuerdruckleitung (46) angeschlossene, mit der Atmosphäre verbindbare Kammer (3) und eine durch das Betätigungsorgan (5) von dieser getrennte, an die Hauptluftleitung (44) angeschlossene Kammer (4) enthält, die über einen gegenüber dem Hauptluftleitungsquerschnitt verengten Auslaß (12) mit der Atmosphäre verbindbar ist.

3. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kammern (3 und 4) des Auslaßventils über ein Zusatzventil (18) verbindbar sind.

4. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzventil (18) während des Bremsenlösens über einen mit einer Abfallverzögerung versehenen Schalter (48) durch einen Erregerstrom in der die beiden Kammern (3 und 4) des Auslaßventils (5) verbindenden Stellung gehalten wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 172 711.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 707/17 11.67 ® BundesciruckereiBerIin