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Führerbremsventileinrichtung für Schienenfahrzeuge Die Erfindung betrifft
eine Führerbremsventileinrichtung für pneumatisch und elektropneumatisch steuerbare
Druckluftbremsen von Schienenfahrzeugen, mit einem von Hand betätigbaren Verstellglied
zur Steuerung eines als Druckregler ausgebildeten Vorsteuerventils und einer elektrischen
Schalteinrichtung sowie mit einem vom geregelten Druck des Vorsteuerventils steuerbaren
Relaisventil zur Überwachung des Druckes in der die Druckluftbremsen durch ihr Druckverhalten
pneumatisch steuernden Hauptluftleitung, wobei in einer Verbindungsleitung vom Vorsteuerventil
zum Steuereingang des Relaisventils ein sich bei Betätigen der elektrischen Schalteinrichtung
schließendes Magnetventil eingeordnet ist und der Steuereingang des Relaisventils
während der Betätigungszeit der elektrischen Schalteinrichtung mit einem den Regeldruck
des Vorsteuerventils bei gelösten Bremsen speichernden Ausgleichsbehälter verbunden
ist.
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Die bereits bekannten Führerbremsventileinrichtungen der vorstehend
genannten Art weisen somit einen das Volumen des Verbindungsleitungsteiles zwischen
dem Magnetventil und dem Steuereingang des Relaisventils vergrößernden Luftbehälter
auf. Bei diesen Führerbremsventileinrichtungen wird während einer Verstellung des
Verstellgliedes aus der Fahrtin eine Bremsstellung gleichzeitig die elektrische
Schalteinrichtung für die elektropneumatische Bremssteuerung und das Vorsteuerventil
für die rein pneumatische Bremssteuerung betätigt. Da sich das Magnetventil, voreilend
zum Ansprechen des Vorsteuerventils, sofort bei Beginn der Betätigung und Wirksamwerden
der elektrischen Schalteinrichtung schließt, wird die darauffolgende, vom Vorsteuerventil
bewirkte Druckabsenkung vom Steuereingang des Relaisventils ferngehalten.
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Am Steuereingang des Relaisventils herrscht also weiterhin Regeldruckhöhe,
so daß auch in der Hauptluftleitung Regeldruckhöhe erhalten bleibt und die Hilfsluftbehälter
der durch die Hauptluftleitung miteinander verbundenen Fahrzeuge nachgespeist werden.
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Falls jedoch zu Beginn der Bremsung die elektrische Bremssteuerung
aus irgendeinem Grunde stromlos ist, gelangt die vom Druckregler bewirkte Druckabsenkung
über das nun geöffnet bleibende Magnetventil zum Steuereingang des Relaisventils,
so daß dieses den Druck in der Hauptluftleitung entsprechend absenkt und eine rein
pneumatisch gesteuerte Bremsung einsetzt. Wenn nun nach Einsetzen dieser pneumatischen
Bremsung während des Bremsvorganges die elektrische Bremssteuerung ihre Funktion
wieder aufnehmen kann, so erfolgt bei der auf ihrem augenblicklichen Druckniveau
gemäß der vorliegenden Bremsstufe verharrenden Hauptluftleitung die weitere Bremssteuerung
mittels der elektrischen Schalteinrichtung auf elektropneumatischem Weg. Die einer
Bremsung entsprechende Druckhöhe in der Hauptluftleitung schließt, da die Steuerventile
in den Wagen die Hilfsluftbehälter von ihr abtrennen, jedoch eine Nachspeisung dieser
Hilfsluftbehälter aus, und es kann eine Erschöpfung der Bremsen eintreten.
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Um diesen Mangel zu beheben, ist es bereits bekannt, das Magnetventil
als Wechselventil auszubilden, das bei Betätigen der elektrischen Schalteinrichtung
und Wirksamkeit der elektropneumatischen Bremssteuerung den Steuereingang des Relaisventils
vom Druckregler des Vorsteuerventils absperrt und an einen gesonderten, auf einen
der Regeldruckhöhe entsprechenden Druck fest eingestellten Druckregler anschließt.
Diese Führerbremsventileinrichtung gewährleistet zwar, daß bei Ausfall und wieder
Funktionsfähigwerden der elektrischen Schalteinrichtung und Wirksamwerden der elektropneumatischen
Bremssteuerung während eines Bremsvorganges die Hauptluftleitung stets auf Regeldruckhöhe
aufgeladen ist, doch ist sie nur funktionsfähig, wenn der fest eingestellte Druckregler
einen der vom Vorsteuerventil in der Fahrtstellung gelieferten Druckhöhe genau entsprechenden
Druck liefert. Andernfalls würden nämlich während elektropneumatisch gesteuerten
Bremsungen die pneumatischen Bremsorgane entweder bei zu hohem Druck am fest eingestellten
Druckregler überladen, oder es setzt bei zu niedrigem Druck eine pneumatisch gesteuerte,
die Nachspeisung für die Hilfsluftbehälter unterbrechende Bremsung ein.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Führerbremsventileinrichtung
der eingangs genannten
Art derart auszubilden, daß durch sie die
beschriebenen Nachteile der bekannten Führerbremsventileinrichtungen vermieden werden;
daß sie also bei Betätigung und Wirksamkeit der elektrischen Schalteinrichtungen
die Hauptluftleitung ohne Gefahr einer Überladung oder eines Anspringens der pneumatischen
Bremssteuerorgane stets genau mit Druckluft von Regeldruckhöhe füllt.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß das Magnetventil
in an sich bekannter Weise als Wechselventil ausgebildet ist, das den Steuereingang
des Relaisventils bei betätigtem elektrischem Schalter mit einem nachgeschalteten
Ausgleichsbehälter verbindet, und daß ein vom Verstellglied betätigbares, in der
Fahrtstellung geöffnetes, beim Übergang von der Fahrt- in die Bremsstellung der
Führerbremsventileinrichtung voreilend zur Verstellung des Druckreglers sich schließendes
und in den Bremsstellungen geschlossenes Absperrorgan vorgesehen ist, das in eine
Verbindung von einem ständig den geregelten Druck des Druckreglers führenden Raum
zum Ausgleichsbehälter eingeschaltet ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung schematisch
dargestellt.
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An eine von einer nicht dargestellten Druckluftquelle mit Druckluft
aufgeladene Hauptbehälterleitung 1 ist über eine Zweigleitung 2 ein Raum 3 eines
sich im Gehäuse einer Führerbremsventileinrichtung 4 befindlichen Druckreglers 5
sowie ein Relaisventil,6, von dem eine Hauptluftleitung 7 weg= führt, angeschlossen.
Der Druckregler 5 besteht aus einer mit zwei Führungsringen .8 und 8' dichtend in
einer Bohrung 9 gleitenden, oben geschlossenen, an einer Kurvenscheibe 10' anliegenden
Hülse 11, deren von der Kurvenscheibe,10' abgewandte Seite einen eine Öffnung 12
umgebenden Ventilsitz 13 bildet, der zusammen mit einer federbelasteten Dichtplatte
14 ein Einlaßventil .13, 14 für einen Zylinderraum 15 bildet. Zwischen den beiden
Führungsringen 8 und 8' befindet sich eine Bohrung-16, die die Zweigleitung 2 mit
dem Raum 3 der Hülse 11 verbindet.
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In die Öffnung 12 der Hülse 11 ragt berührungsfrei das Ventilrohr
17 eines Druckreglerkolbens'.18, der größeren Durchmesser als die Hülse 11
aufweist. Der den Zylinderraum 13 begrenzende Druckreglerkolben 18 ist auf seiner
dem Ventilrohr 17 entgegengesetzten Seite von der Kraft einer einstellbaren
Feder 19 belastet. Der Zylinderraum 15 des Druck= reglers 5 steht mit einem Raum
20 eines von einer Kurveiischcibe 10" gesteuerten Absperrorgans 21 in Verbindung,
das durch einen Stößel 223 eine Ventilplatte 23 und einen gehäusefesten Dichtsitz
24 die Verbindung des Raumes 20 mit einem Raum 25 überwacht.
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Irre Gehäuse der Führerbremsventileinrichtung 4 befindet sich weiter
eine elektrische Schalteinrichtung 26, die durch eine Kurvenscheibe 10',
über einen Stößel 27, eine Feder 28 und einen weiteren, vom Druck eines nicht dargestellten
Bremszylinders entgegen der Kraft der Feder 28 belastbaren Stößel 30 betätigbar
ist. Die Bewegung des Stößels 30 wird auf ein ähnlich einem Waagebalken ausgebildetes
Schaltelement 31, welches durch die Kraft einer Feder 32 an den es betätigenden
Stößel 30 ange= preßt wird, übertragen, welches dann je nach Hubgröße zuerst
einen Kontakt 33 mit einer Halteleitung 34 und dann einen Kontakt 35 mit einer Brems=
leiturig 36 einer an sich bekannten, nicht dargestellten, elektropneumatisellerl
Bremseinrichtung herstellt.
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Der Stromkreis kann aber erst nach Betätigen eines weiteren elektrischen
Schalters 37, geschlossen werden. Dieser Schalter 37 wird über eine Kurvenscheibe
10"" und einen axial gegen die Kraft einer Feder 38 geführten Stempel 39 gesteuert,
welcher bei Betätigung einen in der Stromversorgungsleitung 40
der Schalteinrichtung
26 vorgeschalteten Kontakt 41 schließt.
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Die die obenerwähnten Organe und Schalteinrichtungen betätigenden
Kurvenscheiben 10', 10", 10"' und 10"" sind auf einer Welle 42 angebracht, welche
ein mit einem Handhebel 43 betätigbares Verstellglied 44 bildet, und im Gehäuse
der Führerbremsventileinrichtung 4 gelagert ist.
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Der vom Schalter 37 überwachte Abschnitt der elektrischen Stromversorgungsleitung
40 führt zu einer Spule 45 eines als Wechselventil ausgebildeten Magnetventils 46.
Das Magnetventil 46 weist drei Räume 47, 48 und 49 auf, wobei der mittlere Raucri
41 mittels zweier gehäusefester Ventilsitze 50 und 51 und einer beweglichen Ventilplatte
52 entweder, bei Erregung der Magnetspule 45, mit dem Raum 48 oder, bei urierregter
Spule 45, mit dem Raum 49 verbunden ist.
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Der Raum 48 ist in seinem Volumen durch einen Ausgleichsbehälter 53
vergrößert, der über den Raum 48 und eine Leitung 54 mit dem Rauin 25 des Absperrorgans
21 in Verbindung steht, wobei dessen Raum 20 wiederum über eine Leitung 55 mit dem
Raum 49 des Magnetventils 46 verbunden ist. Der Raum 47 des Magnetventils 46 ist
über eine Leitung 56 an den Steuereingang 57 des Relaisventils 6 angeschlossen.
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In Fahrtstellung bei aufgeladener Bremse werden über das Verstellglied
44 durch die Form der Kurvenscheiben 10', 10", 10"' und 10'... die am Verstellglied
44 angelenkten Organe 5, 21, 26 bzw. 37 wie folgt betätigt: Der von der Kurvenscheibe
10' gesteuerte Druck-regler 5 steuert in dem Zylinderraum 15 Regeldrückhöhe
ein. Der Regeldruck wird über den Raum 20 des Absperrorgans 21, über die Leitung
55, den Raum 49 und 47 des Magnetventils 46 und die Leiiung 56 in den Steuereingang
57 des Relaisventils 6 übertragen. Das Relaisventil 6 steuert daher in die Hauptluftleitung
7 ebenfalls Regeldruck eiii. Der Regeldruck hält gleichzeitig im Ausgleichsbehälter
53 ein Druckniveau von Regeldruckhöhe über das geöffnete Ventil,233 24, den Raum
25, die ]Leitung 54 und den Raum 48 des Magnetventils 46 aufrecht.
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Da der Kontakt 41, gesteuert von der Kurvenscheibe 10"" und dem Stempel
39, die elektrische Hauptversörgungsleituüg 40 unterbricht; bleibt das Magnetventil
urierregt und trennt den I1aum 48 von den beiden durch die Öffnung iüit dem Sitz
51 verbundenen Räume 47 und 49 ab.
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Die Kurvenscheibe 10"' Steuert die elektrische Schalteinrichtung 26
derart, daß der Kontakt 33 mit der Halteleitung 34 geschlossen ist. Die Schalteinriehtung
26 kann aber, da die elektrische IIauptvetsorgungsleitung 40 durch den Kontakt 41
unterbrochen ist, auf die nicht dargestellte elektropneumatische Bremseinrichtung
keinen Einfluß nehmen.
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Wird das Verstellglied 44 in eitle Bremsstellung bewegt, so werden
die angelenkten Organe 5, 21, 26 und 37 wie folgt betätigt:
Voreilend
zum Druckregler 5 und der elektrischen Schalteinrichtung 26 werden durch die Kurvenscheiben
10" und 10"" das Absperrventil 23, 24 in seine Absperrstellung bewegt bzw. der Kontakt
41 in der elektrischen Stromversorgungsleitung 40 geschlossen.
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Infolge Schließens des Absperrventils 23, 24 wird der Ausgleichsbehälter
53, der mit Regeldruck aufgeladen ist, vom Raum 20 des Absperrorgans abgetrennt.
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Durch Beseitigen der Unterbrechung in der elektrischen Stromversorgungsleitung
40 durch den Kontakt 41 wird die Spule 45 des Magnetventils 46 erregt, das
Ventil 50, 52 geöffnet und das Ventil 52, 51 geschlossen.
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Im weiteren wird der Druckregler 5 durch die Kurvenscheibe 10' derart
verstellt, daß im Zylinderraum 15 ein der durch die Stellung des Handhebels 43 festgelegten
Bremsstellung entsprechender Druckabfall eingesteuert wird.
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Durch das Zusammenwirken der drei Betätigungsvorgänge wird der Steuereingang
57 des Relaisventils 6 nicht mit dem vom Druckregler 5 unter Regeldruckhöhe eingesteuerten,
der Bremsstufe entsprechenden Druck beaufschlagt, sondern mit dem Regeldruck des
Ausgleichsbehälters 53.
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Gleichzeitig hierzu wird durch die Kurvenscheibe 10"' der Kontakt
35 geschlossen, und erst durch den auf den Stößel 30 wirkenden, bei C eingespeisten
Bremszylinderdruck beim Erreichen eines eine Abschlußstellung hervorrufenden Druckes
wieder geöffnet.
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In der Hauptluftleitung 7 wird aber weiterhin Regeldruck eingesteuert,
was vermeidet, daß die Hilfsluftbehälter durch Anspringen der Steuerventile der
nicht dargestellten Druckluftbremseinrichtung von der Hauptluftleitung 7 abgetrennt
werden. Dadurch kann also auch bei mehrmaligem elektropneumatischen Bremsen keine
Erschöpfung der Druckluftbremseinrichtung eintreten.
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Wird das Verstellglied 44 in eine Lösestellung bewegt, so ergeben
sich mit Ausnahme eines nunmehrigen öffnens des Kontaktes 33 entsprechend umgekehrte
Vorgänge wie vorstehend beschrieben.
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Die Führerbremsventileinrichtung 4 kann in an sich bekannter Weise
durch Schnellbrems-, Notbrems- und Füllstoßeinrichtungen bekannter Bauart ergänzt
werden.