DE1605269C - Druckluftbremse fur Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckluft- zu einer die vom Bremsgestänge abgebbare Bremsbremse für Schienenfahrzeuge mit einem Brems- kraft ändernden Umschaltvorrichtung führende Leisteuerventil und einem, den vom Bremssteuerventil tung eingesteuert wird, und daß der Stellkolben mit überwachten Druck übersetzenden, in seinem Über- dem Steuerhebel entgegen der zusätzlichen Kraft Setzungsverhältnis lastabhängig verstellbaren Druck- 5 einer zweiten Feder bei weiter wachsendem Steuerübersetzer in Verbindung mit einer zweistufig wirk- druck verstellt wird. '

samen Bremsvorrichtung, die pneumatisch umschalt- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Druckluftbremse

bar ist, wobei ein von einem lastabhängigen Steuer- nach der Erfindung können den Unteransprüchen

druck entgegen der Kraft einer Feder belasteter Stell- entnommen werden.

kolben einen das Übersetzungsverhältnis bestimmen- io In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der den Steuerhebel des Druckübersetzers verstellt. erfindungsgemäßen Druckluftbremse schematisch , Bei einer bekannten Druckluftbremse der vor- dargestellt. Es zeigt . stehend genannten, für Fahrzeuge mit einem großen F i g. 1 den Druckluftkreis der Druckluftbremse Verhältnis der Vollast zur Leerlast geeigneten Art, mit einer im Schnitt dargestellten Umschalteihrichdurchläuft bei über die Schalteinrichtung entleert 15 tung und . . ' gehaltenem Lastbremszylinder der Druckübersetzer,, Fig. 2 bis 5 verschiedene Schaltstellungen der vom leeren Fahrzeug beginnend, mit ansteigender Umschalteinrichtung nach Fig. 1. Fahrzeugbelastung seinen ganzen Übersetzungsver- Von einem durch das Druckverhalten einer hältnisbereich. Bei annähernd halber Fährzeugbe- Hauptleitung 1 gesteuerten und mit einer als Hilfsluftlastung wird das maximale Übersetzungsverhältnis 20 behälter 2 ausgebildeten Druckluftquelle in Verbinerreicht und in den Leerbremszylinder ein maxi- dung stehenden Bremssteuerventil 3 ist eine Rohrmaler Bremsdruck eingesteuert. Bei weiterhin stei- leitung 4 mit einem der jeweils beabsichtigten Bremsgender Fahrzeugbelastung wird die Schalteinrichtung stärke entsprechenden, lastunabhängigen Druck z. B. betätigt, die hierbei den Druckübersetzer in den an einen bekannten handelsüblichen Drucküberset-Bereich seines geringsten Übersetzungsverhältnisses 25 zer S angeschlossen. Über eine Rohrleitung 6 des zurückstellt und den Lastbremszylinder mit dem Druckübersetzers 5 ist der Bremszylinder? mit Druck Leerbremszylinder verbindet. Bis zum Erreichen der beaufschlagt. Der Lastwechselkasten 8 einer hier maximalen Fahrzeugbelastung durchläuft der Druck- z. B. vorgesehenen bekannten Gestängeübersetzung 9 Übersetzer sodann erneut seinen ganzen Überset- . ist an eine Rohrleitung 10 angeschlossen, die mit zungsverhältnisbereich. Die Schalteinrichtung dieser 30 einer Umschalteinrichtung 11 verbunden ist, die zum Druckluftbremse erfordert viele mechanische, einer Umschalten der Gestängeübersetzung einen Druckständigen Wartung bedürfende Verstellglieder. wechsel in die Rohrleitung 10 einsteuert. Statt der . Bei einer anderen bekannten Druckluftbremse Gestängeübersetzung kann auch ein zweiter Bremssteuert das Bremssteuerventil zwei lastabhängig ver- zylinder vorgesehen sein. Die Umschalteinrichtung stellbare Druckübersetzer. Der eine Druckübersetzer 35 11 wird im Beispielsfalle von einem bekannten steuert, bezogen auf Vollbremsungen, bei leerem Wiegeventil 12 über eine Rohrleitung 13 mit einem Fahrzeug beginnend, in einen Leerbremszylinder der Belastung des Schienenfahrzeuges proportionalen einen mit der Fahrzeugbelastung ansteigenden Druck beaufschlagt. Das Wiegeventil ist über eine Bremsdruck ein, bis bei etwa mittlerer Fahrzeug- Rohrleitung 14 an den Hilfsluftbehälter 2 angebelastung der maximale Bremsdruck erreicht wird. 40 schlossen. Eine weitere Rohrleitung 15 vom Hilfsluft-Bei weiter ansteigender Fahrzeugbelastung behält behälter 2 führt zum Druckübersetzer 5. der Leerbremszylinder seinen maximalen Brems.- Die Umschalteinrichtung 11, die zum Umschalten druck bei, während der andere Druckübersetzer be- der Gestängeübersetzung 9 und gleichzeitig zum ginnt, in den bisher entlüftet gehaltenen Lastbrems- Steuern des Übersetzungsverhältnisses des Druckzylinder einen mit der Fahrzeugbelastung ansteigen- 45 Übersetzers 5, abhängig vom Steuerdruck des Wiegeden Bremsdruck einzusteuern. Diese Druckluftbremse ventils 12, dient, besteht aus einem Zylindergehäuse benötigt jedoch zwei Druckübersetzer und ist daher 21 mit einem Stellkolben 16, einem Rückführkolben relativ aufwendig. . 19 und einem Schaltkolben 37. Der Stellkolben 16 ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine über eine Kolbenstange 17 mit dem Steuerhebel 18 Druckluftbremse der eingangs genannten Art zu 50 des nicht näher dargestellten Druckübersetzers verschaffen, welche bei einfachem Aufbau aus einfachen, bunden. Der in unbeaufschlagtem Zustand an einer bekannten und handelsüblichen Bauteilen unter Ver- Wand 25 anliegende Rückführkolben 19 weist eine Wendung nur einer neuartigen, die Lagerhaltung nur Längsbohrung 20 auf, durch die die Kolbenstange 17 unwesentlich vergrößernden Schalteinrichtung und geführt ist. In dem Zylinderraum 33 befinden sich ohne erhöhte Anforderungen· an ständige Wartung 55 zwei Federn 22 und 23. Die eine Feder 22 ist zwierfordernde Verstellglieder einen großen Überset- sehen dem Stellkolben 16 und dem Rückführkolben zungsverhältnisbereich ermöglicht. 19 eingespannt. Die Feder23 ist zwischen dem Rück-

Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch führkolben 19 und einem Anschlag 24 angeordnet,

gelöst, daß ein bei einem bestimmten, einer teil- Der Rückführkolben 19 ist bei Druckbeaufschlagung

weisen Belastung des Fahrzeuges entsprechenden 60 des Zylinderraumes 50 in Richtung auf den Stell-

Steuerdruck nach einem ersten Durchlaufen des kolben 16 bis an einen inneren Gehäuseanschlag 26

Übersetzungsverhältnisbereiches des Drucküberset- verschiebbar. In der druckbeaufschlagten Stellung

zers öffnendes Umschaltventil vorgesehen ist, das des Rückführkolbens 19 ist der Zylinderraum 50 über

zum Beaufschlagen eines den federbelasteten Stell- einen Gehäuseanschluß 27 an die Rohrleitung 10

kolben mit dem Steuerhebel in den Bereich seines 65 zum Lastwechselkasten 8 angeschlossen. Der Zylin-

güringsten Übersetzungsverhältnisses zurückführen- derraum 33 zwischen dem Rückführkolben 19 und

den Rückführkolbens aus einer Druckluftquelie dem Stellkolben 16 ist durch eine Öffnung 28 ständig

dient, wobei gleichzeitig ein Druckwechsel in eine entlüftet. Der Stcllkolbcn 16 ist zwischen dem An-

schlag 24 der Feder 23 und einem Gehäuseanschlag 29 um den Weg ί verschiebbar. Eine Gehäusezwischenwand 32 trennt den Zylinderraum 33 von einem Raum 34 mit dem Schaltkolben 37 ab. Die Rohrleitung 13 mit dem Steuerdruck des Wiegeventils 12 ist an einen Kanal 30 in der Gehäusezwischenwand 32 angeschlossen. Über die Kanalabzweigung 31 wird der Stellkolben 16 und eine Schaltmembran 36 mit Steuerdruck beaufschlagt, die in dem Schaltkolbenraum 34 angeordnet ist. Gegen die Schaltmembran drückt auf der von dem Steuerdruck abgewandten Seite eine Feder 35 und der Schaltkolben 37, der durch eine Feder 38 in einem Raum 49 mit einer Wand 39 in Kontakt mit der Schaltmembran gehalten wird. Dabei ist der Schaltkolben 37 in einer Kolbenführung 40 verschiebbar und vermag zwei Schaltstellungen einzunehmen. In der in F i g. 1 dargestellten, linken verschobenen Schaltstellung ist der Zylinderraum 50 über einen Gehäusekanal 41, eine Ringnut 42 des Schaltkolbens 37 und einen Gehäusekanal 43 entlüftet. Dabei ist die druckbeaufschlagte Seite des Schaltkolbens über einen Gehäuseanschluß 44 und eine Rohrleitung 47,14 vom Druck im Hilfsbehälter 2 beaufschlagt. In der anderen, nach F i g. 1 nach rechts verschobenen Schaltstellung des Schaltkolbens 37 ist der Schaltkolben entgegen dem Druck der Feder 38 in dem Raum 49 nach rechts verschoben, wobei ein Anschlag 48 am Schaltkolben gegen die Kolbenführung 40 zur Anlage kommt. In dieser Stellung ist der Gehäusekanal 41 über die Ringnut 42 und den Anschluß 44 an die Rohrleitung 14 zum Hilfsluftbehälter 2 angeschlossen, während der Raum 49 über Kanäle 45, 46 im Schaltkolben und den Gehäusekanal 43 entlüftet ist.

Die an Hand der Darstellungen, insbesondere in den F i g. 2 bis 5 erläuterte Arbeitsweise der Druckluftbremse ist wie folgt: In der unbelasteten Leerstellung (F i g. 1) ist der Stellkolben 16 von einem Leersteuerdruck des Wiegeventils 12 über die Rohrleitung 13 und die Gehäusekanäle 30 und 31 beaufschlagt. Der Steuerhebel 18 des Druckübersetzers 5 befindet sich dabei in seiner in der Zeichnung rechten Stellung mit dem geringsten Übersetzungs- ■ verhältnis des Druckübersetzers 5. Die Rohrleitung 10 zum Lastwechselkasten 8 ist über den Zylinderraum 33 und die Gehäuseöffnung 28 entlüftet. Druckluft aus dem Hilfsluftbehälter 2 beaufschlagt über die Leitung 14, 47, den Anschluß 42 und den Raum 49 den Schaltkolben 37, der dabei die in F i g. 2 dargestellte linke Schaltstellung einnimmt. Über die Ringnut 42 des Schaltkolbens 37 und die Gehäusekanäle 41 und 43 ist in dieser Stellung des Schaltkolbens der Zylinderraum 50 entlüftet.

Bei Lastzunahme steigt der Steuerdruck in der Leitung 13. Dabei wird der Stellkplben 16 gemäß F i g. 2 entgegen dem Druck der Feder 22 nach links verschoben. Im gleichen Maße wird auch der Steuerhebel 18 des Druckübersetzers 3 verstellt. Bei Erreichen eines Umstellsteuerdruckes ist der Stellkolben um den Weg s bis gegen den Anschlag 24 der Druckfeder 23 verschoben (F i g. 3). Hierbei ist der Steuerhebel 18 in seine linke Endstellung verschoben, wobei der ganze Übersetzungsverhältnisbereich des Druckübersetzers durchlaufen ist.

Bei Erreichen des Umstellsteuerdruckes wird die Schaltmembran 36 nach rechts ausgebeult und verschiebt dabei den Schaltkolben 37' entgegen dem Druck der Feder 38 nach rechts. Hierdurch wird der Raum 49 über die Gehäuseleitung 43 und die Kanäle 45 und 46 im Schaltkolben entlüftet und die Verbindung der Hilfsbehälterluft über die Leitung 14, 47 den Anschluß 44 am Gehäuse, die Ringnut 42 am Schaltkolben und die Gehäuseleitung 41 zum Zylinderraum 50 hergestellt. Durch die Entlüftung des Raumes 49 tritt ein Kraftüberschuß der druckbeaufschlagten Membran 36 auf,.wodurch der Schaltkolben eindeutig in die durch den Anschlag 48 bestimmte Endlage verschoben wird (Fig. 4). Dadurch werden in vorteilhafter Weise Zwischenstellungen vermieden. Der nunmehr über den Zylinderraum 50 mit Druckluft beaufschlagte Rückführkolben 19 ven- . schiebt über die Druckfedern 22 und 23 den Stellkolben 16 um den Weg s zurück, .wobei gleichzeitig der Steuerhebel 18 des Druckübersetzers 5 zurück in seine rechte Leerstellung geführt wird. In der druckbeaufschlagten an dem Gehäuseanschlag 26 anliegenden Stellung des Rückführkolbens 19 hat dieser den Gehäuseanschluß 27 für die Rohrleitung 10 zum Lastwechselkästen 8 überschliffen, so daß der Lastwechselkasten mit Hilfsluft beaufschlagt und damit die Gestängeübersetzung umgeschaltet wird.

Bei weiterer Lastzunahme steigt der Druck in der Leitung 13 bis auf seinen Enddruck an und verschiebt dabei den Stellkolben 16 wieder um. den Weg s entgegen den Drücken der Federn 22 und 23, wobei der druckbeaufschlagte Rückführkolben 19 in seiner vorgeschobenen Stellung verharrt. Der Steuerhebel wird dadurch erneut in seine linke Endstellung verschoben und durchläuft damit erneut den ganzen Übersetzungsverhältnisbereich des Druckübersetzers (F i g. 5).

Beim Entlasten des Fahrzeuges läuft die Funktion der Umschaltvorrichtung 11 in umgekehrter Richtung ab.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Druckluftbremse für Schienenfahrzeuge mit einem Bremssteuerventil und einem, den vom Bremssteuerventil überwachten Druck übersetzenden, in seinem Übersetzungsverhältnis lastabhängig verstellbaren Druckübersetzer in Verbindung mit einer zweistufig wirksamen Bremseinrichtung, die pneumatisch umschaltbar ist, wobei ein von einem lastabhängigen Steuerdruck entgegen der Kraft einer Feder belasteter Stellkolben einen das Übersetzungsverhältnis bestimmenden Steuerhebel des Druckübersetzers verstellt, dadurch gekennzeichnet, daß ein bei einem bestimmten, einer teilweisen Belastung des Fahrzeuges entsprechenden Steuerdruck nach einem ersten Durchlaufen des Übersetzungsverhältnisbereiches des Druckübersetzers (5) öffnendes Umschaltventil vorgesehen ist, das zum Beaufschlagen eines den federbelasteten Stellkolben (16) mit dem Steuerhebel (18) in den Bereich seines geringsten Übersetzungsverhältnisses zurückführenden Rückführkolbens (19) aus einer Druckluftquelle (2) dient, wobei gleichzeitig ein Druckwechsel in eine zu einer die vom Bremsgestänge abgebbare Bremskraft ändernden UmsdKiltvorriclituiig (8, 9) führende Leitung (10) cin»esteucrt wird, und daß der Stellkolben mit

dem Steuerhebel entgegen der zusätzlichen Kraft einer zweiten Feder (23) bei weiter wachsendem Steuerdruck verstellt wird.

2. Druckluftbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführkolben (19) und der Stellkolben (16) im gleichen Zylinderkörper (21) angeordnet sind, wobei der Rückführkolben längs der Kolbenstange (17) des mit dem Steuerhebel des Druckübersetzers (5) in Verbindung stehenden Stellkolbens verschiebbar ist und zwischen den einander zugekehrten Seiten des Riickführkolbens und des Stellkolbens die beiden Federn (22 und 23) angeordnet sind, von denen die eine Feder (22) zwischen den beiden Kolben eingespannt und die zweite Feder (23) zwischen dem Rückführkolben und einem Anschlag (24) angeordnet ist.

3. Druckluftbremse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltkolbcn (37) des Umschaltventils durch den Druck aus der Druckluftquelle (2) in seiner Schließstellung gehalten ist und daß der Schaltkolben in seiner öffnungsstellung eine zu einem Beaufschlagungsraum für den Rückführkolben (19) führende Leitung (41) mit der Druckluftquelle verbindet.

4. Druckluftbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Öffnungsstellung des Schaltkolbens (37) dessen Beaufschlagungsraum und in der Schließstellung des Schaltkolbens der Beaufschlagungsraum für den Rückführkolben (19) über eine gemeinsame Entlüftung (43) mit der Atmosphäre verbunden sind.

5. Druckluftbremse nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkolben (37) im Zylinderkörper (21) auf der dem Rückführkolben (19) abgewandten Seite des Stellkolbens angeordnet ist, wobei auf den Schaltkolben ein in Richtung zu dessen den Rückführkolbenraum (50) mit der Druckluftquelle verbindenden Stellung vom Steuerdruck entgegen einer Federkraft belasteter Kolben (36) einwirkt.

6. Druckluftbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (36) als am Schaltkolben (37) anliegende, zwischen dem Stellkolben (16) und dem Schaltkolben angeordnete Schaltmembran (36) ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen