DE2015799A1 - - Google Patents
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Description
München, den 16.3.1970 P-Le/maMunich, March 16, 1970 P-Le / ma
923923
KNORR-BREMSE GmbH.
8 München I3, Moosacher Str. 80KNORR-BREMSE GmbH.
8 Munich I3, Moosacher Str. 80
Bremsvorrichtung für SchienenfahrzeugeBraking device for rail vehicles
Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für Schienenfahrzeuge, mit einem Bremssteuerventil zur Erstellung eines Brems-VorSteuerdruckes, einem vom Brems-Vorsteuerdruck gesteuerten, in seinem Übersetzungsverhältnis lastabhängig einstellbaren Druckübersetzer, einem Leer- und einem Lastbremszylinder zur Betätigung zumindest einer auf die Fahrzeugräder einwirkenden Scheibenbremse, wobei der Druckübersetzer im Lastbereich von leerer bis mittlerer Belastung unter Durchlaufen seines ganzen Übersetzungsverhältnis-Bereiches nur den Leerbremszylinder, im Lastbereich von mittlerer bis maximaler Belastung unter Durchlaufen ebenfalls seines ganzen Übersetzungsverhäl.tnis-Bereiches den Leer- und den Lastbremszylinder mit Druckluft beaufschlagt.The invention relates to a braking device for rail vehicles, with a brake control valve for creating a brake pilot pressure, one of the brake pilot pressure controlled, load-dependent adjustable pressure intensifier in its transmission ratio, an empty and a load brake cylinder for actuating at least one disc brake acting on the vehicle wheels, wherein the Pressure intensifier in the load range from empty to medium load while running through its entire transmission ratio range only the empty brake cylinder, in the load area from medium to maximum load while also running through its entire translation ratio range pressurized the empty and the load brake cylinder with compressed air.
Bremsvorrichtungen der vorstehend genannten Art sind bereits bekannt. Hierbei tritt Jedoch der für Schienenfahrzeuge mit reinen Scheibenbremsen bekannte Mangel auf,- daß im Laufe des Betriebes die Lauffläche der Schienenfahrzeugräder sehr glatt und schmierig wird und der Reibwert zwischen Fahrzeugrad und Schiene dementsprechend sinkt. Damit sinkt auch die von den Schienenfahrzeugrädern maximal zu übertragende Bremskraft.Braking devices of the type mentioned above are already known. However, the one for rail vehicles also comes into play here pure disc brakes known defect, - that in the course of the In operation, the running surface of the rail vehicle wheels is very smooth and becomes greasy and the coefficient of friction between vehicle wheel and Rail sinks accordingly. This also sinks that of the Rail vehicle wheels maximum braking force to be transmitted.
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Zum Beheben dieses Mangels sind bereits Putzklotzeinrichtungen bekannt, welche im wesentlichen aus einem Druckluftzylinder bestehen, dessen Kolben bei seiner Druckluftbeaufschlagung einen Putzklotz gegen die Lauffläche eines Schienenfahrzeugrades andrückt. Durch das Zusammenwirken von Putzklotz und Lauffläche wird die letztere abgerieben, gereinigt und aufgerauht, so daß sich wieder ein erhöhter Reibwert zwischen Fahrzeugrad und Schiene ergibt.To remedy this defect cleaning block devices are already known, which essentially consist of a Compressed air cylinders exist, the piston of which at his Pressurization of compressed air presses a cleaning block against the running surface of a rail vehicle wheel. By the The interaction of the plaster block and the tread, the latter is rubbed off, cleaned and roughened, so that again results in an increased coefficient of friction between the vehicle wheel and rail.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Bremsvorrichtung der eingangs genannten Art eine sicher wirkende, stets einen optimalen Reibwert zwischen Schienenfahrzeugrad und Schiene gewährleistende Putzklotzeinrichtung anzugeben.The invention is based on the object for a braking device of the type mentioned above, a reliably acting, always an optimal coefficient of friction between the rail vehicle wheel and rail guaranteeing plastering block device.
Diese Aufgabe wird' gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine an sich bekannte, bei Druckluftbeaufschlagung auf die Lauffläche der Fahrzeugräder einwirkende Putzklotzeinrichtung vom Brems-Vorsteuerdruck beaufschlagt ist. Durch die besondere Druckluftbeaufschlagung der Putzklotzeinrichtung wird erzielt, daß unabhängig von der Fahrzeugbelastung eine nur von der jeweiligen Bremsstufe abhängige Anpresskraft des Putzklotzes an die Lauffläche und damit eine optimale Putzwirkung erzielt wird. Im weiteren ergibt sich durch die Reibung zwischen Putzklotz und Lauffläche eine nur von der jeweiligen Bremsstufe, nicht aber von der Fahrzeugbelastung abhängige Bremswirkung für das Fahrzeugrad, durch welche die Scheibenbremse entlastet wird.According to the invention, this object is achieved in that a cleaning block device, known per se, which acts on the running surface of the vehicle wheels when compressed air is applied, is acted upon by the brake pilot pressure. The special pressurization of the cleaning block device ensures that, regardless of the vehicle load, a pressure force of the cleaning block against the running surface, which is only dependent on the respective braking level, and thus an optimal cleaning effect is achieved. Furthermore, the friction between the cleaning block and the running surface results in a braking effect for the vehicle wheel that is only dependent on the respective braking level, but not on the vehicle load, and through which the disc brake is relieved.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer nach der Erfindung ausgestalteten Bremsvorrichtung schematisch dargestellt, und zwar zeigtIn the drawing, an embodiment of a braking device designed according to the invention is shown schematically, namely shows
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Fig. i den Aufbau der Bremsvorrichtung Fig» 2, 3 und 4 in Diagrammen den Verlauf bestimmter Brücke über der Schienenfahrzeug-Belastung. Fig. I shows the structure of the braking device 2, 3 and 4 show the course of certain bridges over the rail vehicle load in diagrams.
Gemäß Fig. 1 führt von einer Hauptluftleitung 1 eine Zweigleitung 2 zu einem Steuerventil 3, welches über eine Rohrleitung 4 mit einem HiIfsluftbehälter 5 und eine Rohrleitung 6 mit einem Druckübersetzer 7 verbunden ist. Der Druckübersetzer 7 ist mittels einer Rohrleitung 8 an den Hilf sluftbehälter 5, einer Rohrleitung 9 mit einem Leea?bremszylinder 10 und einer Rohrleitung 11 mit einem Lastbremszylinder 12 verbunden, über eine Rohrleitung I3 wird dem Druckübersetzer 7 von einem nicht dargestellten Wiegeventil üblicher Bauart ein in seiner Höhe der Fahrzeugbelastung proportionaler Druck zugeführt. Der Lastbremszylinder 12 enthält einen von einer Feder 14 entgegen seiner über einen Zylinderraum I5 erfolgenden Druckluftbeaufschlagung belasteten Kolben 16, der mit einer in den Leerbremszylinder 10 ragenden Kolbenstange 17 verbunden ist. Die Kolbenstange I7 endet in einem Zylinderraum 18 des Le erbrems zylinder s 10 mit einer Platte .19 vor einem. Kolben 20, der entgegen seiner Druckluftbeaufschlagung über den ; Zylinderraum 18 von einer Feder 21 belastet ist. Der Kolben 20 trägt eine Kolbenstange 22, die an ihrem ins Freie ragen-'den Ende an einem Bremshebel 23 angelenkt ist. Der Bremshebel 23 ist in seinem mittleren Bereich über eine Zugstange 24 mit einem weiteren Bremshebel 25 gekoppelt, dessen eines Ende über einen Lagerbock 26 am Boden des Lastbremszylinders 12 angelenkt ist. An ihren Enden tragen die Bremsheber 23 und 25 je eine Bremsbacke 27 bzw. 28, zwischen welche eine Bremsscheibe 29 eingreift. Die Bremsscheibe ist drehfest auf einer Welle 30 eines Schienenfahrzeug-Radsatzes angeordnet, von welchen ein Schienenfahrzeugrad 3I mit seiner Lauffläche 32 dargestellt ist. Der. LaufflächeAccording to FIG. 1, a branch line 2 leads from a main air line 1 to a control valve 3, which is connected via a pipeline 4 to an auxiliary air container 5 and a pipeline 6 to a pressure booster 7. The pressure booster 7 is connected to the auxiliary air tank 5 by means of a pipeline 8, a pipeline 9 with a lever brake cylinder 10 and a pipeline 11 with a load brake cylinder 12 its level of the vehicle load proportional pressure supplied. The load brake cylinder 12 contains a piston 16 which is loaded by a spring 14 against its pressurization of compressed air via a cylinder chamber 15 and which is connected to a piston rod 17 protruding into the empty brake cylinder 10. The piston rod I7 ends in a cylinder space 18 of the lever brake cylinder s 10 with a plate .19 in front of a. Piston 20, which against its pressurized air via the ; The cylinder space 18 is loaded by a spring 21. The piston 20 carries a piston rod 22 which is articulated to a brake lever 23 at its end protruding into the open. The central area of the brake lever 23 is coupled via a tie rod 24 to a further brake lever 25, one end of which is hinged to the bottom of the load brake cylinder 12 via a bearing block 26. At their ends, the brake levers 23 and 25 each have a brake shoe 27 and 28, between which a brake disk 29 engages. The brake disc is arranged non-rotatably on a shaft 30 of a rail vehicle wheel set, of which a rail vehicle wheel 3I is shown with its running surface 32. Of the. Tread
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steht ein Putzklotz 33 gegenüber, der über eine Kolbenstange 34· mit einem Kolben 35 in einem Druckluftzylinder 36 verbunden ist. Der Kolben 35 ist einerseits vom Druck in einem Zylinderraum 37 und andererseits, in Abheberichtung des Putzklotzes 33 von der Lauffläche 32, von einer Feder 38 belastet. Eine Rohrleitung 39 verbindet die Rohrleitung 6 mit dem Zylinderraum 37.there is a cleaning block 33 opposite, which has a piston rod 34 · with a piston 35 in a compressed air cylinder 36 is connected. The piston 35 is on the one hand from the pressure in a cylinder space 37 and on the other hand, in the lifting direction of the cleaning block 33 from the running surface 32, by a spring 38 charged. A pipe 39 connects the pipe 6 to the cylinder space 37.
Das Steuerventil 3 ist in üblicher Weise vom Druck in der Hauptluftleitung 1 gesteuert. Bei Regeldruckhöhe in der Hauptluftleitung 1 füllt es den Hilfsluftbehälter 5 über die Rohrleitung 4 mit Regeldruckhöhe auf. Die Rohrleitung 6 istThe control valve 3 is in the usual way of the pressure in the Main air line 1 controlled. At the control pressure level in the main air line 1 it fills the auxiliary air tank 5 via the pipe 4 with the control pressure level. The pipe 6 is
fe dabei über das Steuerventil 3 mit der Atmosphäre verbunden.fe connected to the atmosphere via the control valve 3.
Wird zum Bremsen der Druck in der Hauptluftleitung 1 abgesenkt, so trennt das Steuerventil 3 den Hilfsluftbehälter 5 von der Hauptluftleitung 1 ab und steuert in die von der Atmosphäre abgetrennte Rohrleitung 6 aus dem Hilfsluftbehälter 5 eine der Druckabsenkung in der Hauptluftleitung 1 entsprechende Druckhöhe ein. Der in der Rohrleitung 6 herrschende Druck stellt einen Brems-Vorsteuerdruck dar, welcher den Druckübersetzer 7 steuert. Der Druckübersetzer 7 ist in seinem Übersetzungsverhältnis von der in der Rohrleitung I3 herrschenden Druckhöhe und damit der Fahrzeugbelastung gesteuert. Der in der Rohrleitung 6 anstehende Brems-Vorsteuerdruck wird entsprechend dem im Druckübersetzer 7 eingestellten Übersetzungs-If the pressure in the main air line 1 is lowered for braking, the control valve 3 separates the auxiliary air tank 5 from the Main air line 1 and controls in the separated from the atmosphere pipe 6 from the auxiliary air tank 5 a the pressure drop corresponding to the pressure drop in the main air line 1. The pressure prevailing in the pipeline 6 represents a brake pilot pressure, which the pressure intensifier 7 controls. The pressure booster 7 is in its transmission ratio controlled by the pressure level prevailing in the pipeline I3 and thus the vehicle load. The in The brake pilot pressure present in the pipe 6 is set according to the transmission ratio set in the pressure booster 7.
P verhältnis und entsprechend den nachstehend erläuterten Bedingungen auf die Rohrleitungen 9 und 11 übertragen. Ausgehend von einem konstanten Brems-Vorsteuerdruck in der Rohrleitung 6, wie er in Fig. 2 mit dem Druck Py über der Fahrzeugbelastung L dargestellt ist, steuert der Druckübersetzer 7 in die Rohrleitung 9 im Lastbereich von Leerlast bis mittlerer Belastung L/2 gemäß Fig. 3 eine von einem Mindestdruck Pffiin zu einem Maximaldruck Pffiax ansteigende Druckhöhe ein. Gemäß Fig. 4-, in welcher der DruckverlaufP ratio and transferred to the pipes 9 and 11 in accordance with the conditions explained below. Starting from a constant brake pilot pressure in the pipeline 6, as shown in Fig. 2 with the pressure Py over the vehicle load L, the pressure booster 7 controls in the pipeline 9 in the load range from idle load to medium load L / 2 according to FIG. 3 a pressure level increasing from a minimum pressure P ffiin to a maximum pressure P ffiax. According to Fig. 4-, in which the pressure curve
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für die Rohrleitung 11 dargestellt ist, hält es bis zur mittleren Fahrzeugbelastung L/2 die Rohrleitung 11 drucklos. Bei Erreichen der mittleren Fahrzeugbelastung L/2 senkt es den in der Rohrleitung 9 herrschenden Druck auf den Minimaldruck P .„ ab und beginnt mit wachsender Fahrzeugbelastung in die Rohrleitungen 9 und 11 einen ansteigenden, bei maximaler Fahrzeugbelastung L den Maximaldruck Pmax erreichenden Druck einzusteuern. Aus der geschilderten Funktionsweise des Druckübersetzers 7 ergibt sich, daß bis zur mittleren Fahrzeugbelastung nur der Leerbremszylinder 10 mit Druckluft beaufschlagt wird und über die Kolbenstange 22 und die Bremshebel 25 sowie 25 die Bremsbacken 2? und 28 mit einer der Fahrzeugbelastung und der eingestellten Bremsstufe entsprechenden Kraft an die Bremsscheibe 29 andrückt. Bei Überschreiten der. mittleren Fahrzeugbelastung wird auch der Lastbremszylinder 12 mit Druckluft beaufschlagt und unterstützt die Wirkung des Leerbremszylinders 10; bereits bei minimaler Druckbeaufschlagung mit dem Druck Pm- drücken der Leerund der Lastbremszylinder 10 und 12 die Bremsbacken 27 und 28 mit einer Kraft an die Bremsscheibe 29, die annähernd der vom Leerbremszylinder 10 bei seiner maximalen Druckbeaufschlagung allein ausübbaren Kraft entspricht. Die Bremsbacken 27 und 28 werden also mit einer mit der Fahrzeügbelastung innerhalb weiter Grenzen veränderlichen Kraft an die Bremsscheibe 29 angedrückt.is shown for the pipeline 11, it keeps the pipeline 11 pressureless up to the mean vehicle load L / 2. When the average vehicle load L / 2 is reached, it lowers the pressure prevailing in the pipeline 9 to the minimum pressure P. "And begins to control an increasing pressure in the pipelines 9 and 11 as the vehicle load increases, reaching the maximum pressure P max at the maximum vehicle load L. From the described mode of operation of the pressure booster 7 it follows that, up to the medium vehicle load, only the empty brake cylinder 10 is acted upon with compressed air and the brake shoes 2? and 28 presses against the brake disk 29 with a force corresponding to the vehicle load and the set braking level. If the. Medium vehicle load is also applied to the load brake cylinder 12 with compressed air and supports the effect of the empty brake cylinder 10; Even when the pressure P m is minimally pressurized, the empty and load brake cylinders 10 and 12 press the brake shoes 27 and 28 with a force on the brake disc 29 that corresponds approximately to the force that can be exerted by the empty brake cylinder 10 at its maximum pressurization. The brake shoes 27 and 28 are thus pressed against the brake disk 29 with a force that varies within wide limits with the vehicle load.
Gleichzeitig zu den vorstehend geschilderten Vorgangen wird von der Rohrleitung 6 über die Rohrleitung 39 <ier Zylinderraum 37 des Druckluftzylinders 36 mit dem nur der Jeweiligen Bremsstufe entsprechenden, lastunabhängigen Brems'-Vorsteuerdruck beaufschlagt und drückt über den Kolben 35 und dieSimultaneously with the processes described above from the pipeline 6 via the pipeline 39 <ier cylinder space 37 of the compressed air cylinder 36 with only the respective one Braking stage corresponding, load-independent brake pilot pressure acted upon and pushes through the piston 35 and the
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Kolbenstange 3^ den Putzklotz 33 mit einer entsprechenden Kraft gegen die Lauffläche 32 des Fahrzeugrades 31. Damit ergibt sich eine von der Fahrzeugbelastung unabhängige, nur der Jeweiligen Bremsstufe entsprechende Putzwirkung und Bremswirkung durch den Putzklotz 33» wodurch insbesondere im Bereich der mittleren Fahrzeugbelastung bei der lastabhängigen Umschaltung der vom Druckübersetzer 7 in die Rohrleitungen 9 und 11 eingesteuerten Bremsdrücke eine optimale Wirkung des Putzklotzes 33 erzielt wird.Piston rod 3 ^ the cleaning block 33 with a corresponding Force against the running surface 32 of the vehicle wheel 31. This results in an independent of the vehicle load, cleaning effect and braking effect only corresponding to the respective braking level through the cleaning block 33 » As a result, especially in the area of the average vehicle load in the load-dependent switchover of the Pressure intensifier 7 controlled in the pipes 9 and 11 Brake pressures an optimal effect of the cleaning block 33 is achieved.
Es kann zweckmäßig sein, die Anpressung des Putzklotzes 33 an die Lauffläche 32 derart zu bemessen, daß durch die Reibwirkung zwischen beiden bei maximaler Bremsstufe ein, bezogen auf minimale Fahrzeugbelastung, nahezu der Gesamtbremsung entsprechender Bremswirkungs-Anteil erzeugt wird. Die Scheibenbremse braucht dann nur die restliche Bremswirkung aufzubringen; sie wird hierdurch insbesondere auch bei maximal belastetem Fahrzeug wirksam entlastet. It may be useful to dimension the pressing of the cleaning block 33 on the running surface 32 such that by the Frictional effect between the two at the maximum braking level, based on the minimum vehicle load, is almost the Total braking corresponding braking effect portion is generated. The disc brake then only needs the remaining one Apply braking effect; it is thereby effectively relieved, especially when the vehicle is fully loaded.
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