DE2016006B2 - Elektropneumatische bremseinrichtung fuer schienenfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektropneumatische Bremseinrichtung für Schienenfahrzeuge, mit einem vom Druck in einer Hauptluftleitung gesteuerten, die Druckbeaufschlagung eines Bremszylinders aus einem Hilfsluftbehälter beeinflussenden Bremssteuerventil, welches eine mit dem Hilfsluftbehälter verbindbare Ventilkammer für die Aufnahme der dem Bremszylinder zuzuführenden Druckluft und eine mit der Atmosphäre verbindbare Entlüftungskammer zur Aufnahme der aus dem Bremszylinder zu entlassenden Druckluft aufweist, mit einer der Druckluftversorgung dienenden Fülleitung, mit einem Brems- und einem Lösemagnetventil, wobei die beiden Magnetventile in Abhängigkeit vom Druck in der Fülleitung umschaltbar die Druckbeaufschlagung des Bremszylinders entweder bei in Lösestellung verharrendem Bremssteuerventil direkt oder vermittels Steuerung des in der Hauptluftleitung herrschenden Druckes über das Bremssteuerventil indirekt zu steuern vermögen.

Elektropneumatische Bremsen werden digital durch Anlegen eines Spannungspotentials an ein Löse- oder ein Bremskabel elektrisch gesteuert. Bei direkt gesteuerten elektropneumatischen Bremsen überwachen das Brems- und das Lösemagnetventil unmittelbar die Druckbeaufschlagung des Bremszylinders, während das Bremssteuerventil während elektrisch gesteuerter Bremsvorgänge ständig in Lösestellung verharrt. Das Bremsmagnetventil öffnet dabei während seiner Erregung eine Verbindung vom Hilfsluftbehälter zum Bremszylinder, während das Lösemagnetventil bei seiner Erregung eine Verbindung vom Bremszylinder zur Atmosphäre absperrt. Hieraus ergibt sich, daß zum elektrisch gesteuerten Betätigen der direkten Bremse

sowohl das Brems- wie auch das Lösemagneucntil erregt werden müssen. Zum Halten einer bestimmten Bremsstufe muß nur das Lösemagnetventil erregt werden und zum Lösen der Bremse sowie bei gelöster Bremse werden weder das Brems- noch das Lösemagnetventil erregt.

Es ist bekannt, bei direkt wirkenden, elektropneumatischen Bremseinrichtungen die Verbindung vom Brems- und Lösemagnetventil zum Bremszylinder durch den Auslaßkanal des Bremssteuerventils und ..·., gegebenenfalls noch über einen dem Brems;'euerventil nachgeschalteten Druckübersetzer zu führen.

Bei indirekt gesteuerten, elektropneumatischen Bremsen öffnet das Bremsmagnetventil bei seiner Erregung eine Verbindung von der Hauptluftleitung zur ,5 Atmosphäre, während das Lösemagnetventil bei seiner Erregung eine Verbindung von einem Hilfsluftbehälter bzw. einer ständig Druckluft führenden Fülleitung zur Haiiptluftleitung öffnet. Hieraus ergibt sich, daß zum elektrisch gesteuerten Betätigen der Bremsen nur das Bremsmagnetventil erregt werden nuß, wobei es den in der Hauptluftleitung herrschenden Druck absenk! und somit das Bremssteuerventil veranlaßt, in den Bremszylinder Druckluft einzusteuern. Zum Halten einer bestimmten Bremsstufe sind weder das Brems- noch das Lösemagnetventil zu erregen. Zum Lösen muß das Lösemagnetventil enegt werden; es steuert dabei aus dem Hilfsluftbehälter bzw. der Fülleitung Druckluft in die Hauptluftleitung ein. erhöht den in dieser herrschenden Druck auf die Regeldruckhöhe und veranlaßt dadurch das Bremssteuerventil, den Bremszylinder wieder in die Atmosphäre zu entleeren, im gelösten Zustand der Bremse sind weder das Brems- noch das Lösemagnetventil erregt.

Es ergibt sich also, daß zum elektrischen Steuern einer direkten und einer indirekten elekiropneumatischen Bremseinrichtung sich voneinander unterscheidende digitale Steuersignale erforderlich sind, daß also diese zwei Arten von Bremseinrichtungen nicht ohne weiteres miteinander gemeinsame betreibbar sind. ^₀

Um Schienenfahrzeuge sowohl in direkt wie in indirekt elektropneumatisch gesteuerte Züge einstellen zu können, wurde mit der DT-AS 12 75 570 bereits eine gemäß den eingangs angebenen Merkmalen umschaltbar ausgebildete Bremseinrichtung vorgeschlagen. Diese Bremseinrichtung weist eine Umschalteinrichtung auf, welche von einem vom Druck in der Fülleitung entgegen der Kraft einer Feder belasteten Kolben gesteuert ist. In ihrer einen, fehlendem Fülleitungsdruck entsprechenden Schaltstellung verbindet diese Um- 5c schalteinrichtung das Brems- und das Lösemagnetventil pneumatisch über ein Doppelrückschlagventil parallel zum Bremssteuerventil mit dem Biemszylinder und schließt elektrisch das Bremsmagnetventil an das Lösekabel und das Lösemagnetventil an das Bremska- ₅<, bei an. In ihrem anderen Schaltzustand bei vorhandenem Druck in der Fülleitung verbindet die Umschalteinrichtung das Brems- und das Lösemagnetventil mit der Hauptluftleitung, während sie elektrisch das Bremsmagnetventil mit dem Bremskabel und das Lösemagnetventil mit dem Lösekabel verbindet. Während Umschaltvorgängen muß die Umschalteinrichtung als^ neben einer pneumatischen auch eine elektrische Umschaltung des Brems- und des Lösemagnetventils bewirken. Die bekannte Bremseinrichtung benötigt <,.-somit einen elektrischen Umschalter; elektrische Umschalter bzw. Kontakteinrichtungen sind jedoch für den rauhen Eisenbahnbetrieb infolge ihre Stör itifälligkei; schlecht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufabe zugrunde, eine elektropneumatisehe Bremseinrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, welche durch rein pneumatische Mittel zwischen direkter und indirekter elektropneumjtischer Betätigung umstellbar ist, dabei soll die zu schaffende eiektropneumatische Bremseinrichtung einen einfachen Aufbau aufweisen und die Möglichkeit einer Zusammenfassung der elektropneumatischen Steuerteile bieten, so daß bisher rein pneumatisch betriebene Druckluftbremsen durch einfaches Anfügen dieser elektropneumatischen Steuerteile . α einer umschaltbar direkt oder indirekt betreibbaren elekuopncumatischen Bremseinrichtung umgestaltet werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Bremsmagnetventil bei seiner Erregung ein in eine Verbindung von der Hauptluftleitung zu einem über ein Entlüftungsventil von der Atmosphäre abgetrennten Entlüftungsraum öffnendes erstes Veniilteil und ein eine Verbindung vom Hilfsluftbehälter zu einem Beaufschlagungsraum öffnendes, zweites Ventilteil umfaßt, daß das Entlüftungsventil von einem in dessen Schließrichtung vom Druck im Entlüftungsraum und andererseits vom Druck in der Fülleilung beaufschlagten Kolben gesteuert ist, daß der Beaufschlagungsraum über ein kolbengesteuertes Umschaltventil mit der Entlüftungskammer des Bremssteuerventils verbindbar is¹;, daß der Kolben des Umschaltventils in Öffnungsrichtung eines in die genannte Verbindung eingeordneten ersten Ventilteiles und in Schließrichtung eines /weiten, in eine Verbindung von der Entlüftungskammer zur Atmosphäre eingeordneten zweiten Ventilteiles von einer ständig wirksamen Kraft entgegen dem Druck in der Fülleitung belastet ist, und daß das Lösemagnetventil bei seiner Erregung ein in eine Verbindung vom Hilfsluftbehälter zur Hauptluftleitung eingeordnetes erstes Ventiltei! öffnet und ein in eine zweite Verbindung von der Entlüftungskammer zur Atmosphäre eingeordnetes zweites Ventilteil schließt.

Um bei indirektem Betrieb eine besonders rasche Druckluftbeaufschlagung des Bremszylinders zu bewirken, kann es gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung zweckmäßig sein, wenn der Beaufschlagungsraum über ein in dieser Strömungsrichtung öffnendes Rückschlagventil mit der Ventilkammer des Bremssteuerventils verbunden ist. Wenn in eine vom Hilfsluftbehälter zur Ventilkammer des Bremssteuerventils führende Verbindung ein Höchstdruckbegrenzer und gegebenenfalls umschaltbar Bremsdüsen in Serie eingeordnet sind, kann es für Bremseinrichtungen nach einem Merkmal gemäß der Erfindung zur besonders raschen Füllung des Bremszylinders sowohl im direkten wie im indirekten Betrieb bis zu einem bestimmten Höchstdruck besonders vorteilhaft sein, wenn die das zweite Ventilteil des Bremsmagnetventils aufweisende Verbindung von einem zwischen dem Höchstdruckbegrenzei und den Bremsdüsen liegenden Verbindungsabschniti zum Beaufschlagungsraum führt und wenn das Rückschlagventil in eine Verbindung vom Beaufschlagungs raum zu einem ungedrosselt zur Ventilkammer führen den Verbindungsabschnitt eingeordnet ist.

In weitere Ausgestaltung gemäß der Erfindung ergib sich eine zweckmäßige, in Art eines Magnetventils mi Vorsteuerung arbeitende Ausbildung des Bremsma gnetventils dadurch, daß das zweite Ventilteil de Bremsmagnetventils als kolbengesteuertes Absperrven ti! ausgebildet ist, dessen Steuerkolben in öffnungsrich

tung vom Druck im ständig über eine Düse mit der Atmosphäre verbundenen Entlüftungsraum entgegen einer ständig wirksamen, geringen Schließkraft beaufschlagt ist. Für das zweite Ventilteil des Bremsmagnetventils ergibt sich dabei eine Servorbetätigung und das Bremsmagnetventil benötig zu seiner Erregung nur eine geringe elektrische Leistung.

Weiterhin kann es nach der Erfindung, falls das Bremssteuerventil mit gegebenenfalls umschaltbaren Lösedüsen versehen ist, zweckmäßig sein, wenn die Lösedüsen in der zweiten Verbindung von der Entlüftungskammer zur Atmosphäre dem zweiten Ventilteil des Lösemagnetventils nachgeordnet sind.

Wenn die umschaltbaren Brems- und Lösedüsen in einem an das Bremssteuerventil leicht abnehmbar angeflanschten Zugartumstellgerät angeordnet sind, ergibt sich bei einer derartigen Ausbildung gemäß einem weiteren Merkmal nach der Erfindung schließlich die Möglichkeit, das Brems- und das Lösemagnetventil, das Entlüftungsventil und das Umschaltventil zu einer in einem gemeinsamen Gehäuse angeordneten, in an sich bekannter Weise zwischen das Bremssteuerventil und das Zugartumstellgerät als Zwischenflansch anbringbaren Baueinheit zusammenzufassen. Mittels einer derartigen Baueinheit kann eine zuvor rein pneumatisch betriebene Bremse in einfachster Weise zu einer umschaltbar direkt oder indirekt elektropneumatisch betreibbaren Bremseinrichtung umgestaltet werden.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Zur Druckluftversorgung und zur Steuerung der Bremseinrichtung sind eine FüUeitung 1, eine Hauptluftleitung 2, ein Lösekabel 3 und ein Bremskabel 4 vorgesehen. Die wesentlichen Einzelgeräte der Bremseinrichtung sind ein als Dreidruckventil ausgebildetes Bremssteuerventil 5 mit einem Höchstdruckbegrenzer 6 und einem Mindestdruckventil 7, ein Hilfsluftbehälter 8, ein Bremszylinder 9, ein Zugartumstellgerät 10 und eine elektropneumatische Baueinheit 11. Von der Hauptluftleitung 2 führt eine Zweigleitung 12 in eine Leitungskammer 13 des Bremssteuerventils 5, die durch einen Steuerkolben 14 von einer Steuerkammer 15 abgetrennt ist. Die Steuerkammer 15 ist über eine als Rückschlagventil 16 und Düse 17 dargestellte Überwacheinrichtung aus der Zweigleitung 12 füllbar. Der Steuerkolben 14 ist mit einem Ventilrohr 18 verbunden, welches einerseits ständig in eine Entlüftungskammer 19 mündet und andererseits in einem Raum 20 vor einer Doppelventildichtung 21 endet Das Ventilrohr 18 trägt einen einerseits vom Druck im Raum 20 und andererseits vom Atmosphärendruck belasteten Kolben 22. Die federbelastete Doppelventildichtung 21 bildet zusammen mit der Mündung des Ventilrohres 18 ein Auslaßventil 23 und zusammen mit einem gehäusefesten Ventilsitz ein eine Verbindung von einer Ventilkammer 24 zum Raum 20 überwachendes Einlaßventil 25. Eine Feder 26 belastet den Kolben 22 in Öffnungsrichtung des Auslaßventils 23. Vom über je ein Rückschlagventil 27 bzw. 28 aus der Fülleitung 1 bzw. der Hauptluftleitung 2 füllbaren Hilfsluftbehälter 8 führt eine Rohrleitung 29 zu einem dem Höchstdruckbegrenzer 6 und dem Mindestdruckventil 7 gemeinsamen Raum 30. Der Höchstdruckbegrenzer 6 weist im Raum 30 ein in Öffnungsrichtung durch eine Feder 31 belastetes, die Verbindung des

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Ventil 33 auf. Die Ventilplatte des Ventils 3i ist von einem Ventilrohr 34 durchbrochen, welches andererseits in einem Raum 35 endet. Das Ventilrohr 34 trägt einen in Schließrichtung des Ventils 33 vom Druck im Raum 35 entgegen Atmosphärendruck beaufschlagten Kolben 36.

Das Mindestdruckventil 7 weist im Raum 30 ein von einer Feder 37 in Öffnungsrichtung belastetes Ventil 38 auf, welches die Verbindung des Raumes 30 mit einer Rohrleitung 39 überwacht. Das Ventil 38 ist über eine Kolbenstange von einem Kolben 40 gesteuert, welcher

ίο in Schließrichtung des Ventils 38 vom Druck in einem Raum 41 entgegen Atmophärendruck belastet ist. Der Raum 20 des Bremssteuerventils 5 steht über eine Rohrleitung 42 mit dem Raum 41 und über eine Rohrleitung 43 mit dem Bremszylinder 9 in Verbindung.

In die Rohrleitung 43 kann, wie strichpunktiert angedeutet, ein zur Druckluftversorgung über eine Rohrleitung 44 an die Rohrleitung 29 angeschlossenes Relaisventil oder Druckübersetzer 45 angeordnet sein. Die Rohrleitung 39 mündet in eine einerseits zur Ventilkammer 24 des Bremssteuerventils 5 und andererseits zum Zugartumstellgerät 10 führende Rohrleitung 46 ein. Die ansonsten von der Atmosphäre abgetrennte Entlüftungskammer 19 des Bremssteuerventils 5 steht mit einer zum elektropneumatischen Steuergerät 11 führenden Rohrleitung 47 in Verbindung. Das elektropneumatische Steuergerät 11 ist über eine Zweigleitung 50 an die Fülleitung 1 und eine Zweigleitung 51 an die Hauptluftleitung 2 angeschlossen. Die Zweigleitung 50 mündet in einen Zylinderraum 52 eines dem elektropneumatischen Steuergerät zugehörenden Umschaltventils 53 und über einen Luftührungskanai 54 in einen Zylinderraum 55 eines ebenfalls dem elektropneumatischen Steuergerät 11 zugehörenden Entlüftungsventils 56 ein. Der Zylinderraum 52 des Umschaltventils 53 ist durch einen andererseits von einer Feder 57 und dem Atmosphärendruck belasteten Kolben 58 begrenzt. Der Kolben 58 ist von einem Ventilrohr 59 durchsetzt, welches in einem Raum 60 vor einer federbelasteten Doppelventildichtung 61 endet.

Die sich in einem Raum 62 befindende Doppelventildichtung 61 bildet zusammen mit einem gehäusefesten Ventilsitz ein erstes, eine Verbindung der Räume 60 und 62 überwachendes Ventilteil 63 und zusammen mit der Mündung des Ventilrohres 59 ein eine Verbindung des Raumes 60 mit der Atmosphäre überwachendes zweites Ventilteil 64. Die Rohrleitung 47 mündet in der Raum 60 ein. Im Entlüftungsventil 56 ist der Zylinderraum 55 durch einen Kolben 65 von eineir Entlüftungsraum 66 getrennt. Der Kolben 65 ist übei

eine den Entlüftungsraum 66 durchragende Kolbenstan ge 67 mit einer in einem mit der Atmosphän verbundenen Raum 68 angeordneten, in Schließrichtuni federbelasteten Ventildichtung 69 verbunden. Di< Ventildichtung 69 bildet zusammen mit einem gehäuse

festen Ventilsitz ein die Verbindung des Entlüftungsrau mes 66 mit dem Raum 68 überwachendes Ventil 70. Eil in der Trennwand zwischen dem Entlüftungsraum 6< und dem Raum 68 angeordnete Düse 71 überbrückt da Ventil 70.

Das elektropneumatische Steuergerät 11 ist weiterhii

mit einem Bremsmagnetventil 72 versehen, dessei

Spule 73 einerseits an das Bremskabel 4 um andererseits an Masse angeschlossen ist. Bei seine

Erregung öffnet das Bremsmagnetventil 72 ein erste

Ventilteil 74, welches in eine Verbindung von einer

-*»F*ft ^r^ciiuBs^. mit äe'r i&^3r^

Verbindung stehenden Raum 75 zum Entlüftungsraur

66 eingeordnet ist. Dem Bremsmagnetventil 72 gehöi

ein zweites Ventilteil 76 zu, welches in eine Verbindung zwischen einem Raum 77 und einem Raum 78 eingeordnet ist. Die Ventildichtung 79 des zweiten Ventilteiles 76 ist über eine Kolbenstange 80 mit einem Kolben 81 verbunden, welcher in Öffnungsrichtung des zweiten Ventilteiles 76 vom Druck im Entlüftungsraum 66 entgegen dem Atmosphärendruck und der Kraft einer Feder 82 belastet ist. Der Raum 77 ist über eine Rohrleitung 83 an die Rohrleitung 32 angeschlossen und der Raum 78 steht über eine Düse 84 mit dem Raum 62 des Umschaltventils 53 und über ein in dieser Ströinungsrichtung öffnendes Rückschlagventil 85 und eine Rohrleitung 4€i in Verbindung.

Schließlich enthält das elektropneumatische Steuergerät 11 noch ein Lösemagnetventil 87, dessen Spule 88 einerseits an das Lösekabel 3 und andererseits an Masse angeschlossen ist. Bei seiner Erregung öffnet das Lösemagnetventil 87 ein erstes Ventilteil 89, welches in eine Verbindung vom Raum 75 zu einem über eine Düse 90 mit der Rohrleitung 29 in Verbindung stehenden Raum 91 öffnet und ein zweites, in eine Verbindung vom Raum 60 des Umschaltventils 53 zu einem Raum 92 eingeordnetes Venlilteil 93 schließt. Vom Raum 92 führt eine Rohrleitung 94 zum Zugartumstellgerät 10.

Im Zugartumstellgerät 10 sind die Rohrleitungen 46 und 32 ständig über eine Bremsdüse 95 miteinander verbunden und die Rohrleitung 94 ist ständig über eine Lösedüse % an die Atmosphäre angeschlossen. Im weiteren weist das Zugartumstellgerät 10 zwei durch Drehen einer Betätigungswelle 97 bemeinsam von Hand entgegen Federbelastungen betätigbare Stößelventile 98 und 99 auf. Das Stößelventil 98 ist in eine über eine zweite Bremsdüse 100 parallel zur Bremsdüse 95 geführte Verbindung von der Rohrleitung 46 zur Rohrleitung 32 eingeordnet. Das Stößelventil 99 überwacht eine zur Lösedüse 96 parallele Verbindung von der Rohrleitung 94 über eine zweite Lösedüse 101 zur Atmosphäre.

Bei zu direktem elektropneumatischen Betrieb bereiter, gelöster Bremseinrichtung ist die Hauptluftleitung 2 mit Luft von Regeldruckhöhe aufgeladen. Das Löse- und das Bremskabel 2 bzw. 4 sind spannungslos. Aus der Hauptluftleitung 2 sind die Leitungskammer 13, über das Rückschlagventil 28 der Hilfluftbehälter 8 und über das Rückschlagventil 16 und Düse 17 die Steuerkammer 15 mit Luft von Regeldruckhöhe beaufschlagt. Über die Rohrleitung 29 ist der Raum 30 und über das geöffnete Ventil 38 des Mindestdruckventüs 7 sowie die Rohrleitung 39 die Ventilkammer 24 mit Luft gleichen Drucks beaufschlagt. Im Raum 35 des Höchstdruckbegrenzers 6 herrscht ebenfalls Regeldruckhöhe; über den Kolben 36 wird das Ventil 33 entgegen der Kraft der Feder 31 geschlossen gehalten. Die Feder 26 hält bei geschlossenem Ventil 25 das Ventil 23 des Bremssteuerventils 5 geöffnet, so daß der Bremszylinder 9 und der Raum 41 zusammen mit dem Raum 20 über das Ventilrohr 18 mit der Entlüftungskammer 19 und der Rohrleitung 47 in Verbindung stehen. Im elektropneumatischen Steuergerät 11 ist die Rohrleitung 47 über den Raum 60, das geöffnete zweite Ventilteil 93 des Lösemagnetventils 87 und den Raum 92 mit der Rohrleitung 94 verbunden, welche im Zugartumstellgerät 10 über die Lösedüse 96 und bei geöffnetem Stößelventil 99 parallel hierzu über die Lösedüse 101 mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Die Zylinderrä"me 52 und 55 des elektropneumatischen Steuergerät"'" 7ίήΖ druck-·.4JSw⁰ ^i¹«= ⁷⁸ VnZPz^ ''*" sind daher über das geöffnete Ventil 63 durch die bereits angegebenen Verbindungen ebenfalls drucklos. Dei Raum 75 ist aus der Hauptluftleitung 2 und der Raum 91 über die Lösedüse 90 aus dem Hilfsluftbehälter 8 mi Luft in Regeldruckhöhe gefüllt. Die Ventilteile 74 de: Bremsmagnetventils 72 und 89 des Lösemagnetventil: 87 sind geschlossen. Die Federbelastung der Ventildich tung 69 hält das Ventil 70 geschlossen und im über di< Düse 71 mit der Atmosphäre verbundenen Entlüftungs raum 66 herrscht Atmosphärendruck. Die Feder 72 hai das zweite Ventilteil 76 des Bremsmagnetventils 7: geschlossen und damit den über die Bremsdüse 95 unc bei geöffneten Stößelventil 98 parallel hierzu über di( Bremsdüse 100 aus der Rohrleitung 46 durch di< Rohrleitung 32 und 83 mit Luft von Regeldruckhöh, gefüllten Raum 77 vom Raum 78 abgetrennt. Da: Rückschlagventil 85 und das Ventilteil 64 sine geschlossen.

Zum pneumatisch gesteuerten Bremsen wird der it der Hauptluftleitung 2 herrschende Druck abgesenkt Das Löse- und das Bremkabel 3 und 4 bleiben dabe spannungslos. Die durch die Hauptluftleitung 2 in di< Leitungskammer 13 des Bremssteuerventils 5 einge steuerte Druckabsenkung ermöglicht dem in dei Steuerkammer 15 verbleibenden Regeldruck, der Steuerkolben 14 mit dem Ventilrohr 18 zu verschieber und dabei nach Schließen des Ventilteiles 23 da: Ventilteil 25 zu öffnen. Aus der Ventilkammer 24 ström dann Druckluft durch das geöffnete Ventilteil 25 in der Raum 20 und durch die Rohrleitungen 42 und 43 in der Raum 41 sowie den Bremszylinder 9 ein. Sobald in Raum 41 ein bestimmter Mindestdruck erreicht ist schließt der Kolben 40 entgegen der Kraft der Feder 3Ί das Ventil 38 und die unmittelbare Verbindung vorr Hilfsluftbehälter 8 über den Raum 30 und di« Rohrleitung 39 zur Ventilkammer 34 wird unterbrochen Der bis dahin in der Ventilkammer 24 anstehende, volle Regeldruck bewirkt bis zum Errreichen dieses Mindest druckes im Raum 41 ein sehr rasches Einschießen vor Druckluft in den Bremszylinder 9, so daß in diesen sehi rasch die Mindestdruckhöhe erreicht wird. Nach derr Schließen des Ventils 38 sinkt durch weiteres Einströ men von Druckluft in den Bremszylinder 9 der in dei Ventilkammer herrschende Druck rasch bis zu einen" bestimmten Höchstdruck ab. Dieser Höchstdruck stell· sich über die Rohrleitung 46 und die Bremsdüsen 95 unc 100 sowie die Rohrleitung 32 und durch das Ventilrohi 34 auch im Raum 35 des Höchstdruckbegrenzers 6 ein Bei Erreichen dieses Höchstdruckes im Raum 3* vermag die Feder 31 das Ventil 33 entgegen dei Druckluftbeaufschlagung des Kolbens 36 zu öffnen, se daß aus dem Hilfsluftbehälter 8 über die Rohrleitung 2i und dem Raum 30 sowie das Ventil 33 derart Drucklufi in die Rohrleitung 32 eingespeist wird, daß in dei Rohrleitung 32 der erwähnte Höchstdruck nichi unterschritten wird. Sollte in der Rohrleitung 32 dei Höchstdruck geringfügig überschritten werden, se bewirkt diese auch in den Raum 35 gelangende Drucksteigerung über den Kolben 36 ein Schließen des Ventils 33 und damit ein Absperren der Druckluftnachspeisung in die Rohrleitung 32. Über die Bremsdüsen 95 und 100 wird die weitere Drucklufteinspeisung in der Bremszylinder 9 nach dem Schließen des Ventils 38 des Mindestdruckventils 7 in der für pneumatische Bremseinrichtungen üblichen Weise entsprechend den Einstellungen G. P oder R verzögert. Bei Teilbremsungen vermag der in den Raum 20 eingesteuerte Druck das i d SkH k

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Druckhöhe im Bremszylinder 9 bis zum Schließen des Einlaßventils 25 zurückzudrücken. Bei Vollbremsung dagegen bleibt das Einlaßventil 25 ungeöffnet und der vom Höchstdruckbegrenzer 6 in der geschilderten Weise begrenzte Höchstdruck gelangt in den Bremszylinder 9.

Zum pneumatischen Lösen wird in die Hauptluftleitung 2 wieder Luft von Regeldruckhöhe eingespeist. Der S«euerkolben 14 wird durch die ansteigende Druckbeaufschlagung der Leitungskammer 13 und die Belastung des Kolbens 22 in die dargestellte Lage zurückgedrückt, in welcher über das Ventilrohr 18 das Ventilteil 23 geöffnet ist Aus dem Bremszylinder 9 und dem Raum 41 sowie dem Raum 20 strömt die Druckluft dann durch das Ventilrohr 18 in die Entlüftungskammer 19 und aus dieser durch die Rohrleitung 47, den Raum 60, das zweite Ventilteil 93 des Lösemagnetventils 87, den Raum 92 und die Rohrleitung 94 über die Lösedüsen % und 101 zur Atmosphäre ab. Über das Rückschlagventil 28 wird sodann die aus dem Hilfsluftbehälter 8 zuvor zur Füllung des Bremszylinders 9 entnommene Druckluft wieder nachgefüllt.

Durch nur teilweise Druckabsenkung bzw. Drucksteigerung in der Hauptluftleitung 2 können beliebige Brems- und Lösestufen eingestellt werden. Das elektropneumatische Steuergerät 11 bleibt während allen diesen Vorgängen in Ruhe. Durch Drehen der Umstellwelle 97 des Zugartumstellgerätes 10 von der dargestellten Stellung »Ä« auf die angedeutete Stellung t>G, P« können die Stößel ventile 98 und 99 geschlossen und damit die Bremsdüse 100 und die Lösedüse 101 außer Wirkung gebracht werden. Die Brems- und Lösevorgänge verlaufen dann zeitlich gestreckter, wie es für lange Züge erforderlich sein kann.

Zum elektrisch gesteuerten, direkten Bremsen ist, ausgehend von wie vorstehend beschrieben gelöster, aufgeladener Bremseinrichtung, das Löse- und das Bremskabel 3 und 4 an ein Spannungspotential anzulegen. Das Brems- und das Lösemagnetventil 72 bzw. 87 werden dabei erregt Das Bremsmagnetventil 72 öffnet das Ventilteil 74 und aus dem Raum 75 strömt Druckluft in den Entlüftungsraum 66 ein. Der Druckan stieg im Raum 66 hält über den Kolben 65 bei drucklosem Zylinderraum 55 das Ventil 70 geschlossen und öffnet über den Kolben 81 entgegen der Kraft der Feder 82 das zweite Ventilteil 76 des Bremsmagnetventils 72. Aus der Rohrleitung 32 strömt dann Druckluft durch die Rohrleitung 83, den Raum 77, das Ventilteil 76. den Raum 78, die Düse 84, den Raum 62, das geöffnete Ventilteil 63, den Raum 60 und die Rohrleitung 47 in die Entlüftungskammer 19 des Bremssteuerventils 5 ein. Infolge der Erregung des Lösemagnetventiles 87 ist dessen zweites Ventilteil 93 geschlossen und verhindert ein Abströmen von Druckluft aus dem Raum 60 durch die Lösedüsen 96 und 101 zur Atmosphäre. Zugleich ist das Ventilteil 89 des Lösemagnetventils 87 geöffnet und verbindet den Raum 75 mit dem Raum 91 und über die Lösedüse 90 und die Rohrleitung 29 mit dem Hilfsluftbehälter 8. Die Druckluftabzapfung aus dem Raum 75 in den Entlüftungsraum 66 kann infolge der Verbindung des Hilfsluftbehälters 8 mit dem Raum 75 praktisch keine Druckabsenkung im Raum 75 bewirken, welche sich über die Zweigleitung 51 auf die Kauptluftleitung 2 fortsetzen und über diese ein ungewolltes Anspringen des Bremssteuerventils 5 bewirken könnte. Aus der Entlüftungskammer 19 des Siemssieuerventüs S^sssi die vom e'sV'w_?ÄS«aaaiÄ sehen Steuergerät 11 eingesteucne Druckluft durch das Ventilrohr 18 und das geöffnete Ventilteil 23 in den Raum 20 und von diesem über die Rohrleitung 42 und 43 ium Bremszylinder 9. Bei Erreichen eines Mindestdrukkes im Raum 41 schließt zwar das Ventil 38 des Mindestdruckventils 7, doch bleibt dies ohne weitere Auswirkung. Der Höchstbegrenzer 6 dagegen hält nach einer durch die Druckluftentnahme in der Rohrleitung 32 aufgetretenen Druckabsenkung von der Regeldruckhöhe auf den Höchstdruck diesen Höchstdruck in der bereits beschriebenen Weise durch entsprechendes öffnen und Schließen seines Ventils 33 konstant aufrecht. In den Bremszylinder 9 kann somit nur der eine Überbremsung des Fahrzeuges ausschließende, vom Höchstdruckbegrenzer 6 bestimmte Höchstdruck eingesteuert werden. Die Druckanstiegsgeschvindigkeit im Bremszylinder 9 wird während dieser Bremssteuerung nicht durch die Bremsdüsen 95 und 100, sondern durch die Düse 84 bestimmt; im Vergleich zu rein pneumatisch gesteuerten Bremsungen kann sie wegen der gleichmäßigen Bremssteuervorgänge in einem ganzen Zug wesentlich größer sein. Das geöffnete Ventilteil 89 des Lösemagnetventils 87 erlaubt während diesen Vorgängen ein ständiges, rasches Aufladen bzw. Nachfüllen des Hilfsluftbehälters 8 aus der über eine nicht dargestellte

Führerbremsventileinrichtung hierbei ständig auf Regeldruckhöhe gehaltenen Hauptluftleitung 2. Die Belastung des Kolbens 22 durch den im Raum 20 herrschenden Druck hält das Bremssteuerventil 5 sicher, auch bei Autreten eventueller Drucksenkungsstöße in

der Hauptluftieitung 2, in der dargestellten Schaltstellung, in welcher das Ventiltteil 23 geöffnet ist

Sobald die gewünschte Bremsstufe bzw. Druckbeaufschlagung des Bremszylinders 9 erreicht ist, wird das Bremskabel 4 von dem Spannungspotential abgetrennt

und die Erregung des Bremsmagnetventils 72 damit unterbrochen. Das Ventilteil 74 des Bremsmagnetventiles 72 schließt sich und unterbricht die Drucklufteinspeisung aus dem Raum 75 in den Entlüftungsraum 66. Der Entlüftungsraum 66 entleert sich daher infolge seines

kleinen Volumens rasch über die Düse 71 und den Raum 68 in die Atmosphäre und wird drucklos. Die Feder 82 drückt den Kolben 81 in dessen Ausgangslage zurück und schließt dabei das Ventilteil 76 des Bremsmagnetventils 72 Damit wird die Drucklufteinspeisung aus der

Rohrleitung 32 in den Beaufschlagungsraum 78 und damit den Bremszylinder 9 unterbrochen. Zum Halten der eingesteuerten Bremsstufe bleibt das Lösemagnetventil 87 erregt und dessen zweites Ventilteil 93 geschlossen. Durch nochmaliges Erregen des Brems-

magnetventil 72 kann, ausgehend von einer Teilbremsung, die Bremsstärke gesteigert werden, bis bei Erreichen des vom Höchstdruckbegrenzer 6 bestimmten Druckes im Bremszylinder 9 die maximale Bremsung erreicht ist

Zum elektrisch gesteuerten, direkten Lösen wird das Lösekabel 3 vom Spannungspotential abgetrennt und die Erregung des Lösemagnetventils 87 unterbrochen Das Ventilteil 89 des Lösemagnetventils 87 schießt sich dabei und unterbricht die unmittelbare Verbindung der

Hauptluftleitung 2 mit dem Hilfsluftbehälter 8. Zugleich öffnet sich das zweite Ventilteil 93 des Lösemagnetventils 87 und aus dem Bremszylinder 9 vermag Druckluft durch das Ventilrohr 18 des Bremssteuerventils 5, die Rohrleitung 47, den Raum 60, das zweite Ventiltei! 93,

den Raum 92, die Rohrleitung 94 und die Lösedüsen 96 und 101 zur Atmosphäre zu entweichen. Durch erneutes Erregen äss-IZaemegstiiaüfe 87 kann 3SrSS3&i& g£:ji unterbrochen weiten. Mit Erreichen von

sphärendruck im Bremszylinder 9 ist die Bremseinrichtung wieder voll gelöst.

Zum Umschalten der Bremseinrichtung auf elektrisch indirekt gesteuerten sowie auf pneumatischen Zweileitungsbetrieb wird die Fülleitung 1 mit Druckluft von zumindest Regeldruckhöhe gefüllt. Der Hilfsluftbehälter 8 wird dann über das Rückschlagventil 27 aus der Fülleitung 1 mit Druckluft beaufschlagt, während die Hauptiuftleilung 2 von der Druckluftversorgung der Bremseinrichtung entlastet wird und nur noch mittels Änderungen des in ihr herrschenden Druckes Steuerungsaufgaben erfüllt. Der in der Fülleitung 1 anstehende Druck gelangt durch die Zweigleitung 50 in die Zylinderräume 52 und 55 des elektropneumatischen Steuergerätes 11 und schallet dabei das Umschaltventil 53 entgegen der Kraft der Feder 57 und das Entlüftungsventil 56 um. Beim Umschaltventil 53 wird also das Ventilteil 63 geschlossen und das Ventilteil 64 geöffnet, während beim Entlüftungsventil 56 das Ventil 70 geöffnet wird.

Das rein pneumatisch gesteuerte Bremsen und Lösen verläuft mit der Ausnahme, daß aus dem Hilfsluftbehälter 8 zum Füllen des Bremszylinders 9 entnommene Druckluft ständig aus der Fülleitung 1 über das Rückschlagventil 27 nachgespeist wird, wie vorstehend bereits beschrieben. Beim rein pneumatischen Lösen entweicht die Druckluft aus dem Bremszylinder 9 durch das Ventilteil 64 und das Ventilrohr 59 zur Atmosphäre. Zum elektrisch indirekt gesteuerten Bremsen wird nur das Bremskabe! 4 vorübergehend an ein Spannungspotential angelegt und damit das Bremsmagnetventil 72 erregt. Das Ventilteil 74 des Bremsmagnetventils 72 öffnet sich und aus der Hauptluftleitung 2 strömt somit durch den Raum 75 Druckluft in den Entlüftungsraum 66 ein und aus diesem über das vom Fülleitungsdruck im Zylinderraum 55 offen gehaltene Ventil 70 zur Atmosphäre ab. In der Hauptluftleitung 2 ergibt sich somit eine Druckabsenkung, welche wie bei rein pneumastisch gesteuerten, bereits beschriebenen Bremsungen das Bremssteuerventil 5 veranlaßt, aus dem Hilfsluftbehälter 8 Druckluft in den Bremszylinder 9 einzusteuern. Zusätzlich hierzu öffnet der sich im Entlüftungsraum 66 nach öffnen des Ventilteils 74 ergebende Staudruck über den Kolben 81 das zweite Ventilteil 76 entgegen der Kraft der Feder 82, so daß in ihrem Druck vom Höchstdruckbegrenzer 6 überwachte Druckl ift aus der Rohrleitung 32 durch den Raum 77, das Ventilteil 76, den Beaufschlagungsraum 78, das Rückschlagventil 85 und die Rohrleitung 86 unter Überbrücken der Bremsdüsen 95 und 100 zur Ventilkammer 24 des Bremssteuerventils 5 gelangt Auch nach dem Schließen des Mindestdruckventils 7 ergibt sich somit eine sehr rasche, durch die Bremsdüsen 95 und 100 nicht gedrosselte Drucklufteinspeisung in den Bremszylinder 9.

Bei Erreichen der gewünschten Bremsstufe wird das Bremskabel 4 vom Spannungspotential abgetrennt und die Erregung des Bremsmagnetventils 72 somit unterbrochen. Der im Entlüftungsraum 66 herrschende Staudruck entweicht rasch über das Ventil 70 und die ^₀ Feder 82 schließt das Ventilteil 76. Entsprechend der erreichten, durch die nicht dargestellte Führerbremsventileinrichtung nun konstant gehaltene Druckabsenkung in der Hauptluftleitung 2 hält das in seine Abschlußstellung gelangende Bremssteuerventil 5 den in den Bremszylinder 9 eingesteuerten Druck konstant.

Durch nachfolgendes, erneutes Erregen des Bremsmagnetventils 72 kann der Druck in der Hauptluftleitung 2 beliebig weiter abgesenkt und über das Bremssteuerventil 5 in den Bremszylinder 9 eine Drucksteigerung bis zum durch den Höchstdruckbegrenzer 6 bestimmten Höchstdruck eingesteuert werden.

Zum Lösen der Bremse wird das Lösekabel 3 vorübergehend an das Spannungspotential angelegt und das Lösemagnetventil 87 somit erregt Dessen Ventilteil 89 öffnet sich und aus dem ständig aus der Fülleitung 1 nachgespeisten Hilfsluftbehälter 8 strömt Druckluft durch die Lösedüse 90 gedrosselt, den Raum 91 und den Raum 75 in die Hauptluftleitung 2 ein, in welcher sich daher eine Drucksteigerung ergibt Die Drucksteigerung in der Hauptluftleitung 2 veranlaßt das Bremssteuerventil 5. in seine Lösestellung zu gehen und Druckluft aus dem Bremszylinder 9 durch das Ventilrohr 18, die Entlüftungskammer 19, die Rohrleitung 47, den Raum 60, das geöffnete Ventilteil 64 des Umschaltventils 53 und das Ventilrohr 59 in die Atmosphäre zu entlassen. Die Lösedüsen 96 und 101 werden also umgangen und es ergibt sich ein rasches Entleeren des Bremszylinders 9. Nach Erreichen der Regeldruckhöhe in der Hauptluftleitung 2 kann das Lösekabel 3 vom Spannungspotential abgetrennt werden. Das Lösemagnetventil 87 kehrt dabei in seine Ausgangslage zurück und das Bremssteuerventil 5 entleert den Bremszylinder 9, nunmehr auch über die Lösedüsen 96 und 101, rasch völlig in die Atmosphäre. Damit ist der Lösezustand wieder erreicht.

Durch Unterbrechen der Erregung des Lösemagnetventils 87 kann der Lösevorgang beliebig unterbrochen werden.

Bei Bremseinrichtungen, bei welchen das Bremssteuerventil 5 mit dem Höchstdruckbegrenzer 6 und dem Mindestdruckventil zu einer Baueinheit zusammengefaßt ist, an welche das ebenfalls zu einer Baueinheit zusammengefaßte Zugartumstellgerät 10 angeflanscht ist, ist es zweckmäßig, das elekiropneumatische Steuergerät 11 ebenfalls in einem Gehäuse zu einer in ihrem Umfang in der Zeichnung durch das strichpunktierte Vieleck 102 angedeuteten Baueinheit zusammenzufassen und zwischen das Bremssteuerventil 5 und das Zugartumstellgerät 10 als Zwischenflansch einzuflanschen. Die Rohrleitungen 29, 46 und 86, 32, und 83, 47 sowie S4 sind dann zumindest teilweise als Kanäle im Gehäuse der Baueinheiten auszuführen. Mittels eines derart als Zwischenflansch ausgebildeten elektropneumatischen Steuergerätes 11 kann eine reine Druckluftbremse bisher üblicher Bauart durch einfaches Einflanschen des Steuergerätes 11 zwischen das Bremssteuerventil und das Zugartumstellgerät zu einer wahlweise direkt oder indirekt betreibbaren elektropneumatischer Bremseinrichtung umgestaltet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

20 i6 Patentansprüche:

1. Elektropneumatische Bremseinrichtung für Schienenfahrzeuge, mit einem vom Druck in einer Hauptluftleitung gesteuerten, die Druckbeaufschlagung eines Bremszylinders aus einem Hilfsluftbehälter beeinflussenden Bremssteuerventil, welches eine mit dem Hilfsluftbehälter verbindbare Ventilkammer für die Aufnahme der dem Bremszylinder zuzuführenden Druckluft und eine mit der Atmo- υ Sphäre verbindbare Entlüftungskammer zur Aufnahme der aus dem Bremszylinder zu entlassenden Druckluft aufweist, mit einer der Druckluftversorgung dienenden Fülleitung, mit einem Br2ms- und einem Lösemagnetvemil, wobei die beiden Magnetventile in Abhängigkeit vom Druck in der Fülleitung umschaltbar die Druckbeaufschlagung des Bremszylinders entweder bei in Lösestellung verharrendem Breinssteuerventil direkt oder ve. mittels Steuerung des in der Hauptluftleitung herrschenden Druckes über das Bremssteuerventil indirekt zu steuern vermögen, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsmagnetventil (72) bei seiner Erregung ein in eine Verbindung von der Hauptluftleitung (2) zu einem über ein Entlüftungsventil (56) von der Atmosphäre abgetrennten Entlüftungsraum (66) öffnendes, erstes Ventiltei! (74) und ein eine Verbindung vom Hilfsluftbehälter (8) zu einem Beaufschlagungsraum (78) öffnendes, zweites Ventilteil (76) umfaßt, daß das Entlüftungsventil (56) von einem in dessen Schließrichtung vom Druck im Entlüftungsraum (66) und andererseits vom Druck in der Fülleitung (1) beaufschlagten Kolben (65) gesteuert ist, daß der Beaufschlagungsraum (78) über ein kolbengesteuertes Umschaltventil (53) mit der Entlüftungskammer (19) des Bremssteuerventils (5) verbindbar ist, daß der Kolben (58) des Umschaltventils (53) in Öffnungslichtung eines in die genannte Verbindung eingeordneten ersten Ventilteiles (63) und in Schließrichtung eines zweiten, in eine Verbindung von der Entlüftungskammer (19) zur Atmosphäre eingeordneten zweiten Ventilteiles (64) von einer ständig wirksamen Kraft (Feder 57) entgegen dem Druck in der Fülleitung (1) belastet ist, und daß das Lösemagnetventil (87) bei seiner Erregung ein in eine Verbindung vom Hilfsluftbehälter (8) zur Hauptluftleitung (2) eingeordnetes, erstes Ventilteil (89) öffnet und ein in eine zweite Verbindung von der Entlüftungskammer (19) zur Atmosphäre eingeordnetes, zweites Ventilteil (93) schließt.

2. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beaufschlagungsraum (78) über ein in dieser Strömungsrichtung öffnendes Rückschlagventil (85) mit der Ventilkammer (24) des Bremssteuerventils (5) verbunden ist.

3. Bremseinrichtung nach Anspruch 2, wobei in eine vom Hilfsluftbehälter zur Ventilkammer des Bremssteuerventils führende Verbindung ein Höchstdruckbegrenzer und gegebenenfalls umschaltbare Bremsdüsen in Serie eingeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die das zweite Ventilteil (76) des Bremsmagnetventils (72) aufweisende Verbindung von einem zwischen dem Höschtdruckbegrenzer (6) und den Bremsdüsen (95, 100) liegenden Verbindungsabschnitt (Rohrleitung 32) zum Beaufschlagungsraum (78) führt und daß das Rückschlagventil (85) in eine Verbindung vom Beaufschlagungsraum (85) zu einem ungedrosselt zur Ventilkammer (24) führenden Verbindungsabschniii (Rohrleitung 46) eingeordnet ist.

4. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3_r dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventilteil (76) des Bremsmagnetventils (72) als kolbengesteuertes Absperrventil ausgebildet ist, dessen Steuerkolben (81) in öffnungsrichtung vom Druck im ständig über eine Düse (71) mit der Atmosphäre verbundenen Entlüftungsraum (66) entgegen einer ständig wirksamen, geringen Schließkraft (Feder 82) beaufschlagt ist.

5. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei das Bremssteuerventil mit gegebenenfalls umschaltbaren Lösedüsen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösedüsen (96 und 101) in der zweiten Verbindung von der Entlüftungskammer (19) zur Atmosphäre dem zweiten Ventilteil (93) des Lösemagnetventils (87) nachgeordnet ist.

6. Bremseinrichtung nach den Ansprüchen 3 und 5, wobei die umschaltbaren Brems- und Lösedüsen in einem an das Bremssteuerventil leicht abnehmbar angeflanschten Zugartumstellgerät angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Brems- und das Lösemagnetventil (72 und 87), das Entlüftungsventil (56) und das Umschaltventil (53) zu einer in einem gemeinsamen Gehäuse angeordneten, in an sich bekannter Weise zwischen das Bremssteuerventil (5) und das Zugartumstellgerät (10) als Zwischenflansch anbringbaren Baueinheit (102) zusammengefaßt sind.