DE2058655C3 - Brake valve device for continuously load-dependent controllable spring-loaded brake systems, especially in rail vehicles - Google Patents
Brake valve device for continuously load-dependent controllable spring-loaded brake systems, especially in rail vehiclesInfo
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- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/18—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to vehicle weight or load, e.g. load distribution
- B60T8/1812—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to vehicle weight or load, e.g. load distribution characterised by the means for pressure reduction
- B60T8/1818—Lever mechanism
Description
mw jmw j
Setzungsverhältnis der Hebelanordnung verkleinert. Auf diese Weise wird beim Einleiten einer Bremsung der Lösedruck jeweils nur um einen durch den unterhalb des Doppelkolbens anstehenden lastabhängigen Steuerdruck sowie durch das vom gleichen Steuerdruck veränderte Übersetzungsverhältnis der Hebelanordnung verminderten Teildruck ver-ingert und damit das Fahrzeug seiner Belastung entsprechend verzögert. Bei einer Vollbremsung des leeren, oder teilbelasteten Fahrzeuges verbleibt in den Federspeicherzylin Jern ein Restdruck, der allein durch den unterhalb des Doppelkolbens anstehenden lastabhängigen Steuerdruck bestimmt ist.Settlement ratio of the lever assembly reduced. In this way, when braking is initiated the release pressure only increases by one due to the load-dependent pressure below the double piston Control pressure as well as by the transmission ratio of the lever arrangement changed by the same control pressure reduced partial pressure and thus decelerates the vehicle according to its load. at emergency braking of the empty or partially loaded vehicle remains in the spring-loaded cylinder Residual pressure that is determined solely by the load-dependent control pressure below the double piston is.
Mit zunehmender Belastung des Fahrzeuges hingegen nimmt de- vom Lastventil ausgesteuerte Steuerdruck ab und das Übersetzungsverhältnis der Hebelanordnung zu, wobei schließlich bei vollbelastetem Fahrzeug vom Lastventil kein Steuerdruck mehr ausgesteuert wird. Somit bleibt der Doppelkolben des Steuerventils unbeaufschlagt, und das Übersetzungsverhältnis der Hebelanordnung nimmt seinen maximalen Wert an, so daß bei einer Vollbremsung der Lösedruck ganz und bei einer Teilbremsung auf einen Druck abgesenkt wird, der jeweils unterhalb des Druckes liegt, der sich bei gleicher Bremsbetätigungskraft beim teilbelasteten bzw. leeren Fahrzeug einstellen würde.With increasing load on the vehicle, however, the control pressure output by the load valve decreases from and the transmission ratio of the lever assembly to, finally with a fully loaded vehicle the load valve no longer outputs control pressure. This leaves the double piston of the Control valve is not acted upon, and the transmission ratio of the lever assembly takes its maximum Value, so that the release pressure is full in the case of full braking and to one pressure in the case of partial braking is lowered, which is below the pressure that occurs when the brake actuation force is the same would set a partially loaded or empty vehicle.
Auf diese Weise sind für jeden Belastungszustand eine stufenlose und lastabhängige Druckabsenkung während des Bremsvorganges und eine ebensolche Druckerhöhung beim Lösevorgang gewährleistet; diese Umstände bilden die Voraussetzung dafür, daß eine Federspeicherbremsanlage sowohl als Stand- bzw. Notbremse als auch als Betriebsbremse anzuwenden ist.In this way, there is a stepless and load-dependent pressure reduction for every load condition guaranteed during the braking process and a similar pressure increase during the release process; these Circumstances are the prerequisite for the fact that a spring-loaded brake system can be used both as a stationary resp. Emergency brake as well as service brake is to be used.
Die Erfindung ist an Hand von zwei in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail with reference to two exemplary embodiments shown schematically in the drawing explained. It shows
F i g. 1 e;ne Fahrzeugbremsventileinrichtung für Eisenbahn-Federspeicherbremsanlagen im Schnitt undF i g. 1 e ; ne Vehicle brake valve device for railway spring brake systems in section and
F i g. 2 eine Fahrzeugbremsvcntileinrichtung gemäß F i g. 1 mit einer abgewandelten Betätigungseinrichtung. F i g. 2 shows a vehicle brake valve device according to FIG. 1 with a modified actuator.
Die Bremsventileinrichtung gemäß F i g. I weist ein mehrteiliges Gehäuse 1 auf, das ein Lastventil 2, ein Steuerventil 3 sowie mehrere Luftleiiungsverbindungen enthält.The brake valve device according to FIG. I has a multi-part housing 1 that has a load valve 2 Contains control valve 3 and several air line connections.
Das Lastventil 2 umfanßt eine über eine Luftleitung 4 vom lastabhängigen Luftfederdruck beaufschlagbare Druckkammer 5, eine über eine Vorratsluftleitung 6 mit einem Hauptluftbehälter verbundene Vorratsluftkam- 5" mer 7 sowie eine Steuerkammer 8, die über ein Doppelventil 9, 10 mit der Vorratsluftkammer 7 bzw. mit der Atmosphäre verbindbar ist. Das Lastventil 2 enthält darüber hinaus einen ersten Steuerkolben 11, der vom Luftfederdruck in der Druckkammer 5 beaufschlagt wird, sowie einen zweiten Steuerkolben 12, der über eine Bohrung 13 vom Druck in der Steuerkammer 8 beaufschlagbar ist. Der Steuerkolben 11 weist einen abgedichtet geführten Rohransatz 14 auf, der an seinem Umfang innerhalb der Vorratskammer 7 mit einer Durchtrittsbohrung 15 und an seiner in die Steuerkammer 8 ragenden Stirnseite mit einem Ventilsitz 16 versehen ist, der zusammen mit dem Ventilkörper 10 des Doppelventils 9, 10 ein Einlaßventil 10, 16 bildet. Das Doppelventil 9, 10 stützt sich gegen eine in dem Rohransatz 14 geführten Feder 17 ab.The load valve 2 comprises an air spring pressure which can be acted upon by the load-dependent air spring pressure via an air line 4 Pressure chamber 5, a supply air chamber 5 "connected to a main air tank via a supply air line 6 mer 7 and a control chamber 8, which has a double valve 9, 10 can be connected to the supply air chamber 7 or to the atmosphere. The load valve 2 contains In addition, a first control piston 11, which is from Air spring pressure in the pressure chamber 5 is applied, as well as a second control piston 12, which over a bore 13 can be acted upon by the pressure in the control chamber 8. The control piston 11 has a sealed guided pipe socket 14, which on its periphery within the storage chamber 7 with a Through-hole 15 and provided with a valve seat 16 on its end face protruding into the control chamber 8 which, together with the valve body 10 of the double valve 9, 10, forms an inlet valve 10, 16. That Double valve 9, 10 is supported against a spring 17 guided in pipe socket 14.
Der Steuerkolben 12 ist mit einer axialen Entlüftungsbohrung 18 und einem Ventilsitz 19 versehen, der zusammen mit dem Ventilkörper 9 des Doppelventüs 9, 10 ein Auslaßventil 9, 19 bildet. Beide Steuerkolben 11 und 12 stehen unter der Wirkung von Rückstellfedern 20 bzw. 21, deren Vorspannung durch Stellschrauben 22 bzw. 23 von außen einstellbar ist.The control piston 12 is provided with an axial vent hole 18 and a valve seat 19, the forms an outlet valve 9, 19 together with the valve body 9 of the double valve 9, 10. Both control pistons 11 and 12 are under the action of return springs 20 and 21, the preload of which by adjusting screws 22 or 23 is adjustable from the outside.
Das Steuerventil 3 wird von einem Doppelvtntil 24 gebildet, das im Zusammenwirken mit einem Ventilstößel 25 ein über die Vorratsluftleitung 6 beaufschlagtes Einlaßventil 24,26 sowie ein Auslaßventil 24,27 umfaßt, welches eine über eine Luftleitung 28 an die Federspeicherbremszylinder angeschlossene Lösekammer 29 mit der Atmosphäre verbindet.The control valve 3 is formed by a double valve 24 which, in cooperation with a valve tappet 25 comprises an inlet valve 24,26 acted upon by the supply air line 6 and an outlet valve 24,27, which is a release chamber 29 connected to the spring brake cylinder via an air line 28 connects with the atmosphere.
Der Ventilstößel 25 ist mit einem Doppelkolben 30 fest verbunden, der die über eine Bohrung 31 erweiterte Lösekammer 29 von einer Steuerkammer 32 trennt, die über eine Verbindungsluftleitung 33 an die Steuerkammer 8 des Lastventils angeschlossen ist. Betätigungsseitig ist das Steuerventil 3 mit einem gegen eine Druckfeder 34 über eine Hauptluftleitung 35 beaufschlagten Betätigungskolben 36 versehen, der mittels eines Betätigungsstößels 37 über eine Hebelanordnung stufenlos auf den Ventilstößel 25 einwirkt. Die Hebelanordnung besteht aus einem am Betätigungsstößel 37 anliegenden Schwenkhebel 38, dessen Bewegung über eine verschiebbare Rolle 39 auf einen Gegenhebel 40 übertragen wird, der seinerseits am Ventilstößel 25 angreift. Die Rolle 39 ist mittels eines Gestänges 41 verschiebbar, das an einem Stellkolben 42 angelenkt ist, welcher ebenfalls über die Verbindungsleitung 33 vom Druck in der Steuerkammer 8 des Lastventils 2 beaufschlagbar ist und dessen Ausgangsstellung durch eine Rückstellfeder 43 bestimmt ist, in der das Übersetzungsverhältnis der Hebelanordnung 38,39,40 maximal ist.The valve tappet 25 is firmly connected to a double piston 30, which widened the via a bore 31 Release chamber 29 separates from a control chamber 32, which is connected to the control chamber via a connecting air line 33 8 of the load valve is connected. On the actuation side, the control valve 3 is with one against one Compression spring 34 is provided via a main air line 35 acted upon actuating piston 36, which by means of an actuating tappet 37 acts steplessly on the valve tappet 25 via a lever arrangement. The lever arrangement consists of a pivot lever 38 resting on the actuating plunger 37, the movement of which is controlled by a displaceable roller 39 is transferred to a counter-lever 40, which in turn engages the valve tappet 25. The roller 39 is displaceable by means of a rod 41 which is articulated on an actuating piston 42, which can also be acted upon by the pressure in the control chamber 8 of the load valve 2 via the connecting line 33 and whose initial position is determined by a return spring 43 in which the transmission ratio the lever assembly 38,39,40 is maximum.
Bezuglich der Wirkungsweise sei angenommen, daß das Übersetzungsverhältnis der Hebelanordnung 38, 39. 40 in einem Bereich von 2:1 bei vollbelastetem Fahrzeug bis 1 :0,7 bei leerem Fahrzeug veränderbar ist. Darüber hinaus sollen die Kolben 30 und 36 gleich große Flächen aufweisen und die Federkraft der Druckfeder 34 so bemessen sein, daß bis zu einem Druck von 2 atü in der Leitung 35 der Betätigungskolben 36 keine Kraft auf den Doppelkolben 30 abgibt.With regard to the mode of operation, it is assumed that the transmission ratio of the lever arrangement 38, 39. 40 can be changed in a range from 2: 1 with a fully loaded vehicle to 1: 0.7 with an empty vehicle is. In addition, the pistons 30 and 36 should have the same area and the spring force of the Compression spring 34 should be dimensioned so that up to a pressure of 2 atmospheres in line 35 of the actuating piston 36 does not emit any force on the double piston 30.
Bei vollbelastetem Fahrzeug ist die Wirkungsweise wie folgt:When the vehicle is fully loaded, it works as follows:
Der in der Luftleitung 4 anstehende maximale Luftfederdruck bewirkt, daß der Steuerkolben 11 bzw. dessen Rohransatz 14 das Einlaßventil 10, 16 geschlossen und durch Abheben des Doppelventüs 9, 10 vom Steuerkolben 12 das Auslaßventil 9, 19 geöffnet halten. Auf diese Weise ist die Steuerkammer 8 des Lastventils 2 vollständig entlüftet, und der Doppelkolben 30 sowie der Stellkolben 42 bleiben unbeaufschlagt. Damit beträgt das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Betätigungskolben 36 und dem Doppelkolben 30 2 : 1. Wird jetzt beispielsweise eine Vollbremsung eingeleitet und der Druck unterhalb des Betätigungskolbens 36 von 3 atü auf 2atü gesenkt, dann öffnet das Auslaßventil 24, 27 vollständig, so daß der Druck in der Lösekammer 29 von 2 atü auf 0 atü absinkt. Damit ist eine dem Belastungszustand entsprechende maximale Abbremsung erreicht. Bei Stufenbremsungen wird der Lösedruck jeweils nur auf einen Teildruck abgesenkt.The pending in the air line 4 maximum air spring pressure causes the control piston 11 or its Pipe socket 14, the inlet valve 10, 16 closed and by lifting the double valve 9, 10 from Control piston 12 hold the outlet valve 9, 19 open. In this way the control chamber 8 is the load valve 2 is completely vented, and the double piston 30 and the actuating piston 42 remain unaffected. This amounts to the transmission ratio between the actuating piston 36 and the double piston 30 becomes 2: 1 now, for example, full braking is initiated and the pressure is below the actuating piston 36 of FIG atü reduced to 2atü, then the outlet valve 24, 27 opens completely, so that the pressure in the release chamber 29 drops from 2 atmospheres to 0 atmospheres. This means that there is a maximum deceleration that corresponds to the load condition achieved. In the case of multi-step braking, the release pressure is only reduced to a partial pressure.
Mit abnehmender Belastung des Fahrzeuges sinkt auch der Luftfederdruck in der Leitung 4 bzw. der Steuerkammer 5 und erreicht bei leerem Fahrzeug seinen niedrigslen Wert. In diesem Fall wird der Steuerkolben 11 des Lastventils 2 durch die Kraft der FederAs the load on the vehicle decreases, the air spring pressure in line 4 or the falls Control chamber 5 and reaches its lowest value when the vehicle is empty. In this case, the control piston 11 of the load valve 2 by the force of the spring
20 in die obere Endlage bewegt, während der Stcucr-Kolben 12 durch die Feder 21 in seine untere Endlage gegen das Doppelventil 9, 10 bewegt wird, so daß das Auslaßventil 9, 10 geschlossen und das Einlaßventil 10,20 moved to the upper end position, while the Stcucr piston 12 is moved by the spring 21 into its lower end position against the double valve 9, 10, so that the Outlet valve 9, 10 closed and the inlet valve 10,
16 geöffnet wird. Auf diese Weise strömt über die Durchtrittsbohrung 15 des Rohransatzes 14 solange Druckluft aus der Vorratsluftkammer 7 in die Steuerkammer 8 ein, bis das Doppelventil 9, 10 in die Abschlußlage verstellt wird, indem der Steuerdruck über die Bohrung 13 den Sieuerkolben 12 beaufschlagt, wobei das Doppelventil 9, 10 infolge der Kraft der Feder16 is opened. In this way it flows through the through-hole 15 of the pipe socket 14 for as long Compressed air from the supply air chamber 7 into the control chamber 8 until the double valve 9, 10 in the final position is adjusted in that the control pressure acts on the Sieuerkolben 12 via the bore 13, wherein the double valve 9, 10 due to the force of the spring
17 der Bewegung des Steuerkolbens 12 bis zum Schließen des Einlaßventils 10, 16 folgt. Bei leerem Fahrzeug ist auf diese Weise im Lastventil 2 ein Kräftegleichgewicht dann gegeben, wenn dem kleinstmöglichen Luftfederdruck in der Steuerkammer 5 ein größtmöglicher Steuerdruck in der Steuerkammer 8 zugeordnet ist. Bei teilbelastetem Fahrzeug sind beliebige Zwischenwertc des Steuerdruckes erreichbar.17 follows the movement of the control piston 12 until the inlet valve 10, 16 closes. When the vehicle is empty In this way, there is an equilibrium of forces in the load valve 2 when the lowest possible air spring pressure In the control chamber 5, a maximum possible control pressure in the control chamber 8 is assigned. at Any intermediate values of the control pressure can be achieved with a partially loaded vehicle.
Im angenommenen Fall sei der maximale Steuerdruck bei leerem Fahrzeug 1,3 atü. Dieser Steuerdruck beaufschlagt sowohl den Doppelkolben 30 als auch den Stellkolben 42 des Steuerventils. Dabei wird die am Stellkolben 42 angelenkte Rolle 39 nach rechts verschoben und das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Betätigungskolben 36 und dem Doppelko'.ben 30 von 2 :1 auf 1 :0,7 verringert. Entsprechende Zwischenwerte ergeben sich bei unterschiedlichen Steuerdrücken. Wird nunmehr eine Vollbremsung eingeleitet und wiederum der Druck unterhalb des Betätigungskolbens 36 von 3 atü auf 2 atü gesenkt, dann sinkt der Lösedruck in der Lösekammer 29 von 2 atü nur bis auf einen Druck, der durch den in der Steuerkammer 32 unterhalb des Doppelkolbens 30 anstehenden Steuerdruck — in diesem Fall 1,3 atü — bestimmt ist, wobei ein Gleichgewichtszustand zwischen der Lösekammer 29 und der Steuerkammer 32 hergestellt ist und das Auslaßventil 24, 27 in die Abschlußlage verstellt wird. Dasselbe gilt auch bei einer Notbremsung, bei der die Hauptluftleitung 35 bis auf 0 atü entlüftet wird. Bei Teilbremsungen des leeren Fahrzeuges werden durch Zusammenwirken des Steuerdruckes und des Übersetzungsverhältnisses der Hebelanordnung 38 bis 40 in Abhängigkeit von der jeweiligen Druckabsenkung des Betätigungsdruckes entsprechende Zwischenwerte des Lösedruckes erreicht. In the assumed case, the maximum control pressure with an empty vehicle is 1.3 atm. This control pressure acts on both the double piston 30 and the actuating piston 42 of the control valve. The am Adjusting piston 42 articulated roller 39 shifted to the right and the transmission ratio between the Actuating piston 36 and the Doppelko'.ben 30 reduced from 2: 1 to 1: 0.7. Corresponding intermediate values result from different control pressures. An emergency stop is now initiated and again the pressure below the actuating piston 36 is reduced from 3 atm to 2 atm, then the release pressure in the release chamber 29 of 2 atm only to a pressure that is determined by the pressure in the control chamber 32 below the Double piston 30 applied control pressure - in this case 1.3 atmospheres - is determined, with a state of equilibrium is established between the release chamber 29 and the control chamber 32 and the outlet valve 24, 27 is moved into the final position. The same also applies to emergency braking when the main air line 35 is vented to 0 atm. In the event of partial braking of the empty vehicle, cooperation the control pressure and the transmission ratio of the lever assembly 38 to 40 depending on the respective intermediate values of the release pressure are reached.
Eine Erhöhung des Steuerdruckes in der Steuerkammer 32 in Abhängigkeit vom Belastungszustand hat also jeweils eine Verkleinerung des wirksamen Übersetzungsverhältnisses der Hebelanordnung 38, 39, 40 zur Folge und umgekehrt.An increase in the control pressure in the control chamber 32 depending on the load condition has a reduction in the effective transmission ratio the lever assembly 38, 39, 40 result and vice versa.
Bei der in F i g. 2 dargestellten Einrichtung ist der pneumatische Betätigungskolben 36 durch eine elektromagnetische Betätigungseinrichtung 44 ersetzt, bei deren Erregung eine entsprechende Betätigungskraft mittels eines verdrehbaren Nockens 45 auf den Schwenkhebel 38 ausgeübt werden kann. Im übrigen sind die in den F i g. 1 und 2 abgebildeten Bremsventileinrichtungen in ihrem Aufbau und ihrer Wirkungsweise identisch. In the case of the in FIG. 2 is the pneumatic actuating piston 36 by an electromagnetic device Actuating device 44 replaced, when excited, a corresponding actuating force by means of a rotatable cam 45 can be exerted on the pivot lever 38. Incidentally, the in the F i g. 1 and 2, the brake valve devices shown are identical in their structure and mode of operation.
Es sei erwähnt, daß durch die beschriebene Wirkungsweise des Lastventils 2 sichergestellt ist, daß bein Platzen des Luftfederbalges in jedem Fall ein den Leergewicht des Fahrzeuges entsprechender lastab hängiger Steuerdruck ausgesteuert und eine Bremswir kung erzielt wird.It should be mentioned that the described operation of the load valve 2 ensures that leg If the air suspension bellows burst, the weight of the vehicle corresponding to the curb weight will be released in any case dependent control pressure controlled and a Bremswir effect is achieved.
Darüber hinaus ist es möglich, das Lastventil anstat mit einem Luftfederdruck zu beaufschlagen, in Abhän gigkeit von einem mechanischen Federweg des Fahr zeuges wegabhängig zu steuern.In addition, it is possible instead to act on the load valve with an air spring pressure, depending on the situation ability to control travel-dependently from a mechanical spring deflection of the vehicle.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (7)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19702058655 DE2058655C3 (en) | 1970-11-28 | 1970-11-28 | Brake valve device for continuously load-dependent controllable spring-loaded brake systems, especially in rail vehicles |
CH1462771A CH537294A (en) | 1970-11-28 | 1971-10-07 | Brake valve device for continuously load-dependent controllable spring-loaded brake systems on vehicles, in particular rail vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19702058655 DE2058655C3 (en) | 1970-11-28 | 1970-11-28 | Brake valve device for continuously load-dependent controllable spring-loaded brake systems, especially in rail vehicles |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE2058655A1 DE2058655A1 (en) | 1972-06-15 |
DE2058655B2 DE2058655B2 (en) | 1975-04-24 |
DE2058655C3 true DE2058655C3 (en) | 1976-01-02 |
Family
ID=5789392
Family Applications (1)
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1970
- 1970-11-28 DE DE19702058655 patent/DE2058655C3/en not_active Expired
-
1971
- 1971-10-07 CH CH1462771A patent/CH537294A/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
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CH537294A (en) | 1973-05-31 |
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DE2058655B2 (en) | 1975-04-24 |
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Legal Events
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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