DE2362800A1

DE2362800A1 - Elektrisch gesteuerte lastabhaengige druckluftbremse

Info

Publication number: DE2362800A1
Application number: DE2362800A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Kubath; Hans Poellinger
Original assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Current assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Priority date: 1973-12-18
Filing date: 1973-12-18
Publication date: 1975-06-19
Also published as: DD114564A5; SE7415468L; US3941430A; ZA747998B; SE395418B; CH576882A5; GB1489878A

Description

,München, den 13.12.1973 ΤΡ11~ρα

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KFORE - BREMSE G.m.b.H.

München

Elektrisch gesteuerte lastabhängige Druckluftbremse

Die Erfindung betrifft eine elektrisch gesteuerte, lastabhängige Druckluftbremse für Schienenfahrzeuge mit einem Signalgeber zur Abgabe von der jeweiligen beabsichtigten Bremsstärke entsprechenden elektrischen Spannung, einem Signalwandler zur Umwandlung der elektrischen Spannung in eine Vorsteuerdruckkraft, einem die Vorsteuerdruckkraft übersetzenden in seinem Übersetzungsverhältnis lastabhängig verstellbaren Druckübersetzer mit einem Waagebalken, auf dessen einem Ende die Vorsteuerdruckkraft und auf dessen anderem Ende eine dem in einen Bremszylinder eingesteuerten Bremsdruck entsprechende Bremsdruckkraft lastet, welcher Waagebalken ein Doppolventil steuert, das beim Überwiegen der Vorsteuerdruckkraft eine Druckwelle an den Bremszylinder und beim Überwiegen der Bremsdruckkraft den Brems z,y lind er an eine Entlüftung anschließt und das zur lastabhängigen Einstellung des Druckübersetzers verschiebliche Drehlager des Waagebalkens mit einem Verstellkolben einstellbar ist, der von einem der Pahrzeugbelastung entsprechenden Druck entgegen federkraft beaufschlagt ist.

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Es ist eine Druckluftbremse der vorstehend genannten Art bekannt, deren Signalwandler aus einem Bremssteuerventil besteht, das mit einem Bremsdruckbehälter in Verbindung steht. Das Bremssteuerventil wird von einer der jeweiligen beabsichtigten Bremsstärke entsprechenden elektrischen Spannung angesteuert, die durch entsprechendes Verschwenken eines Steuerhebels eines Führerbremsventils gebildet wird. Das Bremssteuerventil leitet dabei,einen der elektrischen Spannung entsprechenden Vorsteuerdruck auf einen ersten Kolben, dessen Kolbenstange auf dem einen Ende des Waagebalkens des Druckübersetzers anliegt. Auf dem anderen Ende des Waagebalkens liegt die Kolbenstange eines zweiten Kolbens des Druckübersetzers aja, der vom jeweiligen Bremszylinderdruck beaufschlagt ist.

Bei der bekannten elektrisch gesteuerten, lastabhängigen Druckluftbremse bildet der Signalgeber (Führerbremsventil) eine dem jeweiligen Drehwinkel seines Steuerhebels entsprechende elektrische Spannung, die von einem elektro-pneumatischen Signalwandler in einen VorSteuerdruck umgewandelt wird. Das Lastbremsventil bildet in Abhängigkeit von der jeweiligen Fahrzeugbelastung einen dem Vorsteuerdruck entsprechenden verstärkten Bremszylinderdruck zur Beaufschlagung eines Bremszylinders.

Die bekannte Druckluftbremse stellt einen erheblichen Aufwand an Geräten und pneumatischen Leitungen dar. Es besteht das Bedürfnis bei geringerem Aufwand eine verbesserte Funktion und eine schnellere Ansprechzeit der Druckluftbremse zu erzielen.

Aufg9.be der Erfindung ist es, eine Druckluftbremse der eingangs genannten Art anzugeben, die bei geringerem Aufwand an Geräten und pneumatischen Leitungen eine genauere Funktion und eine schnellere Ansprechzeit besitzt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß der Signalwandler aus einem Elektromagneten besteht, dessen

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Stößel mit einer der elektrischen Spannung entsprechenden Kraft auf dem einen Ende des Waagebalkens des Druckübersetzers aufliegt.

Auf diese Weise wird das herkömmliche Steuerventil als Spannungi-Druckwandler zur Bildung eines der eingesteuerten elektrischen Spannung entsprechenden TorSteuerdruckes mit den zugehörigen pneumatischen Leitungen entbehrlich.

Dadurch das die von einem Elektromagneten erzeugte, der eingesteuerten elektrischen Spannung entsprechende Kraft anstelle eines von dem TorSteuerdruck beaufschlagten Kolbens direkt auf das eine Ende des Waagebalkens des DSruckübersetzers einwirkt, läßt sich bei verringertem Aufwand die Punktion der erfindungsgemäßen Druckluftbremse gegenüber den bekannten Druckluftbremsen infolge Portfalls der Zwischenumwandlungsstufe - elektrische Spannung in Torsteuerdruck - genauer gestalten und die Ansprechzeiten der Druckluftbremse verkürzen.

Die Erfindung wird anhand eines-Ausführungsbeispieles mehr im einzelnen beschrieben. In den schematischen Zeichnungen zeigt

Pig. 1 ein Blockschaltbild einer bekannten, elektrisch gesteuerten, lastabhängigen Druckluftbremse;

Pig. 2 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Druckluftbremse und

Pig. 3 ein Ausführungsbeispiel des einen elektromechanischen Signalwandler einschließenden Druckübersetzers nach Pig. 2.

Nach Pig. 1 besteht die bekannte, elektrisch gesteuerte, .lastabhängige Druckluftbremse aus einem Signalgeber 1 nach Art eines Pübrerbrenisventils. Beim'Drehen des Steuerhebels 1' am Signalgeber wird eine der jeweiligen beabsichtigten Brems- .

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stärke entsprechende elektrische Spannung U einem elektro-pneumatischen Signalwandler 2 aufgeschaltet. Der Signalwandler besteht aus einem elektrischen Teil 3 und einem pneumatischen Teil 4, der über eine erste Druckluftleitung 5 an einen Bremsdruckbehälter 6 und eine zweite Druckluftleitung 7 an einen Druckübersetzer 8 angeschlossen ist. Außerdem ist der Bremsdruckbehälter 6 über eine Druckluftleitung 9 direkt an den Druckübersetzer 8 angeschlossen. Der Druckübersetzer 8 ist seinerseits über eine Druckluftleitung 10 an einen Bremszylinder 11 angeschlossen. Über eine Anschlußleitung 12 ist der Druckübersetzer 8 mit einem lastabhängigen Steuerdruck T beaufschlagbar.

Von dem Bremssteuerventil 2 wird somit über die Druckluftleitung 7 ein der Spannung TJ proportionaler Vorsteuerdruck C an den Druckübersetzer abgegeben, der außerdem über die Druckluftleitung 9 vom Druck R des Druckluftbehälters 6 und über die Anschlußleitung 12 "rom lastabhängigen Steuerdruck T beaufschlagt ist. Der Druckübersetzer 8 gibt über die Druckluftleitung 10 in Abhängigkeit von dem Vorsteuerdruck C und dem lastabhängigen Steuerdruck T einen Bremsdruck C an den Bremszylinder 11 ab. Ein bekannter Druckübersetzer einer rein pneumatisch gesteuerten Bremse ist z.B. in der deutschen Patentschrift 1 279 710 beschrieben.

Ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Druckluftbremse ist in Pig. 2 dargestellt in der entsprechende Geräte und Leitungen der bekannten Druckluftbremse nach Fig. 1 mit den gleichen Bezugs.zeichen versehen sind. Hierdurch wird deutlich, daß bei der erfindungsgemäßen Druckluftbremse ein Spannungs-Druckwandler zur Bildung eines von der Spannung U abhängigen Vorsteuerdruckes C mit den Druckluftleitungen 5 und 7 zum Bremsdruckbehälter 6 bzw. zum Druckübersetzer 8 nicht erforderlich ist.

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Bei der erfindungsgemäßen Druckluftbremse wird die von dem Signalgeber bzw. dem Führerbremsventil abgegebene Spannung TT auf einen elektro-mechanischen Signalwandler 13 gegeben, der aus einem Elektromagneten besteht, welcher seinen Stößel mit einer der Spannung U proportionalen Kraft entsprechend dem G -Druck bei der bekannten Druckluftbremse auf den Druckübersetzer 8 einwirken läßt, welcher außerdem - wie bei der bekannten Druckluftbremse - über Druckluftleitungen 9 und 12 vom R- .und- {Ε-Druck beaufschlagt ist. Ein Elektromagnet, dessen Stößelkraft abhängig ist von dem im Magneten fließenden Strom ist durch die DI-AS 1 144 316 bekannt geworden.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Druckübersetzers 8 in Yerbindung mit dem elektromechanischen Signalwandler 13 ist in Fig. 3 mehr im einzelnen dargestellt.

Der elektromechanische Signalwandler 13 besteht im Prinzip aus einem Elektromagneten mit einem Stößel 14 und einer Spule 15 zur Terschiebung des Stößels in Pfeilrichtung mittels einer an die Anschlüsse 16 der Spule 15 gelegten Spannung U.

Der Elektromagnet ist mit.dem Gehäuse 17 des Druckübersetzers 8 verbunden, so daß beide Geräte eine Baueinheit bilden können, Der Druckübersetzer 8 enthält einen Waagebalken 18, auf dessen einem Ende der Stößel 14 des Elektromagneten aufliegt» Auf dem anderen Ende des Waagebalkens 18 ruht eine Kolbenstange 19 eines Kolbens 20, der in einem Zylinderraum 21 entgegen der Kraft einer Feder 22 in Pfeilrichtung verstellbar ist. Der Zylinderraum 21 ist über eine Druckluftleitung 23 an die Druckluftleitung 10 (Fig. 2) zum Bremszylinder 11 angeschlossen. "'"-.'■■

Der Waagebalken 18 steuert ein Doppelventil 24, 25 derart, daß bei überwiegender Krafteinwirkung des Stößels 14 eine an die Druckluftleitung 9 (Fig. 2) anschließende Leitung 26 mit einer an die Druckluftleitungen 27 und. 2J (Fig. 2) angeschlossenen Leitung 10 verbunden wird, so daß der Bremszylinder

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11 vom R-Druck beaufschlagt ist. Bei Gleichgewicht der an den Enden des Waagebalkens 18 wirkenden Kräfte ist die Leitung 26 von der Leitung 27 abgesperrt. Beim Überwiegen der Krafteinwirkung der Kolbenstange 19 am anderen Ende des Waagebalkens wird das Doppelventil in eine Stellung gesteuert, in der der Bremszylinder 11 über die Druckluftleitungen 10, 26 entlüftet wird bis sich ein Gleichgewicht eingestellt hat und das Doppelventil in seine Abschlußstellung geht.

Der Waagebalken 18 ruht auf einem verschieblichen Drehlager 28, das über eine Stange 29 mit einem Hebel 30 verbunden ist, der einerseits durch einen Bolzen 31 am Gehäuse 17 des Druckübersetsers 8 und andererseits drehbar und vertikal verschiebbar an einer zu ihm nahezu im rechten Winkel verlaufenden Kolbenstange angelenkt ist. Die Kolbenstange ist an einen Yerstellkolben 33 befestigt, der vom I-Druck in einem Zylinderraum 34 entgegen der Kraft einer Feder 35 belastet ist. Der Zylinderraum 34 ist somit an die Leitung 12 (Pig. 2) angeschlossen.

In Abhängigkeit von dem T-Druck wird daher die Lage des Drehlagers 28 unter dem Waagebalken 18 verstellt, wodurch das Übersetzungsverhältnis des Druckübersetzers lastabhängig verstellt wird.

In I¹Ig. 3 ist das Doppelventil 24» 25 in seiner Absperr stellung gezeichnet, in der sich der Waagebalken 18 im Gleichgewicht befindet. Außerdem befindet sich das Drehlager in seiner Leerlaststellung, in der die Feder 35 entspannt ist und auf den Kolben 33 im wesentlichen kein Druck einwirkt.

Zur Entlüftung des Bremszylinders 11 wird die elektrische Spannung 11 durch Verstellung des Hebels 1^f am Signalgeber 1 (Fig. 2) um einen bestimmten Betrag entsprechend der gewünschten Bremsstufe erniedrigt, wodurch die Krafteinwirkung des Stößels 14 auf den Waagebalken 18 entsprechend erniedrigt und bei abgesperrtem Druckluftbehälter 6 (Fig. 2) die

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Leitung 27 entlüftet wird "bis sich ein neues Gleichgewicht eingestellt hat. -

Zur Belüftung des Bremszylinders 11 wird die elektrische Spannung TJ erhöht, wodurch die Krafteinwirkung des Stößels 14 auf den Waagebalken 13 entsprechend zunimmt und hei abgesperrter Entlüftung die Leitungen 26 und 27 miteinander verbunden werden. Je nach der 3?ahrzeugbelastung wird der Kolben und entsprechend das Drehlager 28 aus ihren Leerlaststellungen in eine der Fahrzeuglast entsprechende Stellung -verschoben, wodurch das Übersetzungsverhältnis am Waagebalken entsprechend geändert wird.

Es ist klar, daß die Erfindung nicht auf den beschriebenen Druckübersetzer in seiner besonderen Ausgestaltung beschränkt ist.

Patentansprüche

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Claims

_8_ 236280Q- Patentansprüche

1. plektrisch gesteuerte, lastabhängige Druckluftbremse für Schienenfahrzeuge mit einem Signalgeber zur Abgabe von der jeweiligen beabsichtigten Bremsstärke entsprechenden elektrischen Spannung, einem Signalwandler zur Umwandlung der elektrischen Spannung· in eine Yorsteuerdruckkraft, einem die Yorsteuerdruckkraft übersetzenden, in seinem Übersetzungsverhältnis lastabhängig verstellbaren Druckübersetzer mit einem Waagebalken, auf dessen einem Ende die Yorsteuerdruckkraft und auf dessen anderem Snde eine dem in einen Bremszylinder eingesteuerten Bremsdruck entsprechende Bremsdruckkraft lastet, welcher Waagebalken ein Doppelventil steuert, das beim Überwiegen der Yorsteuerdruckkraft eine Druckquelle an den Bremszylinder und beim Überwiegen der Bremsdruckkraft den Bremszylinder an eine Entlüftung anschließt und das zur lastabhängigen Einstellung des Druckübersetzers verschiebliche Drehlager des Waagebalkens mit einem Yerstellkolben einstellbar ist, der von einem der Fahrzeugbelastung entsprechenden Druck entgegen Federkraft beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalwandler aus einem Elektromagneten (13) besteht, dessen Stößel (14) mit einer der elektrischen Spannung (11) entsprechenden Kraft auf dem einen Ende des Waagebalkens des Druckübersetzers aufliegt.

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