DE2526522A1

DE2526522A1 - Bremsanlage

Info

Publication number: DE2526522A1
Application number: DE19752526522
Authority: DE
Inventors: Thomas Harrison Engle
Original assignee: General Signal Corp
Current assignee: SPX Corp
Priority date: 1974-06-17
Filing date: 1975-06-13
Publication date: 1975-12-18
Also published as: ZA752966B; FR2330572B1; GB1506005A; CA1025029A; FR2330572A1; DE2526522B2; IT1035939B; DE2526522C3

Description

Bremsanlage

Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage zur Verwendung bei leichten Schienenfahrzeugen und insbesondere bei Massengut- oder Schnelltransportwägen wie Schnellbahnwägen od. dgl. Bisher sind vergleichsweise komplizierte Bremsanlagen bei Wägen für die Personenbeförderung eingesetzt worden, jedoch sind die neuen Schnelltransportwagen erheblich leichter sowohl als herkömmliche Passagierwägen als auch leichter als übliche Güterwagen. Dies führt dazu, daß das Gewichtsverhältnis zwischen einem beladenem und einem leeren Fahrzeug erheblich größer wird. Bei den früher üblichen Personenwagen oder Güterwagen hingegen ändert sich das Gewichtsverhältnis zwischen beladenem und leerem Wagen selbst dann nicht wesentlich, wenn das Fahrzeug voll beladen ist. Leichte Schnellbahnwägen od. dgl. hingegen können eine Ladung aufnehmen, deren Gewicht dem Eigengewicht des Wagens entspricht. Dieser große Unterschied im Verhältnis des Gewichtes des beladenen Wagens zu dem des leeren Wagens erfordert im Verein mit einem häufigen Halt bei schneller Abbremsung der Schnelltransportwägen ein komplizierteres und ausgeklügelteres Bremssystem.

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Erfindungsgemäß zeichnet sich daher eine Bremsanlage für ein Fahrzeug mit wenigstens einer Achse mit Peibungsbremse und Widerstandsbremse und mit wenigstens einer Achse ausschließlich mit Reibungsbremse aus durch wenigstens eine druckmittelbetriebene Reibungsbremse für eine Fahrzeugachse, die zur Auslösung der Reibungsbremse auf Änderungen des Druckmitteldrucks anspricht und einen ersten und einen zweiten druckgesteuerten Druckmittelantrieb aufweist, von denen der erste zur Bremsenauslösung auf positive Druckänderungen im Druckmittel anspricht, sowie einen Federantrieb aufweist, der zur Bremsenauslösung auf Druckentlastungen des Druckmittels für den zweiten Druckmittelantrieb anspricht, durch eine erste Drucksteuereinrichtung zur Einstellung des Drucks im Druckmittel für die ersten druckgesteuerten Druckmittelantriebe der Achse mit Reibungs- und Widerstandsbremse in Abhängigkeit von einem Steuersignal, das sich umgekehrt proportional zur Bremskraft der an der Achse angreifenden Widerstandsbremsung verhält, durch eine zweite Drucksteuereinrichtung für die Versorgung des ersten druckgesteuerten Druckmittelantriebs der ausschließlich mit einer Reibungsbremse versehenen Achse mit Druckmittel unter Druck in Abhängigkeit von einem Steuersignal, und durch eine dritte Drucksteuereinrichtung für eine Druckentlastung des Druckmittels für den zweiten Druckmittelantrieb in Abhängigkeit von Steuersignalen sowohl für eine Notbremsung als auch für eine Feststellbremsung.

Erfindungsgemäß ist weiterhin eine Bremsanlage für ein Fahrzeug geschaffen, die sich auszeichnet durch eine druckmittelbetriebene Reibungsbremse für das Fahrzeug, die zur Auslösung der Reibungsbremse auf Änderungen des Druckmitteldrucks anspricht und einen ersten und einen zweiten druck-, gesteuerten Druckmittelantrieb aufweist, die zur Bremsen-

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auslösung auf insbesondere positive Druckänderungen im Druckmittel ansprechen, sowie einen Federantrieb aufweist, der zur Bremsenauslösung auf Druckentlastung des Druckmittels für den zweiten Druckmittelantrieb anspricht, durch eine Drucksteuereinrichtung zur Einstellung des Drucks im Druckmittel für den ersten druckgesteuerten Drucknittelantrieb, die zur Änderung des Drucks im Druck/ für die Reibungsbremse einen auf elektrische Änderungen eines Steuersignals ansprechenden elektro-pneumatischen Umwandler aufweist, und durch eine beladungsabhängige Steuereinrichtung zur Einstellung des Drucks im Druckmittel für den druckgesteuerten Druckmittelantrieb, mit einer Luftfeder und einer Dosiersteuereinrichtung, die zur Änderung des Drucks im Druckmittel für den Druckmittelantrieb auf Druckänderungen in der Luftfeder anspricht.

Die erfindungsgemäße Bremsanlage ist insbesondere für eine Verwendung in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen vorgesehen, die eine Widerstandsbremsung besitzen. Es ist üblich, den Antrieb des Fahrzeuges als Bremse zu benutzen, wozu das Feld des Fahrmotors erregt und der Motor als Generator eingesetzt wird, wenn eine Widerstandsbremsung durchgeführt wird. Mit der vorliegenden Erfindung soll eine Bremsanlage geschaffen werden, die mittels einer die Bremsanteile dosierenden Steuereinrichtung die Vorteile einer Widerstandsbremsung mit der Präzision einer Reibungsbremsung kombiniert.

Der große Unterschied im Verhältnis zwischen Leergewicht und dem Gewicht nach Beladung des Wagens führt zu zusätzlichen Schwierigkeiten bei einer Reibungsbremsung. Die für eine bestimmte Verzögerung eines schwer beladenen Fahrzeuges erforderliche Bremskraft führt zu einem Rutschen der Räder eines leichtbeladenen Fahrzeuges auf den Schienen. Dies führt nicht nur zu einer Verringerung der

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Bremswirkung, sondern erzeugt auch abgeflachte Stellen an den Rädern, die eine Reparatur oder eine Auswechselung des Rades erforderlich machen und zu einer Verminderung der Einsatzzeit des Wagens führen. Deswegen ist eine Dosiersteuereinrichtung erforderlich, welche die maximale Bremskraft der Reibungsbremsen entsprechend dem Gewicht des Fahrzeuges begrenzt.

In jüngerer Vergangenheit sind bei Schnelltransport- oder Massenguttransportwägen Luftfedern oder luftgefederte Aufhängungen anstelle von Schraubenfedern für die Fahrzeugabstützung eingesetzt worden. Derartige Luftfedersysteme bieten einen besseren Fahrkomfort und halten überdies die Höhe des Wagenkörpers gegenüber den Schienen und einer Ladeplattform oder eines Bahnsteiges unabhängig von der Belastung des Wagens konstant. Die vorliegende Erfindung greift auf die Verwendung von Luftfedern für.das Dosierbremssystem zurück.

Die Erfindung betrifft auch eine Feststell- oder Haltebremse für das Fahrzeug. Eine solche Feststellbremse wirft für den Konstrukteur im wesentlichen zwei Probleme auf. Es ist nämlich anzustreben, eine schnelle Steuerung für die Haltebremse unabhängig von dem Steuersystem für die Betriebsreibungsbremse zu schaffen, um eine zusätzliche Sicherheitsbremse zu erhalten. Jedoch soll es zugleich möglich sein, die Feststell- oder Haltebremse zu betätigen, ohne daß eine Energiezufuhr - abgesehen von der Einwirkung des Fahrzeugführers selbst - erforderlich ist.

Bei Massengut- oder Schnelltransportfahrzeugen ist es zweckmäßig, Schlupf- oder Rutschdetektoren vorzusehen. Da die Fahrzeughalte vergleichsweise häufig erfolgen und der Zug oft innerhalb kurzer Wegstrecken eine Vielzahl unterschiedlicher Gleisoberflächen antrifft, muß dafür Vorsorge ge-

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troffen werden, daß ein solches Rutschen der Räder sofort aufgehoben und die Bremskraft erneut aufgebaut wird, wenn das Rutschen aufgehört hat.

Es ist außerdem von Vorteil, wenn ein gegenüber den Betriebsorganen zusätzliches Not br ems syst ein geschaffen wird, mit einer eigenen Steuereinrichtung und eigenen Betätigungsorganen, um in Notsituationen die Reibungsbremsen auszulösen, α

Die erfindungsgemäße Bremsanlage soll bei leichten Schienenfahrzeugen eingesetzt werden, wie sie im Massenguttransport oder im Schnelltransport zur Anwendung gelangen. Die Bremsanlage weist mehrere individuelle Bremssysteme auf, die unabhängig voneinander und zusätzlich zueinander auf eine Achse einwirken können. Im einzelnen sind in einer erfindungsgemäßen Bremsanlage unabhängig voneinander ein Widerstandsbremssystem und ein pneumatisch gesteuertes dosierendes Reibungsbremssystem eingesetzt. Nach der vorliegenden Erfindung ist eine Dosiersteuereinrichtung vorgesehen, die die richtige Menge an Reibungsbremskraft der von der !widerstandsbremsung erzeugten Bremskraft hinzufügt. Die erfindungsgemäße Bremsanlage benutzt dabei die Widerstandsbremse als Hauptbremse bei angetriebenen Achsen, während die Reibungsbremse auf alle nichtangetriebenen Achsen wirkt, so daß beim Abbremsen die insgesamt verfügbare Bodenhaftung aller Räder zur Erzeugung eines minimalen Bremsweges ohne Rutschen der Räder herangezogen ist. Bei den angetriebenen Achsen wird die Reibungsbremse nur unter Druck gesetzt, wenn die widerstandsbremse die gewünschte Bremskraft nicht mehr aufbringen kann, und auch dann nur in dem Umfang, der zur Erzeugung der überschüssigen geforderten Bremskraft nötig ist.

Die erfindungsgemäße Bremsanlage weist auch eine "Handbremse"

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oder ein Peststellbremssystem mit völlig unabhängigen Betätigungsmitteln zum Anlegen der Reibungsbremse auf. Hierzu benützt die Feststellbremse einen hydraulisch außer Betrieb gehaltenen Federantrieb, der die Bremsklötze bei der Feststellbremsung andrückt. Die Feststellbremsen können ganz einfach dadurch angelegt werden, daß der Hydraulikantrieb, der die Feststellbremse außer Betrieb hält, entlüftet bzw. drucklos gemacht wird.

Das Notbremssystem der erfindungsgemäßen Bremsanlage besteht aus einer Einrichtung zur Betätigung der Reibungsbremse wie bei einer vollen Betriebsbremsung und auch zur Betätigung von Schienenbremsen. Im normalen, störungsfreien Betrieb der Bremsanlage tritt der hydraulisch außer Betrieb gehaltene Federantrieb niemals in Wirkung. Der hydraulische Gegendruck für den Federantrieb ist jedoch mit der Betriebsbremsleitung zum Bremszylinder während der Notbremsung verbunden, so daß bei einem mangelhaften Druckaufbau in der Betriebsleitung zum Bremszylinder allein dieser verminderte Betriebsdruck zu einem Druckabfall im Gegendruck des hydraulisch außer Betrieb gehaltenen Federantriebes und zu einer Betätigung der vom Federantrieb aus betätigten Bremse führt. Die Verwendung der federangetriebenen Bremse als Zusatz-Sicherheitseinrichtung während einer Notbremsung stellt sicher, daß Iceine Störung oder Störungskombination auftreten kann, welche zu einem Ausfall der Notbremse führt. Gleichzeitig stellt die Verwendung der normalen Betriebsbremse als Not-Reibungsbremse, wenn keinerlei Störung vorliegt, sicher, daß die Bremsung auch in diesem Fall in Abstimmung auf das Fahrzeuggewicht erfolgt, also die Bremskraft durch die Beladung des Fahrzeuges begrenzt ist. Die Bremskraft der federbetriebenen Bremse ist an sich nicht durch die jeweilige Beladung des Fahrzeuges begrenzt und würde so bei einem leichtbeladenen Fahrzeug zu einem Rutschen der Räder führen, mit der möglichen Folge eines

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verlängerten Bremsweges. Daher ist der Einsatz der federbetriebenen Bremse auf die zusätzliche Sicherheitsfunktion beschränkt, so daß dieser Antrieb der Bremse nur im Falle einer Störung des hydraulischen oder pneumatisehen Antriebes wirksam wird.

Zusätzlich zu den drei oben erläuterten eigenen Systemen sind zwei weitere Systeme vorgesehen, die unabhängig in die Betätigung der Reibungsbremsen eingreifen können. Das erste dieser zusätzlichen Systeme ist ein beiadungsabhängiges Steuersystem, welches den dem Betätigungsmechanismus für die Reibungsbremse zur Verfügung stehenden Druckmitteidruck einstellt. Für jedes Fahrgestell sind dabei eine Luftfeder und ein in Abhängigkeit von der Beladung arbeitendes Steuerorgan vorgesehen. Das Steuersystem verwendet dabei den Druck in der Luftfeder zur Erzeugung eines Ausgangsdruckes mit einem minimalen Schwellenwert oder eines oberhalb des Schwellenwertes liegenden, zum Druck in der Luftfeder proportionalen V/ertes. Diese proportionale Einstellung des Pneumatikdruckes paßt die Bremskraft der Reibungsbremse an das Gewicht des Wagens an.

Mit der vorliegenden Erfindung soll eine Bremsanlage für leichte Schienenfahrzeuge geschaffen werden, bei der eine Widerstandsbremseinrichtung bei der WiderStandsbremsung ein variables elektrisches Steuersignal erzeugt. Die Bremsanlage weist auch eine druckmittelbetriebene Reibungsbremse für das Fahrzeug auf, mit einer Betätigungseinrichtung, die zur Betätigung der Reibungsbremse auf Änderungen im Druckmitteldruck anspricht. Erfindimgsgemäß ist dabei weiterhin eine Drucksteuereinrichtung vorgesehen, die zur Änderung des Drucks im Druckmittel für die Reibungsbremse auf ein variables elektrisches Steuersignal anspricht. Die Drucksteuereinrichtung weist einen elektropneumatischen Umwandler auf, der zur Änderung des Drucks

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im Druckmittel für die Reibungsbremse auf Änderungen in der elektrischen Steuerung anspricht. Die vorliegende Erfindung soll weiterhin ein Betätigungsorgan bzw. ein Bremszylinder für die Reibungsbremse mit einem ersten und einem zweiten druckmittelangetriebenen Hydraxilikantrieb schaffen, wobei der erste Hydraulikantrieb zur Betätigung der Reibungsbremse auf positive Druckänderungen im Druckmittel anspricht. Weiterhin ist ein Federantrieb vorgesehen, der zur Betätigung der Bremse auf Druckentlastungen des Druckmittels für den ziveiten hydraulikmotor anspricht,

V7eitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm zur VeranschauEichung der Schaltung der verschiedenen Bauteile einer erfindungsgemäßen Bremsanlage,

Fig. 2 schematisch vereinfacht einen Schnitt durch den Verteilerblock der Luftdruckstenerung und die Propor— tionalsteuereinrichtung für den Druckmittel druck,

Fig. 3 einen Schnitt durch die beladungsabhängige Steuereinrichtung,

Fig. 4 einen Schnitt durch den ■Pneumatik-Hydraulik-Umwandler mit der Druckentlastungskammer,

Fig. 5 einen Schnitt durch eine Druckentlastungseinrichtung imd einen Teil der Drucken.tlastungskammer,

Fig. 6 in isometrischer Darstellung einen Schnitt durch den Verteiler- und Druckentlastungskana] und

Fig. 7 einen Teilschnitt in zum Teil schaltungstechnischer Darstellung durch die Steuereinrichtung für die Not- und Feststellbremse, das hydraulische Steuerorgan und die Scheibenbremse.

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Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend die gesamte Bremsanlage und die Zusammenwirkung der verschiedenen Bauteile der Bremsanlage anhand des Blockdiagrammes gemäß Fig. 1 näher erläutert. Jedes der verschiedenen Untersysteme wird sodann im Zusammenhang mit der Beschreibung der konstruktiven Ausbildung der Bauteile des Untersysteme im einzelnen erläutert.

In Fig. 1 ist die Wechselbeziehung zwischen einem elektrischen und einem pneumatischen Untersystem veranschaulicht. Darüberhinaus zeigt die Darstellung die Wechselbeziehungen zwischen den drei unabhängigen Bremsbetätigungssystemen und den beiden unabhängigen aufgeschalteten Regelsystemen, die in die Bremsanlage steuernd eingreifen. Die drei unabhängigen Bremsenbetätigungssysteme sind deis Widerstandbremsungssystem, das pneumatisch gesteuerte Reibungsbremsensystem und das unabhängige Hot- und Feststellbremsensystem. Die unabhängigen aufgeschalteten Systeme weisen die Steuereinrichtung zur Berücksichtigung der momentanen Beladung und die Einrichtung zur Erfassung eines Rutschens des Rades und zur Erzeugung eines daraufhin erfolgenden Abfalls der Bremse auf.

Die erfindungsgemäße Bremsanlage ist für eine Verwendung im Massengut- oder Schnelltransport vorgesehen, wobei in der Regel nur eine begrenzte Anzahl von Wägen eingesetzt ist. Insoweit besteht ein Unterschied zu üblichen Bremsanlagen, die für eine Verwendung bei Güter- oder Personenzügen mit 150 bis 200 Wägen vorgesehen sind. Bei den leichten Schienenfahrzeugen, bei denen die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zur Anwendung gelangt, sind Fahrmotore und dynamische Bremsen 28 für wenigstens zwei endseitige Fahrgestelle des Fahrzeuges vorgesehen. Jede der dynamischen Bremsen 28 erzeugt ein Rückführsignal zu einer Befehlssteuerung 29 für die Bremsung, die unmittelbar auf

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Stromänderungen im Steuerleitungssystem 11 anspricht. Die konstruktive Ausführung der Befehlssteuerung und der Widerstandsbremse kann unterschiedlich ausgeführt werden, wobei die schaltungstechnische Veranschaulichung.gemäß Fig. 1 für eine große Vielzahl von Ausbildungsformen gilt. Die vollständige Widerstandsbremse weist in nicht näher dargestellter Weise weiterhin einen Führersehalter auf, der in der Regel am Steuerstand des Zuges angeordnet ist und dem Zugführer ermöglicht, die Antriebssteuerkreise der Fahrmotore zwischen einer Antriebsschaltung und einer Bremsschaltung umzuschalten.

Nach der vorliegenden Erfindung ist auch ein pneumatisch betätigtes Reibungsbremssystem mit Reibungsbremsen 32 und 33 für das vordere Fahrgestell, 34 und 35 für das mittlere Fahrgestell und 36 und 37 für das hintere Fahrgestell vorgesehen. Die erfindungsgemäße Bremsanlage weist hierbei ein pneumatisches Steuersystem und Pneumatik-Hydraulik -Umwandler 38, 39 und 40 zur Umwandlung der hydraulischen Betätigungs- oder Steuersignale in Hydraulilcdruck auf. Diese Umwandler verstärken die pneumatischen Steuersignale und erleichtern den Einsatz hydraulischer Betätigungseinrichtung 32 bis 37. Der hydraulische Abschnitt des Bremssystemes weist auch Nachsteileinrichtungen 41 , und 43 zur Erhöhung der in einem schnell ansprechenden Bremssystem erforderlichen Präzision auf.

Jeder der pneumatisch gesteuerten Antriebe der Reibungsbremse spricht auf Änderungen im Steuerdruck an. Jeder der umwandler 38 bis 40 weist einen druckgesteuerten Druckmittelantrieb und einen Hydraulikantrieb auf. Der Druckmittelantrieb spricht auf positive Änderungen im Druckmitteldruck an und betätigt den Hydraulikantrieb. Der Druckmitteldruck für die pneumatisch gesteuerten Reibungs-

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bremsen wird durch zwei Systeme unabhängig eingestellt. Der zunächst zugeführte Luftdruck wird durch eine Steuereinheit 45 abgeändert und eingestellt, die einen Ausgangsbremsdruck erzeugt, der einer Verminderung des elektrischen Eingangsstromes unterhalb einer vorgegebenen Höhe proportional ist. Dieser Signalstrom wird von der Befehlssteuereinheit 29 für die Bremse erzeugt und durch einen Bremsbefehl des Zugführers vermindert sowie durch einen Bremsbefehl des Zugführers zum Bremsenabfall oder im Falle einer motorgetriebenen und damit Widerstandsgebremsten Achse durch eine Erhöhung des Rückführstromes der Widerstandsbremsung erhöht. In der erfindungsgemäßen Bremsanlage v/ird die Widerstandsbremse als Hauptbremse für die angetriebenen Achsen eingesetzt und die Reibungsbremse nur unter Druck gesetzt, wenn die Widerstandsbremse die. erforderliche Bremskraft nicht aufbringt, und auch dann nur in dem Umfange, der zur Erzeugung der noch fehlenden Bremskraft erforderlich ist. Die Steuereinheit 45 ist ein elektro-pneumatischer Druckumwandler, der auf Steuersignale aus der Befehlssteuereinheit 29 der Bremse anspricht und einen Ausgangsdruck erzeugt, der ein dosierendes Bypass-Ventil einstellt, Mit der Steuereinheit 45 wird eine Bremsanlage geschaffen, die die Bremskraft der Reibungsbremse während der Bremsung derart erhöhen oder absenken kann, daß sich exakt die Gesamtbremskraft ergibt, die vom Zugführer über die Steuerleitung 11 eingegeben wird, unabhängig von Unregelmäßigkeiten oder Schwankungen der dynamischen Bremskraft infolge wechselnder Fahrgeschwindigkeit oder Störungen.

Der erzielbare maximale Druck des Druckmittels wird ebenfalls unabhängig durch ladungsabhängige Steuereinrichtungen 53a, 53b und 53c erzeugt. Die Arbeitsweise des Steuerkreises zur Erfassung der Beladung des Fahrzeuges wird weiter unten im einzelnen erläutert.

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Die Steuereinheit 45 steuert den an den angetriebenen endseitigen Fahrgestellen des Fahrzeuges zur Verfugung stehenden Druckmitteldruck, während die Steuereinheit 46 den Druckmitteldruck für die Betätigung der Bremsen 34 und 35 am nicht angetriebenen, mittleren Fahrgestell einstellt. Diese Bremse wird unabhängig von der Widerstandsbremsung an den endseitigen Fahrgestellen angelegt. Dabei erbringt das mittlere Fahrgestell 20 % der Bremsleistung, während die endseitigen Fahrgestelle jeweils 40 % der Bremsleistung erbringen. Die Druckluft für das pneumatische Steuersystem wird mittels eines Kompressors 47 erzeugt, der in einen Hauptdruckluftspeicher 48 und einen Reserveluftdruckspeicher 49 fördert. Der Reserveluftdruckspeicher 49 ist gegen Druckverluste infolge eines Leitungsbruches oder einer Störung des Kompressors 47 durch ein Rückschlagventil 50 gesichert. Die Speicherleistung des Reservespeichers 49 ist außerdem so groß, daß 15 Vollbremsungen und Bremsenlösungen durchgeführt werden können, wenn der Kompressor 47 ganz ausfällt. Der Reservespeicher 49 dient zur Einspeisung von Druckluft in das pneumatische Steuersystem, welches seinerseits das Reibungsbremssystem betätigt. Der Hauptluftdruckspeicher 48 fördert außerdem Druckluft zu Luftfedern 51a, 51b und 51c, die zwischen den Fahrgestellen und dem Wagenkörper angeordnet sind. Das Rückschlagventil 50 trennt das pneumatische Steuersystem von der Federung, um einen Verlust an Steuerdruck im Falle des Bruches einer der Luftfedern oder einer Störung in einem der Bauteile des Beladungsausgleichssystemes zu vermeiden.

Im Normalbetrieb stellen die beladungsabhängigen Steuerorgane 53a, 53b und 53c den Maximaldruck ein, der den Pneumatik-Hydraulik-Umwandlern 38 bis 40 zugeführt wird. Dies ist erforderlich, da während einer Vollbremsung eine vorbestimmte Bremskraft auf die Räder des Fahrzeuges mittels

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des Reibungsbremssystemes aufgebracht werden, um das Fahrzeug so schnell und so sicher als möglich zum Stillstand zu bringen. Dabei ist jedoch wichtig, daß die Bremskraft einen bestimmten Maximalwert nicht überschreitet, da dies zu einem Rutschen der Räder auf den Geleisen führen würde. Ein solches Rutschen oder Gleiten der Räder auf den Gleisen führt zur Bildung abgeflachter Stellen an den Rädern und verlängert den Bremsweg. Da die für eine Vollbremsung erforderliche Bremskraft dem Gesamtgewicht des Wagens unter Einschluß seiner Ladung proportional ist, ist es erforderlich, eine Einrichtung zum Messen der Last und zur Einstellung des Druckes in den Bremszylindern während einer Vollbremsung vorzusehen. Würde eine solche Vorsorge nicht getroffen, so würde die für einen voll beladenen Wagen erforderliche Bremskraft für eine Vollbremsung zu einem Rutschen der Räder eines leeren Wagens führen, oder wäre umgekehrt die für die Vollbremsung eines leeren Wagens erforderliche Bremskraft nicht ausreichend, um einen vollbeladenen Wagen schnell und sicher abzubremsen^fDer Wagenkörper ist normalerweise mittels der Luftfedern, die verschiedene Aufgaben haben, von den Fahrgestellen getrennt. Die Hauptaufgabe der Luftfedern besteht darin, eine Federung zu schaffen, deren Fahrkomfort besser als derjenige von Schraubenfedern ist. Darüberhinaus hält der Luftfedermechanismus die Höhe des Wagenkörpers über den Schienen und der Ladeplattform unabhängig von der Beladung des Wagens konstant. Hierzu wird der Druck in der Luftfedereinrichtung entsprechend dem Wechsel der Beladung des Wagenkörpers eingestellt. Der in den Luftfedern 51a, 51b und 51c vorliegende variable Luftdruck kann sodann zur Erzeugung einer proportionalen Anzeige der Beladung des Fahrzeuges selbst herangezogen werden. Dieser variable Druck dient als Führungsgröße für die beladungsabhängigen Steuerorgane 53a, 53b und 53c, die den in die Pneumatik-Hydraulik-Umwandler 33 bis 40 eingespeisten Druck entsprechend

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ändern und einstellen.

Die erfindungsgemäße Bremsenlage weist weiterhin hydraulische Betätigungsorgane für die Reibungsbremsen mit einem ersten und einem zweiten Hydraulikantrieb auf, die tandemartig hintereinander liegen. Der erste Hydraulikantrieb spricht zur Betätigung der Scheibenbremsen auf positive Änderungen im Hydraulikdruck an. Der zweite Hydraulikantrieb spricht zur Freigabe eines Federantriebes im Bremszylinder auf Druckentlastungen der Hydraulikflüssigkeit an. Der Federantrieb legt mechanisch die Bremsbacken an die Bremsscheibe an.

Der erste Hydraulikantrieb wird durch die weiter oben beschreibene Steuereinrichtung betätigt. Die elektrischen oder elektronischen Steuersignale werden in pneumatische Steuersignale umgesetzt, die ihrerseits die Pneumatik-Hydraulik-Umwandler 38 bis 40 steuern. Diese Umwandler erzeugen positive Änderungen des Druckes in der den ersten Hydraulikmotoren in den Bremszylindern 32 bis 37 zugeführten Hydraulikflüssigkeit. Dieses System arbeitet proportional und führt zu einer abgestuften Bremsenbetätigung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, der Beladung und der zur Verfügung stehenden Bremsleistung der Widerstandsbremsung.

Wie v/eiter unten noch näher erläutert wird, weist die Zusatzeinrichtung für die Steuerung der Not- und Feststellbremse ein völlig getrenntes Untersystem auf, das unabhängig von dem Steuersystem für die Betriebsbremse arbeitet. Sowohl das Zusatz-Notbremsensystem als auch das Feststellbremsensystem verwenden den Federantrieb und den zweiten Hydraulikantrieb. Jedes dieser beiden Systeme wird durch Aberregung des Notmagnetventiles in Betrieb gesetzt,

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welches in Abwesenheit von Bremsdruck im Betriebsbremszylinder den hydraulischen Druck in dem zweiten Hydraulikantrieb absenkt. Dieser Druck wird durch die genannten Notmagnetventile 301 bis 303 an jedem der Fahrgestelle abgelassen. Diese beispielsweise als Ventile ausgebildeten Steuerorgane sind normalerweise geschlossen und arbeiten leckfrei; sie stellen eine Verbindung zwischen dem zweiten Druckmittelantrieb und der hydraulischen Bremsleitung oder Speiseleitung her. \lenn in der Speiseleitung kein Druck ist, so wird beim Öffnen der Notmagnetventile der zuvor eingeschlossene Druck schnell durch die Umwandler bis 40 abgebaut. Wenn dabei eine Betriebsbremsung stattfindet, so wird der Druck ausgeglichen, um eine zu hohe resultierende Bremskraft und damit ein Rutschen der Fahrzeugräder zu vermeiden.

Ein Untersystem ist auch für die erneute Aufladung des zweiten Hydraulikantriebes während jeder Bremsenbetätigung vorgesehen. Dadurch ist sichergestellt, daß im zweiten Hydraulikantrieb ausreichender Druck herrscht und vermieden, daß infolge auftretender Leckströmungen eine unbeabsichtigte Auslösung der Notbremse erfolgt.

Die Ablaßventile 301 bis 303 werden durch ein elektrisches Signal gesteuert, welches entweder durch die Notbremsen-Steuereinheit 14 oder die Feststellbremsen-Steuereinheit auf eine Steuerleitung 304 aufgegeben wird. Darüberhinaus ist auch eine Rückstelleinrichtung zum Lösen der Bremsen bei Bedarf von Hand vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Bremsanlage ist weiterhin mit einem Überwachungssystem für ein Rutschen der Räder versehen, welches als Schlupfdetektor eine logische Schaltung 27 aufweist, sowie Steuerorgane 59, 60 und 61 für eine Druckentlastung. Die logische Schaltung 27 erfaßt Geschwindig-

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keitsunterschiede zwischen den Achsen oder Wellen der verschiedenen Fahrgestelle und erzeugt ein Signal zur Verminderung der Widerstandsbremsung oder der Reibungsbremsung. Das Erfordernis eines ausfallsicheren Betriebes wird dadurch berücksichtigt, daß zur Leitungsverbindung zwischen der logischen Schaltung 27 und den Widerstandsbremsen 28 und 29 normalerweise aberregte Magnetschalter vorgesehen sind, und daß die Steuereinrichtungen 59 bis 61 normalerweise, d.h. ohne Stromzufuhr, in Ruhestellung sind, in der keine Druckentlastung erfolgt. Die logische Steuerschaltung weist weiterhin einen elektrischen Zeitgeber für die Steuerorgane oder Druckent1astungsventile 59,

60 und 61 auf, die verhindern, daß eine Druckentlastung nach der Betätigung dieser Steuerorgane über einen vorbestimmten Zeitraum hinaus erfolgt. Wenn somit ein Rutschen auftritt, so erhalten· die Steuerorgane 591 60 und

61 Strom und erzeugen einen Druckabfall der Druckluft in dem Pneumatik-Hydraulik-Umwandler des rutschenden Fahrgestelles. Der Umwandler des betroffenen Fahrgestelles oder der betroffenen Fahrgestelle wird solange druckentlastet, als dies erforderlich ist, um das Rutschen zu beseitigen, jedoch nicht länger als die vorbestimmte Zeitspanne.

Die Detektoren für ein Rutschen des Rades erhalten an ihrem Eingang Signale von vier magnetischen Sonden. Die logische Schaltung 27 verstärkt, formt und vergleicht die schwachen Signalimpulse von diesen Sonden oder Sensoren. Dabei erzeugt das Überwachungssystem eine Anzeige für eine Drehung oder ein Rutschen, wenn irgendeine Achse oder Walle mit einer von irgendeiner anderen Achse oder Welle unterschiedlichen Geschwindigkeit dreht und der Unterschied nicht nur geringfügig ist; darüberhinaus sind jedoch auch Maßnahmen getroffen, Situationen zu erfassen, in denen

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sämtliche Räder gleichzeitig mit gleichen Geschwindigkeiten rutschen. Hierzu werden Änderungen der Winkelbeschleunigung erfaßt. Das System mißt die Beschleunigung an einer Achse und veranlaßt bei seiner Auslösung, daß der Detektor ein Druckentlastungs-Steuersignal zu einem einzigen Steuerorgan 59 bis 61 sendet. Diese Betätigung eines Steuerorganes wird das Rutschen nur für ein einzelnes Fahrgestell korrigieren, jedoch v/ird der Gleichlauf zwischen den Rädern unterbrochen, sobald dieses eine Fahrgestell nicht mehr rutscht, so daß die anderen Detektoren ihre zugeordneten Steuerorgane für eine Druckentlastung betätigen.

Die erfindungsgemäße Bremsanlage weist überdies ein Ausschaltorgan 63a für die Betriebsbremse auf, welches das Reibungsbremssystem völlig drucklos macht. Das Ausschaltorgan wird beim Abschleppen und/oder bei der Beendigung des Fahrauftrages im Falle einer Störung in einem der Bremssysteme betätigt. Eine solche mechanische Ausschaltung ist auch für jedes einzelne Fahrgestell mittels der Ausschaltorgane 63b, 63c und 63d einzeln möglich.

Das Proportionalsteuersystem einer erfindungsgemäßen Bremsanlage weist drei unabhängige Untersysteme auf. Das erste Untersystem besitzt ein Proportional-Steuerorgan, welches die Reibungsbremsung mit der Widerstandsbremsung für die endseitigen Fahrgestelle "mischt". Das zweite System erzeugt eine ausschließlich durch Reibungsbremsung bewirkte Bremsleistung am mittleren Fahrgestell. Das dritte Proportionalsystem weist Luftfedern und beiadungsabhängige Steuerorgane für jedes Fahrgestell des Fahrzeugs auf.

Im Betrieb führt die Fernsteuereinheit 9 des Fahrzeuges

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der Befehlssteuerzentrale 29 für die Bremsung ein variables Signal zwischen O und 10 Volt zu. Die Steuerzentrale stellt eine Reihe von Faktoren ein, wie das gesamte Ladungsgewicht des Fahrzeuges, die Stoßlastbegrenzunj für den Zug und die Größe des Rückführsignales der Widerstandsbremsung von der Widerstandsbremse 28. Die Steuerzentrale legt dann ein abgestuftes Signal an das Proportionalsteuerorgan oder Proportionalregelorgan 45· Der Verstärker 3Cf verstärkt das eingehende Steuersignal in den Bereich von 0 bis 20 Volt für eine Weiterverarbeitung durch das Proportionalsteuerorgan. Das Proportionalsteuerorgan erhält außerdem einen vorbestimmten Eingangsdruck aus den Leitungen 16 und 16a in Höhe von etwa 6,9 bar (100 psi). Das Proportionalsteuerorgan erzeugt einen Ausgangsdruck, der in dem Maße ansteigt, wie die Spannung aus dem Verstärker 30 unterhalb einer vorbestimmten Höhe absinkt. Das Proportionalsteuer- oder -regelventil 45 weist viele der aus den US-Patenten 3 528 709, 3 536 360 und 3 535 351 bekannten Regel- oder Umsetzereinrichtungen auf, so daß auf diese Druckschriften voll inhaltlich Bezug genommen werden kann. Bei der Anwendung im vorliegenden Bremssystem ist die Mischerschaltung für die dynamische Bremsleistung und die Reibungsbremsleistung in der Befehlssteuerzentrale 29 für die Bremsung und nicht im Steuerorgan 45 vorgesehen. Das Steuerorgan 45 führt der Leitung einen entsprechenden pneumatischen Ausgangsdruck zu, der sich gegenläufig mit der Widerstandsbremsung durch die Widerstandsbremse 28 ändert. Das Proportionalsteuerorgan führt den pneumatischen Steuerdruck über die Leitungen 17a und 17b den endseitigen Fahrgestellen des Fahrzeuges zu.

Das Bremssystem für das mittlere Fahrgestell weist ein ähnliches Proportionalsteuerorgan 46 zur Erzeugung eines abgestuften pneumatischen Bremsdruckes für den Pneumatik-Hydraulik—Umwandler 29 auf. Das Proportionalsteuerorgan erhält seinen Eingangsdruck aus der Leitung 16b und führt

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seinen Ausgangsdruei: über die Leitung 18 dem mittleren Fahrgestell zu. Das mittlere Fahrgestell hat eine eigene Steuerzentrale 31 die ein ausschließlich zur Steuerung der Reibungsbremsung dienendes Bremssignal dem Proportionalsteuerorgan 46 zuführt. Dieses Signal wird aus der Befehlssteuerzentrale erhalten und berücksichtigt die Gesamtbeladung des Fahrzeuges, sein Gewicht und seine Geschwindigkeit, jedoch nicht die Höhe des Rückführsignales der Widerstandsbremsung aus den Widerstandsbremsen an den vorderen und hinteren Fahrgestellen. Somit kann das Proportionalsteuerventil 46 dem Pneumatik-Hydraulik-Umwandler 39 einen erheblich höheren pneumatischen Druck zuführen als das Proportionalsteuerorgan 45 den Pneumatik-Hydraul ik-Umwandlern 38 und 40. Für die Dosierung mittels des Steuerorganes ist ein Einspeisungs- und Ablaß--Steuerglied vorgesehen, an dem der Bingangsdruclc aus der Leitung 16b liegt und welches diesen Druck entweder durch einen Auslaß in die Umgebung abläßt oder dem Bremssystem für eine Betätigung der Reibungsbremsen zuführt.

Das Proportionalsteuer- oder -regeluntersystem setzt an der pneumatischen Speiseleitung 16 an, die aus dem Druckluftspeicher und dem Ausschaltorgan 63a für die Reibungsbremse austritt. Wie in Fig. 1 veranschaulicht ist, wird der Druck mittels eines Druckregulierorganes 8 und eines Relais-Steuerorganes 9 eingestellt. Die Eingangsleitung 8a zum Regulierorgan 8 liegt an dem vollen Speisedruck in dem Druckluftspeicher 49. Das Regulierorgan 8 erzeugt einen die gewünschte Druckhöhe im System anzeigenden Ausgangsdruck. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt diese Druckhöhe bei 6,9 bar (100 psi). Der Ausgangsdruck in der Leitung 8b liegt als Führungsgröße am Relais-Steuerorgan an. Das Relais-Steuerorgan 9 stellt diesen Führungsdruck in der Ausgangsleitung 16d her. Der Führungsdruck in der Leitung 16d wird durch einen Druckschalter 15 überwacht,

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der seinerseits mit einer Anzeigeeinrichtung in der Befehlssteuerzentrale für die Bremse verbunden ist.

In Fig. 2 ist rechts oben die Druckspeiseleitung 16 mit dem Eingangsdruck des Systemes dargestellt, Eine Zweigleitung 8a führt zum Einlaß 7 des Druckregulierorganes 8. Das Druckregulierorgan 8 stellt einen vorbestimmten Druck, z.B. 6,9 bar (100 psi) am Auslaß 6 und in der Führungssteuerleitung 3b her. Dieser Führungsdruck wird dem Einlaß 401 des Relais-Steuerorganes 9 zugeführt. Das Relais-Steuerorgan 9 ist ein übliches pneumatisches Servo ventil mit einer Führungsmembran 402, einem Einlaß-Auslaßventil für die Hauptleitung und einem Einlaß-Auslaßventil 404 für die Steuerleitung. Wenn der Führungsdruck aus dem Einlaß die Kammer 405 unter Druck setzt, so werden die Führungsmembran 402 und der an ihr anliegende Führungskolben 406 in der Darstellung gemäß Fig. 2 nach oben gedruckt und verschieben dabei die Hauptsteuerstange 407. Wenn die Hauprsteuerstange 407 nach oben gedrückt wird, so hebt sie das Hauptsteuerventil 403 von seinem Sitz 409 ab, so daß die Verbindung zwischen dem Einlaß 410 und dem Auslaß 411 der Hauptleitung hergestellt wird. Die aus dem Druckluftspeicher der Hauptleitung kommende Druckluft wird über die Leitung 16 dem Einlaß 410 und der ringförmigen Vorlagekammer 412 zugeführt. Wenn das Hauptleitungsventil 403 angehoben wird, so gelangt die Druckluft von dem ringförmigen Vorlageraum 41 2 durch den kreisförmigen Dichtsitz zur Auslaßkammer 413 und zum Auslaß 411. Gleichzeitig wird ein Teil dieses Druckes bzw. der Druckluft mittels des inneren Kanales 414 der Führungssteuereinrichtung des Servoventiles aufgegeben. Der Auslaßdruck in der Leitung 411 gelangt durch den Kanal 414 zur Gegendruokkammer 415 der Führungsventilanordnung. Wenn der Druck in der Kammer 415 den Druck in der Kammer 405 erreicht hat, so führt die

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Feder 415 die Steuerstange 407 wieder in ihre ursprüngliche. Lage zurück und gestattet ein Aufsetzen des Hauptlei tungsventiles 408 auf den Dichtsitζ 409. Damit ist jede weitere Verbindung zwischen dem Einlaß 410 und dem Auslaß 411 in der Hauptleitung unterbunden. Das Führungsventil 404 wird dazu benutzt, das Auslaßventil 403 in der Hauptleitung in Abhängigkeit von Druckänderungen am Führungseinlaß 401 einzustellen.

Der so in die Auslaßleitung 16d eingegebene Druck entspricht dem vom Drucksteuerorgan δ in der Führungsdruckleitung 8b erzeugten Führungsdruck. Wenn sich dieser Druck ändert, so wird auch der Ausgangsdruck in der Leitung 16d geändert.

Der Eingangsdruck für das Steuerorgan 45 wird somit nach dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung bei etwa 6,9 bar (100 psi) eingestellt. Die Proportionalsteuerventile 45 und 46 sind im wesentlichen gleich aufgebaut, wobei in Fig. 2 das Steuerorgan 46 schematisch angedeutet und das Steuerorgan 45 im Schnitt näher dargestellt ist.

Jedes der Regelorgane 45 oder 46 einer erfindungsgemäßen Bremsanlage weist vier Hauptbaugruppen auf. Die erste Baugruppe besteht aus einem elektrischen Torsionsantrieb 134. Der Torsionsantrieb 134 spricht auf Änderungen des elektrischen Signales in der Steuerleitung 19 an. Der Torsionsantrieb bringt ein proportionales Drehmoment auf eine Vergleicherwelle 137 auf. Die zweite Baugruppe ist ein pneumatischer Torsionsantrieb 138, der auf die Vergleicherwelle 137 ein Widerstandsmoment aufbringt, das linear mit Erhöhungen des über die Ausgangsleitung 139a dem Reibungsbremssystem aufgebrachten Druckes abnimmt» Die dritte Baugruppe besteht aus einem Führungssteaerorgan oder einem

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Druckumwandler 140, der von der Vergleicherwelle 137 aus angetrieben wird. Er dient zur Steuerung des Führungsdruckes in einem Paar von Führungskanalen 141 und 142. Die vierte Baugruppe weist eine Einspeisungs- und Ablaßsteuereinrichtung 143 auf, die zur Einstellung des Eingangsdruckes aus der Leitung 16a für das Reibungsbremssystem in Abhängigkeit von den Führungsdrücken in den Führungsleitungen 141 und 142 dient.

Der elektrische Torsionsantrieb 1 34 ist von üblicher Bauart und weist einen als Permanentmagneten ausgebildeten Rotor auf, der in einem gewickelten Stator dreht. Die Drehrichtung des Antriebes hängt von der Durchflußrxchtung des Stromes durch den Stator ab und die Speisekreise des Antriebes sind so geschaltet, daß er immer in der gleichen Richtung dreht. Das vom Antrieb abgegebene Drehmoment ist der Stärke des Stromes und dem Sinus des Magnetvinkels zwischen ungleichen Polen von Rotor und Stator direkt proportional.

Die Ausgangsleistung dieser Torsionsantriebe wird direkt auf den pneumatischen Torsionsantrieb 138 aufgegeben. Die Betriebsweise dieses Torsionsmotors ist in der US-Patentschrift 3 536 361 im einzelnen erläutert, auf die daher insoweit voll inhaltlich Bezug genommen werden kann. Dieser Torsionsmotor erzeugt ein Gegendrehmoment oder ein Ausgleichsdrehmoment an der Vergleicherwelle 137. Wenn der Druck in der Ausgangsleitung 139a Null ist, so bringt der pneumatische Torsionsantrieb 138 auf die Welle 137 durch Federantrieb ein maximales Drehmoment auf. Wenn umgekehrt eine volle _;Betriebsbremsung durchgeführt wird, so bringt der Torsionsmotor 138 ein minimales Drehmoment auf. Die auf die Welle 137 aufgebrachte Kraft bzw. das aufgebrachte Moment ändert sich gegenläufig mit dem Druck und ist eine negative Funktion des Ausgangsdruckes des Umwandler s.

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Der pneumatische Umwandler 140 verwendet die resultierende Ausgangsleistung an der Welle 137 zur Abänderung des Führungsdruckes, der dem Hauptventil 143 zur Einspeisung oder zum Ablassen zugeführt wird. Der pneumatische Umwandler erhält den Eingangsführungsdruck aus der Leitung 144. Er kann je nach dem über die Welle 137 aufgebrachten Drehmoment drei Steuerbedingungen erzeugen:

a) In der normalen oder Betätigungs-Stellung läßt der Umwandler Führungsdruck aus den Führungsleitungen 141 und 142 ab.

b) Am extremen Ende der Winkeldrehung der Welle 137 wird Führungsdruck in die Führungsleitungen 141 und 142 eingespeist und befindet sich der Umwandler in seiner Lösestellung.

c) In einer Zwischenstellung zwischen den Stellungen gemäß oben a und b wird die Führungsleitung 141 unter Druck gesetzt und die Führungsleitung 142 entlüftet. Jede Vinkeldrehung aus dieser Zwischenstellung in Richtung auf die Wegbegrenzung erzeugt einen Druckaufbau in der Führungsleitung 142 und schaltet das Ablaßventil im Sinne einer Absenkung des Ausgangsdruckes. Drehung in der entgegengesetzten Richtung, also in Richtung auf die Normalstellung, führt zu einer Entlüftung beider Führungsleitungen.

Das Hauptsteuerorgan für eine Einspeisung oder ein Ablassen von Druckluft weist zwei nach Art eines Tellerventiles ausgebildete Ventile 145 und 146 auf, von denen das eine, nämlich das Ventil 145 die Einspeisung von Druckluft und damit die Strömung von der Haupteinlaßleitung 62 zur Hauptbremssteuerleitung 139 steuert, während das andere Ventil 146 den Druckluftablaß und damit die Strömung von der Haupteinlaßleitung 62 zum Auslaß 148 und in die Umgebungsatmosphäre

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steuert. Die Speise-,und Ablaßventile 145 und 146 werden von Zylinderschiebern 15Oa und' 15Ob gehalten, die in axial fluchtenden Bohrungen hin- und herbeweglich gelagert sind und so angeordnet sind, daß das eine Ventil bei seiner Bewegung in einer Richtung das andere Ventil berührt und dieses schließt. Die einander gegenüberliegenden Enden jedes zylindrischen Schieberkörpers haben für einen Druckausgleich gleiche Querschnittsflächen und sind durch Durchgangsbohrungen durch die Zylinderkörper miteinander verbunden. Dadurch werden beide Ventile von Änderungen in den Auslaßdrücken der Umwandler nicht beeinflußt. Das Speiseventil und das Ablaßventil 145 und 146 sind in ihre Schließstellung durch eine Druckfeder 149 belastet, die zwischen ihnen angeordnet ist. Jedes der Ventile 145 und 146 kann in seine jeweilige Öffnungsrichtung durch einen ersten und einen zweiten Führungsantrieb verschoben werden, wobei der Führungsantrieb für das Ventil 145 eine Druckfeder 150 und eine Membran 151 und derjenige für das Ventil 146 eine Druckfeder 152 und eine Membran 153 aufweist. Es ist darauf hinzuweisen, daß die einander entsprechenden Teile der beiden Führungsantriebe entgegengesetzt liegen, so daß das eine der Ventile (das Speiseventil 145) durch die Druckfeder der Membran geöffnet wird. Durch diese Anordnung ergibt sich folgende Wirkungsweise:

a) Die Feder 150 Öffnet das Speiseventil 145 und hält das Ablaßventil 146 geschlossen, wenn die Führungsleitungen 141 und 142 und die Membrankammern 154 und 155 entlüftet sind.

b) Die Membran 153 öffnet das Ablaßventil 146 und hält das Speiseventil 145 geschlossen, wenn beide Membrane bzw. Membrankammern unter Druck stehen.

c) Die Feder 149 schließt sowohl das Speiseventil als auch das Ablaßventil, wenn die Membrankammer 154 unter Druck steht und die Membrankammer 155 entlüftet ist.

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Diese drei Steuerstellungen des Steuerorganes 143 zur Einspeisung und zum Ablassen von Druckluft entsprechen unmittelbar den drei weiter oben erläuterten Stellungen des pneumatischen Umwandlers 140.

Die Betätigung der V/iderstandsbremse und der Reibungsbremse kann von der Bremsenbefehlszentrale 29 aus erfolgen. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Steuerschaltung 9 eine konstante Spannung von 10 Volt auf. Eine Verminderung der Spannung in der Steuerleitung führt zu einer Bremsenauslösung. Das zwischen 0 und 10 Volt liegende Signal in der Leitung 9 wird mittels der Verstärker 30 und 30d auf ein zwischen 0 und 20 Volt liegendes Signal verstärkt. Die Bremsenbetätigung erfolgt proportional der Verminderung der Spannung unter die Vergleichsspannung von 10 Volt. Y/enn beispielsweise die Spannung im Steuerkreis Null beträgt, so würde dies zu einer Vollbremsung führen. Wenn andererseits nur eine Verminderung um 5 Volt vorliegt, so würde dies zu einer proportional schwächeren Bremsenbetätigung führen. In dem in den Fig. 1 und veranschaulichten Ausführungsbeispiel werden die Reibungsbremsen für die endseitigen Fahrgestelle durch das Dosierorgan 45 gesteuert, welches die wirksame Bremskraft der Reibungsbremsen der Bremsleistung der Widerstandsbremse anpaßt. Die Sceuerfolge geschieht dabei im wesentlichen additiv ausgehend von dem Steuersignal in der Leitung 9. Wenn somit die Steuerspannung auf Null vermindert wäre, die Widerstandsbremse jedoch eine Ausgangsspannung von 10 Volt zurückführt, so würde die Befehlszentrale 29 die Reibungsbremse nicht auslösen. Wenn andererseits beim obigen Beispiel die zurückgeführte Ausgangsspannung der Widerstandsbremse nur 8 Volt beträgt, so würde die verbleibende Spannungsminderung von 2 Volt zu einer Auslösung der Reibungsbremsen mit einer Bremsleistung von etwa 20 % führen. Diese zusätzliche Bremsleistung ergäbe dann wiederum

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eine gemischte Vollbremsung.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Steuerleitung 9 mit den anderen Wägen des Zuges verbunden ist, um eine gleichförmige Herabsetzung und eine gleichförmige Bremsung für jeden der Wägen zu erzielen. Dies kann auf verschiedene Weise geschehen. Eine einzige Steuerleitung kann sich durch den ganzen Zug hindurch erstrecken und das Betriebssteuersignal jedem der Bremssysteme jedes Wagens zuführen. Bei einem Zug mit acht Wägen wären dabei sechzehn Proportionalsteuerorgane vorhanden, die der Steuerleitung 9 Strom entziehen. Daher ist es zweckmäßig, Gleichstromverstärker für jedes Steuerorgan einzusetzen, die wiederum die Betriebsspannung für die Torsionsantriebe 134 liefern.

Wenn das Bremssystem gemäß Fig. 2 in Betrieb ist und der Führersehalter auf Antrieb geschaltet ist, so liegen die Kreise der Steuerung für die V/iderstandsbremse 28 in der Antriebsschaltung und die Spannung aus der Steuerzentrale 29 beträgt ein Maximum. Ebenso ist auch das Ausgangsdrehmoment des Torsionsantriebes 134 maximal und hält die Vergleicherwelle 1 37 in einer Freigabestellung für den Umwandler 140. Sämtliche Bauteile des Steuerorganes 134 für die Einspeisung und das Ablassen von Druckluft nehmen dabei ihre in Fig. 2 dargestelltσι Stellungen ein und die Bremszylinderleitung 139 wird über den Auslaß 148 in die Atmosphäre entlüftet.

Um die Bremsen zu betätigen, schiebt der Zugführer den Führersehalter in eine Anlage- oder Bremsstellung, wodurch die Spannung in der Steuerleitung 9 herabgesetzt wird und die Speisekreise des Fahrmotors bzw. der Widerstandsbremse 28 in eine Bremsstellung umgeschaltet werden, um eine V/i derstandsbr ems leistung zu erzeugen. Da die Fahrmotore

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nunmehr als Generatoren arbeiten, führen sie der Bremsenbefehlszentrale 29 eine Spannung zu. Wenn die Widerstandsbremse alleine den Bremsbefehl ausführen kann, so ändert sich am Ausgangssignal der Befehlszentrale 29 nichts und die Vergleicherwelle 137 bleibt in der extremen Freigabestellung. In diesen; r«lle bleibt auch der pneumatische Umwandler 140 in einer Freigabestellung, in der die Führungsleitungen 141 und 142 unter Druck stehen und die Speiseleitung 139 ziim Bremszylinder entlüftet ist. wenn andererseits die Widerstandsbremse keine ausreichende Bremsleistung erbringt, wie sie die Befehlszentrale 29 fordert, so erfolgt eine Verminderung des Ausgangsdrehmomentes des Torsionsantriebes 134 und wird der pneumatische Torsionsantrieb 138 die Vergleicherwelle 137 in Richtung auf ihre Betätigungsstellung verdrehen. Wenn die Welle 137 in Richtung auf ihre Betätigungsstellung dreht, so entlüftet der pneumatische Umwandler 1 30 die Führungsleitungen 140 und 142 und damit auch die Membrankammern 154 und 155· Wenn dieser Druck abgebaut ist, so öffnet die Feder 150 das Tellerventil 145 und schließt gleichzeitig das Ablaßventil 146. Wenn das Speiseventil 145 von seinem Sitz 145 a abhebt, so stellt es eine Verbindung zwischen der Einlaßkammer 156 und der Auslaßkammer 147 und damit zwischen der Eingangsleitung 62 und der Bremsleitung 139 her. Da das Ablaßventil 146 geschlossen worden ist, wird nunmehr der Reibungsbremseinrichtung Luft unter Druck über die Bremsleitung 139 zugeführt. Wenn der Druck in den Leitungen 139 und 139a sich aufbaut, so vermindert sich das Ausgangsdrehmoment des pneumatischen Torsionsantriebes und damit das Gegendrehmoment an der Vergleicherwelle 137· Wenn sich daher die Bremsleistung der Reibungsbremse derjenigen Höhe nähert, die zu einem Ausgleich des fehlenden Leistungsbodarfes der Widerstandsbremse erforderlich ist, so beginnt der elektrische Torsionsantrieb 134 die Vergleicherwelle 137 in Richtung auf eine mittlere Überlappungs-

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stellung hin zu bewegen. Wenn die Summe der Leistungen der Reibungsbremse und der Widerstandsbremse der gewählten Bremsleistung entspricht, so halten sich die auf die Welle 137 einwirkenden Drehmomente das Gleichgewicht und bleibt der Druckumwandler 140 in seiner überlappenden Mittelstellung.

In dieser Überdeckungsstellung ist die Führungsleitung 141 unter Druck und die Führungsleitung 142 entlüftet. Wenn sich der pneumatische Umwandler in seine mittlere Überblendungsstellung bewegt, so steigt der Druck in der Membran-Arbeitskammer 154 an und drückt die Membran 151 die Feder 150 zusammen, so daß die Feder 149 das Speiseventil 145 schließen kann.

Nachdem die Zuggeschwindigkeit auf einen geringen Wert abgesenkt worden ist, läßt die Bremsleistung der Widerstandsbremse allmählich nach ("fading")· Dadurch wird die der Befehlszentrale 29 zugeführte Spannung vermindert. Wenn der Zug in diesem Abschnitt der Bremsung eintritt, so wird die Drehmomentbelastung der Vergleicherwelle 137 erneut unausgeglichen in der entgegengesetzten Richtung und wird der pneumatische Torsionsantrieb 138 den Druckumwandler 140 in seine Betätigungsstellung schieben. In dieser Stellung werden die Membran-Arbeitskammern 154 und 155 durch die Führungssteuerleitungen 141 und 142 entlüftet, so daß die Feder 150 das Speiseventil 145 öffnen und das Ablaßventil schließen kann.

Druckluft unter Druck wird nunmehr über die Einlaßkammer und die Auslaßkammer 156 in die Bremsleitung 139 eingespeist. Wenn der Druck in der Bremsleitung 139 ansteigt, so führt der angestiegene Druck zu einer Verminderung des Ausgangsdrehmomentes des pneumatischen Torsionsantriebes 138. Wenn die Bremsleistung der pneumatisch betätigten Seibungs-

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bremse ausreichend angehoben worden ist, um den Leistungsabfall der Widerstandsbremse bei niedriger Geschwindigkeit auszugleichen, so führen die Torsionsantriebe 1 34 und 1 38 den pneumatischen Umwandler wieder in die mittlere Überlappungssteilung zurück.

Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, stimmt das Steuersystem die Reibungsbremsleistung unabhängig von dem Einfluß der Geschwindigkeit auf die Widerstandsbremsleistung immer so ab, wie dies zur Aufrechterhaltung der gewünschten Gesamtbremsleistung erforderlich ist.

Wie weiter oben bereits erläutert wurde, wird auch das mittlere Fahrgestell oder Drehgestell mittels pneumatisch gesteuerter Reibungsbremsen gebremst. Das Proportionalsteuerorgan 46 ist völlig gleich mit dem Proportionalsteuerorgan und arbeitet im wesentlichen auf dieselbe Weise, wie dies weiter oben im Zusammenhang mit dem Steuerorgan 45 erläutert worden ist. Jedoch erzeugt die Befehlssteuerzentrale für die Bremsung in der Leitung 20 ein abnehmendes Steuersignal, welches unabhängig von der Widerstandsbremsleistung bzw. deren Ausgangssignal ist. Das von der Befehlssteuerung für das mittlere Fahrgestell erzeugte Steuersignal ändert sich in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Zuges und vom Gewicht der Fahrzeugbeladung, jedoch nicht in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Widerstandsbremse. Wenn die Spannungsminderung der Steuerleitung 9 aufgegeben wird, so wird sie ohne eine Mischung oder Überlagerung der Befehlssteuerung 31 für das mittlere Fahrgestell zugeführt, von wo sie zum Verstärker 30b und zum Steuerorgan 46 gelangt. Während der Widerstandsbremsung können die beiden endseitigen Fahrgestelle nur etwa 20 bis 30 % des der Reibungsbremse insgesamt zur Verfügung stehenden Luftdruckes verwerten, während das mittlere Fahrgestell die Bremsleistung der Reibungsbremsen zu 100 % aufbringt.

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Die Beladungsausregelung einer erfindungsgemäßen Bremsanlage verwendet getrennte Luftfedern für jedes Drehgestell und gesonderte Beladungsregelorgane zwischen den Proportionalsteuerorganen 45 und 46 und den Pneumatik-Hydraulik-Umwandlern 38 bis 40. Das Beladungsregelsystem als solches ist ein unabhängiges Regelsystem, welches den maximalen Druckmitteldruck einstellt, der den Umwandlern bis 40 zugeführt werden kann.

In Fig. -3 ist teils schaltbildlich teils im Schnitt ein Teil der Beladungsregeleinrichtung einer erfindungsgemäßen Bremsanlage dargestellt. Die Bauteile des Beladungsregelsystemes sind im einzelnen in der US-Patentschrift 3 730 erläutert, auf die insoweit voll inhaltlich Bezug genommen wird. Das Beladungsausregelsystem erhält eine Steuergröße von den Luftfedern 51a, 51b und 51c, die in Fig. 3 schematisch durch eine Luftfeder 51 veranschaulicht sind. Die Luftfeder 51 bietet einen einer Schraubenfeder überlegenen Fahrkomfort und stützt den Fahrzeugkörper gegenüber dem jeweiligen Fahrgestell ab. Wenn die Beladung des Fahrzeuges zunimmt, so wird der Luftdruck in der Luftfeder 51 erhöht. Diese Luftdruckerhöhung wird durch eine Speiseleitung 52 und einen Regler durchgeführt. Wenn die Beladung des Fahrzeuges steigt, so muß auch der Luftdruck in der Luftfeder ansteigen, um den Wagenkörper in einer konstanten Höhenlage zu halten. Der Unterschied zwischen dem Luftdruck in der Luftfeder 51 bei leerem Wagen und voller Beladung wird als Steuergröße für das Regelorgan 53 herangezogen.

Die Luftfeder 51 ist in der Regel als wenigstens ein flexibler Balg zwischen dem Fahrzeugkörper und den Fahrgestellen ausgebildet. Der nicht näher dargestellte Luftdruckregler spricht auf Vertikalbewegungen des Fahrzeugkörpers infolge. B el adungs änderung en des Wagenkörpers an und erhöht dernent-

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sprechend den Druck in der Luftfeder 51 oder senkt ihn ab. Wenn somit die Beladung des Fahrzeuges zunimmt, so bewegt sich' der Wagenkörper nach unten gegen die Fahrgestelle und betätigt dabei das nicht näher dargestellte Reglerventil zur Erhöhung des Druckes in der Luftfeder 51. Diese Druckerhöhung hebt sodann den Fahrzeugköroer zurück in seine ursprüngliche vorbestimmte Höhenlage oberhalb der Plattform oder der Schienen. Wenn umgekehrt die Beladung des Wagens abnimmt, so hebt sich der Wagenkörper gegenüber den Fahrgestellen und betätigt das Reglerventil im Sinne einer Drucksenkung in der Luftfeder 51» was wiederum zu einem Absenken des Wagens zurück in seine ursprüngliche vorbestimmte Höhenlage führt.

Die Druckschwankungen in der Druckfeder 51 werden als Eingangsgröße für das Beladungsregelorgan 53 gemäß Fig. 3 herangezogen. Wie Fig. 1 zeigt, fließt Luft vom Hauptdruckluftspeicher durch das Rückschlagventil 50 in den Reservespeicher 49 und über die Leitung 72 in die Luftfeder 51. Die Ausgangsgröße der Proportionalsteuerorgane 45 und 46 wird mittels der Leitungen 17 und 18 den Beladungsregelorganen 53a, 53b und 53c zugeführt, von denen eines in Fig. 3 dargestellt ist. Die Luft in der Verteilerleitung 72 wird den drei Beladungsregelorganen parallel zugeführt.

Das Beladungsregelorgan erhält einen Führungsdruck aus der Luftfeder über die Leitung 75, die in das Regelorgan 53 durch den Einlaß 76 eintritt. Gleichzeitig wird Betriebsdruck aus dem Proportionalsteuerorgan 45 in den Relaisoder Servoteil des Regelorgans 53 durch den Eintritt 77 zugeführt und über die Auslaßleitung 78 und die Leitung 79 dem magnetisch betriebenen Ablaßorgan 59 zugeführt. Das. magnetisch betriebene Ablaßorgan 59 ist am Gehäuse des Umwandlers 38 vorgesehen, wie dies nachstehend noch näher begründet und erläutert wird. Daher ist die Leitung 79 auch

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als Anschlußleitung des Umwandlers 38 in Fig. 4 schematisch veranschaulicht. In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist das Beladungsregelorgan an der Außenseite des Pneumatik-Hydraulik-Umwandlers 38 befestigt. Die Fig. 3, 4 und 5 der Zeichnung sind daher nach Art einer auseinandergezogenen Ansicht angeordnet, um die gegenseitigen Wechselbeziehungen der Teile augenfällig darzustellen.

Das Beladungsregelorgan 53 ist in der "Leerstellung¹¹ dargestellt. Dies bedeutet, daß eine minimale Druckmenge dem Führungsabschnitt des Regelorganes 53 von der Luftfeder 51 aus aufgegeben wird. Dieser minimale Luftdruck wird dem Regelorgan über die Leitung 75, den Einlaß 76 und den Einlaßkanal 81 zugeführt, von wo erjsich in der Führungskammer aufbaut. Dieser Führungsdruck übt zusammen mit einer Feder eine Kraft in Richtung des Pfeiles A auf die Oberseite eines Kolbens 84 auf. Diese Kraft wird durch eine auf dem Boden des Kolbens 8.4 nach oben gerichtete Gegenkraft aufgefangen, die von einer Feder 104 über einen Ventilkörper 92-93, eine Halteplatte 86 und eine Feder 85 aufgebracht wird. Dieselbe Kraft wird auch von der Feder 85 auf die Halteplatte ausgeübt. Da die entgegengesetzt gerichteten Kräfte der Feder 85 ausgeglichen sind, bleibt der Kolben an einer vorbestimmten Stelle in einer Führungsbohrung 87 in Ruhe.

Wenn der Wagen leer ist, so ist der Führungsdruck in der Führungskammer 82 minimal und der Kolben 84 liegt mit seinem Schulterabschnitt 88 unmittelbar an einer Schulter 89a einer oberen Abdeckhaube 89 an. Wenn der Druck in der Kammer 82 seinen Höchstwert erreicht, wenn also der Wagen voll beladen ist, so wird der Kolben 84 in Richtung des Pfeiles A gedrückt, was zu einer Auflage der Halteplatte und der Steuermembran 89 an der Schulter 91a einer unteren Abdeckhaube 90 führt. Der Relais- oder Servoteil des BeIadungsregelorganes weist ein Speiseventil 92, ein Ablaßven-

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til 93 und zugeordnete Ventilsitze 94 und 95 auf. Wie in Fig. 3 veranschaulicht ist, ist das Speiseventil 92 offen und Druckluft aus dem Einlaßkanal 77 gelangt in eine Kammer 97. Von der Kammer 97 gelangt die Druckluft in das Relaisventil durch eine Queröffnung 98 und zwischen dem Speiseventil 92 und seinem Sitz 94 hindurch in die koaxiale Bohrung 99. Von der Bohrung 99 aus gelangt die Luft in die Auslaßkammer 100 und tritt durch den Auslaß 78 aus. Druckluft aus der Ablaß- oder Auslaßkammer 100 gelangt gleichzeitig durch den inneren Kanal 101 in die Steuerkammer 102 unmittelbar unterhalb der Membran 90.

Das Speiseventil 92 und das Ablaßventil 93 sind über einen Stift 103 miteinander verbunden. Wie in Fig. 3 veranschaulicht ist, wird das Auslaßventil 93 bzw. dessen Dichtkörper fest gegen den Auslaßventilsitz 95 mittels einer Feder 104 angedrückt. Gleichzeitig hat der Verbindungsstift das Speise- oder Einlaßventil 92 vom Dichtsitz 94 abgehoben und so den Relaisabschnitt des Regelorgans geöffnet.

Wenn Druckluft unter Druck aus dem Proportionalsteuerventil 45 den Relaisteil des Beladungsregelorganes 53 durch- ■ strömt, so wird die Kammer 102 unter Druck gesetzt, bis der Druck in dieser Kammer so groß ist, daß die Federn 83 und 85 zusammengedrückt werden und die Membran 90 und die Halteplatte 86 in der durch den Pfeil B angedeuteten Richtung nach oben bewegt werden. Wenn die Halteplatte 86 nach oben bewegt wird, so wird das Ablaßventil 93 von der Feder 104 über das Speiseventil 92 und den Verbindungsstift nach oben geschoben. Wenn der Druck in der Kammer 102 eine vorbestimmte Höhe erreicht hat, so sitzt das Speiseventil auf seinem Dichtsitz 94 auf und schließt die koaxiale Durchgangsbohrung 99 ab.

Wenn das Fahrzeug beladen wird, so steigt der Druck in der

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Druckfeder 51 an und ebenso der Druck der Luft in der Leitung 75, dem Einlaß 76, dem Einlaßkanal 81 und der Führungskammer 82. Wenn dieser Druck ansteigt, so wird der Kolben 84 unter der Einwirkung des Druckes und der Feder 83 in Richtung des Pfeiles A nach unten bewegt. Wenn sich der Kolben 84 in Richtung des Pfeiles A bewegt, so verschiebt er dadurch die Feder 85 und die Halteplatte 86 nach unten. Die Halteplatte 86 hebt sodann das Speiseventil 92 von seinem Sitz ab und gestattet eine weitere Druckzufuhr zum Relaisteil 52 des Beladungsreglers 53 und zur Steuerkammer 102. Wenn der Kolben 84 nach unten bewegt wird, so gelangt die Halteplatte 86 gegebenenfalls in Anlage an die Schulter 91a der Endhaube 91. Jeder weitere Anstieg des Druckes wird dann nur zu einer weiteren Zusammendrückung der Feder 85 führen. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß der in der Kammer 102 zur Bewegung der Membran und der Hälteplatte 86 nach oben in Richtung des Pfeiles B erforderliche Druck erheblich größer ist als im Falle eines leeren Wagens. Der Druck in der Kammer 102 muß soweit ansteigen, daß er eine Kraft erzeugt, die ausreicht, um die resultierende Kraft der Feder 85 und/oder der Feder 83 und des Druckes in der Kammer 82 zu übersteigen und so das Speiseventil 92 wieder aufzusetzen. Wenn ein solches Gleichgewicht erreicht ist, so setzt das Speiseventil 92 wieder auf seinen Sitz auf und schließt den Kanal 99 ab.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Federnkonstanten der Federn 83 und 85 große Bedeutung haben. Wie weiter oben erläutert ist, ändert sich der Druck in der Luftfeder 51 gemäß einer ersten Abhängigkeit, die durch das Verhältnis der Beladung zum Gewicht des Fahrzeugkörpers alleine gegeben ist und nicht zum Gewicht des gesamten Fahrzeuges. Der dem Umwandler 38 zugeführte Druck hingegen ändert sich gemäß einer zweiten und unterschiedlichen Abhängigkeit, die durch das Verhältnis der Beladung zum Gesamtgewicht des

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Fahrzeuges bestimmt isc. Demzufolge muß der Bremsdruck sich nicht so stark ändern wie der Federdruck. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Wirkflächen des Kolbens 84 und der Membran 90 im wesentlichen gleich groß. Jedoch ist die Federkonstante der Feder 85 größer als diejenige der Feder 83» und zwar um einen solchen Betrag, der dazu führt, daß der volle Betriebsbremsdruck sich gemäß der zweiten Abhängigkeit ändert, obwohl der Federdruck sich entsprechend der ersten Abhängigkeit ändert.

Zu bemerken ist weiterhin, daß der Druck in der Druckfeder 51 bei jedem Halt um einen gewissen Betrag zunimmt und abnimmt, je nach dem, wie die Fahrgäste das Fahrzeug betreten und verlassen.

Wenn die Beladung des Fahrzeuges abnimmt, läßt ein nicht näher dargestellter Regler Luft aus der Luftfeder 51 ab. Wenn der Druck in der Luftfeder 51 vermindert wird, so erfolgt eine entsprechende Druckverminderung in der Leitung 75, dem Einlaß 76 und der Führungskammer 82. Im Zuge der Druckverminderung bewegt sich der Kolben 84 in Richtung des Pfeiles B nach oben und führt der in der Steuerkammer 102 bereits aufgebaute Steuerdruck zu einem Anheben der Membran 90 und der Halteplatte 76 nach oben ebenfalls in Richtung des Pfeiles B. Da das Ablaßventil 93 mittels des Verbindungsstiftes 103 und des am Dichtsitz anliegenden Dichtkörpers 92 in einer festen Stellung zurückgehalten wird, hebt das Ablaßventil 93 von seinem Dichtsitz 95 ab und kann sich der überschüssige Druck in der Steuerkammer 102 durch die axiale Bohrung 105 in die Kammer 106 und durch den Ablaßkanal 107 hindurch abbauen. Dies dient auch zur Druckverminderung im Kanal 101, dem Ablaßkanal 78, den Verteilerleitungen 79 und dem Pneumatik-Hydraul ik-Umwandl er 38. Wenn die Steuerkammer 102 ausreichend entlüftet ist, so überwindet die Feder 85 den Druck in der

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Kammer 102 und bewegt die Halteplatte 86 wieder nach unten in Richtung des Pfeiles A₁ wodurch der Ablaßdichtkörper 93 auf seinen Dichtsitz 95 aufsetzt. Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, erzeugt das Beladungsregelorgan 53 einen bariablen Druck, der teilweise proportional ist dem Druck in der Druckfeder 51 und der vom Fahrzeug aufgenommenen Beladung. Der geschildete Unterschied in den Federkonstanten zwischen der Feder 83 und der Feder 85 dient zum Ausgleich des Unterschiedes im Verhältnis zwischen der Beladung und dem Gewicht des Wagenkörpers alleine im Vergleich zum Verhältnis zwischen der Beladung und dem Gesamtgewicht des Fahrzeuges. Diese Drücke werden in proportionaler Abhängigkeit mittels der Pneumatik-Hydraul ik-Umwandl er im Bremszylinder aufgebaut.

Die vorangehende Beschreibung bezieht sich unmittelbar nur auf die Beladungsregelung für die beiden endseitigen Fahrgestelle des Fahrzeuges. Dieselbe Wechselbeziehung besteht jedoch zwischen dem mittleren Fahrgestell und dem Steuerorgan 46. Das dosierende Steuerorgan 46 erzeugt einen variablen Ausgangsdruck, der wiederum durch das Beladungsregelorgan 53b zusätzlich eingestellt wird. Die Arbeitsweise des Beladungsregelorganes 53b ist völlig gleich derjenigen des Organes 53a, die oben im einzelnen erläutert worden ist.

In Fig. 4 ist ein Schnitt durch einen Pneumatik-Hydraulik-Umwandler dargestellt. Dieses Untersystem weist den eigentlichen,mit 38 bezeichneten Pneumatik-Hydraulik-Umwandler sowie eine pneumatische Eingangssteuerleitung 79, das Ablaßorgan 79, einen Hydraulikantrieb 220 und eine hydraulische Nachstelleinrichtung 41 auf.

Der Pneumatik-Hydraulik-Umwandler 38 weist einen druckmittel· gesteuerten Pneumatikantrieb auf. Der Pneumatikantrieb umfaßt eine Arbeitskammer 214 auf, die vom Verstärkergehäuse 215 und einer flexiblen Membran 216 begrenzt ist. Die

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flexible Membran 216 ist von einem hin- und hergehenden Kolben 217 unterstützt, der an einer hin- und herbeweglichen Kolbenstange 218 befestigt ist. Wie Fig. 4 zeigt, werden die flexible Membran 216 und der Arbeitskolben bei einem Druckaufbau in der Arbeitskammer 214 in der gewählten Darstellung nach links bewegt und betätigen dadurch einen Hydraulikantrieb, der insgesamt mit 220 bezeichnet ist. Der hin- und herbewegliche Arbeitskolben ist in die in Fig. 4 veranschaulichte Stellung mittels einer Feder 219 gedrängt, die im Inneren des Gehäuses des Pneumatik-Hydraulik-Umwandlers angeordnet ist. Das Gehäuse 215 weist auch einen Hydraulik-Ölsumpf 215a für eine Speicherung von Hydraulikflüssigkeit für den Hydraulikantrieb 220 auf. Weiterhin begrenzt das Gehäuse 215 eine in einstückiger Bauweise angesetzte Druckentlastungskammer 215b und ein Paar von Druckentlastungskanälen 221 und 222. Da nur ein Teil der Kanäle 221 und 222 in der Schnittdarstellung gemäß Fig. 4 zu sehen ist, ist der restliche Teil durch gestrichelte Linien 221a und 222a angedeutet und in Fig. 6 veranschaulicht.

Die Verbindung zwischen der Arbeitskammer 214 des druckmittelgesteuerten Pneumatikantriebes und der Druckentlastungskammer 215b ist normalerweise mittels eines magnetisch betriebenen Ablaßorganes 59 geschlossen, welches zwischen den Kanälen 221 und 222 angeordnet ist. Diese Verbindung und die Arbeitsweise des Druckabiaßorganes 59 wird weiter unten im einzelnen erläutert.

Der Pneumatik-Hydraulik-Umwandler gemäß Fig. 4 weist weiterhin eine Nachstelleinrichtung 41 auf. Im Betrieb wird Druckluft unter Druck durch die Leitung 79 dem druckmittelgesteuerten Pneumatik-Antrieb 214 zugeführt. Wenn der Druck in der Arbeitskammer 214 ansteigt, so verschiebt er die Membran 216 und den Kolben 217 in der gewählten Darstellung

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ORIGINAL INSPECTED

nach links, vie dies in Fig. 4 durch den Pfeil A veranschaulicht ist. Die auf die flexible Membran und den Kolben aufgebrachte Druckkraft wird durch die Kolbenstange 218 auf den Hydraulikkolben 226 des Hydraulikantriebes 220 aufgebracht. Der Hydraulikkolben 226 fördert seinerseits Hydraulikflüssigkeit unter Druck in die Nachstelleinrichtung 41. Der Ausgangsdruck der Nachstelleinrichtung wird über die Hydraulikleitung 160 den hydraulischen Betätigungsorganen an den Scheibenbremsen zugeleitet.

Wenn das Steuerorgan 45 ein Signal zur Entlastung des Untersystemes der Reibungsbremse empfangen hat, so wird die Steuerleitung 17 entlüftet und so der Druck im Beladungsregelorgan und der Leitung 79 abgebaut. Wenn der Druck in der Leitung 79 und der Kammer 214 vermindert wird, so führt die Feder 219 den Kolben 217 in die gemäß Fig. 4 extreme rechte Endstellung zurück. Wenn der Kolben 217 zurückgezogen wird, so zieht auch die Kolbenstange 218 in Hydraulikkolben 226 in seine gemäß Fig. 4 rechte Endstellung.

Wie weiter oben bereits erläutert ist, weist eine erfindungsgemäße Bremsanlage auch ein unabhängiges Regelsystem zur Erfassung und zur Korrektur eines Rutschens von Rädern auf. Dieses Untersystem erfaßt Geschwindigkeitsunterschiede zwischen Achsen und erfaßt die Winkelbeschleunigung bei synchronem Schlupf. Das System erzeugt eine schnelle Druckentlastung des pneumatischen Bremszylinderdruckes des rutschenden Fahrgestelles während einer Bremsung, wenn ein Schlupf oder ein Rutschen gemeldet wird. Eine ausfallsichere Betriebsweise wird dadurch durch die Verwendung von normalerweise energielosen Relais und normalerweise aberregten Magnetantrieben für die Betätigung der Ablaßorgane erzielt. Das System besteht im Prinzip aus drei Untersystemen: Einem Fühl- oder Erfassungssystem, einer logischen' Relaisschaltung und einem Magnet-Ablaßorgan gemäß Fig. 4 bis

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Die Ablaßorgane 59 bis 61 einer erfindungsgemäßen Bremsanlage sind schnell ansprechende und normalerweise geschlossene Magnet-Absperrorgane hoher Kapazität bzw. Durchflußleistung. Sie sind im Gehäuse des Pneumatikantiiebs angeordnet und schließen normalerweise einen Kanal zwischen dem Pneumatikantrieb und einer vom Gehäuse mit umfaßten Druckentlastungskammer ab. Wie Fig. 4 zeigt, ist die Druckentlastungskammer 215b als integraler Bestandteil des Gehäuses 215 durch dessen Wände begrenzt.

Erfindungsgemäß sind Kanäle 221 und 222 hoher Durchflußleistung zur Verbindung zwischen der Arbeitskammer 214 und der Druckentlastungskammer 215b vorgesehen. Diese Kanäle ermöglichen im Verein mit der hohen Durchsatzleistung des Ablaßorganes 59 eine nahezu augenblickliche Verbindung zwischen der Arbeitskammer 214 und der Druckentlastungskammer 215b (vgl. auch Fig. 6). Hierdurch wird die Ansprechzeit dieser Einrichtung einer erfindungsgemäßen Bremsanlage wesentlich vermindert.

Das Ablaßventil, die Druckentlastungskammer und die zugehörigen Kanäle zwischen der Druckentlastungskammer und dem Pneumatikantrieb sind in den Fig. 4» 5 und 6 veranschaulicht. Fig. 4 zeigt die Druckentlastungskammer 215b im Schnitt, wobei das Ablaßorgan 59 unmittelbar unterhalb der Kammer angeordnet ist, um kurze Strömungswege zwischen der Druckentlastungskammer 215b und der Arbeitskammer 214 zu erzeugen. Die Druckentlastungskammer 215b ist im normalen Betrieb durch eine Entlüftungsöffnung 217 drucklos gehalten, die einen Drosselkanal zwischen der Kammer 215b und der Umgebung herstellt.

In Fig. 6 ist die Druckentlastungskammer 215b mit den Verbindungskanälen 221 und 222 in einer isometrischen Schnittdarstellung dargestellt. Wie die Fig. 5 und 6 in der Zu-

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sammenschau zeigen, erstreckt sich der Kanal 221 von der Druckentlastungskammer 215b zu einem zentralen Kanal 260, der das Ablaßorgan 259 aufnimmt und bei einer Betätigung des Ablaßorganes 259 den Schlitzkanal 221 mit dem Schlitzkanal 222 in Verbindung setzt. Das Gehäuse 215 weist auch am Innenumfang des Kanales 260 Gewindegänge 261 auf, in die das Ablaßorgan 259 eingreift. Diese Verbindung ist in Fig. 5 näher veranschaulicht. In Fig. 5 sind das Ablaßorgan und die Kanäle 221 und 222 im Schnitt dargestellt. Das Ablaßorgan 59 ist ein schnell ansprechendes, normalerweise geschlossenes, Zweiwege-Magnet-Absperrorgan hoher Durchsatzleistung. Es ist drehend in das Gewinde 261 eingeschraubt, wie Fig. 5 zeigt, und schließt dabei die Verbindung zwischen den Kanälen 221 und 222 ab. Das Ablaßorgan 59 weist einen in Achsrichtung hin- und herbeweglichen zylindrischen Führungskörper 262 mit einem Paar von Ventiltellern 262 und 264 am Ende des Führungsschieberkörpers auf. Die Ventilteller 262 und 264 sind zwischen einer ersten Stellung, in der¹ ein Schließen am Dichtsitz erfolgt, und einer zweiten Stellung hin- und herbeweglich, in der ein Schließen am Dichtsitz 266 erfolgt. Der Ventilteller 263 ist im normalen Betrieb mittels einer Feder an den Dichtsitz 265 angedrückt.

Das Ablaßorgan 59 wird geöffnet, wenn ein elektrisches Steuersignal einer elektromagnetischen Wicklung 270 zugeführt wird, die einen hin- und herbeweglichen Anker 271 umgibt. Wenn die¹ elektromagnetische Wicklung 270 erregt wird, so wird der Anker 271 in der Darstellung gemäß Fig. nach rechts gedrückt, nimmt dabei den Führungs-Schieberkörper 262 nach rechts mit und drückt die Feder 267 zusammen. Wenn der Schieberkörper 262 nach rechts bewegt wird, so hebt der Ventilteller 263 von seinem Dichtsitz ab und öffnet dabei die Verbindung zwischen der Arbeitskammer 214, dem Kanal 222, einem Ventileinlaß 272, einer

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ringförmigen Ventilsitzkammer 273, einem Axialkanal 275 und Ablaßkanälen 276. Die Ablaßkanäle 276 münden in den Druckentlastungskanal 221 im Gehäuse 215, der in die Druckentlastungskammer 215b führt. Gleichzeitig wird der Ventilteller 264 nach rechts gegen seinen ringförmigen Dichtsitz 266 bewegt, so daß die Luftzufuhr vom Steuerorgan in der Leitung 79 abgeschnitten wird. Die Luft in der Kammer 214 expandiert anfänglich sehr schnell in die Druckentlastungskammer 215b hinein, so daß eine schnelle Ab-^ Senkung des lokalen Bremsdruckes in Abhängigkeit von einem Rutsch-Anzeigesignal erfolgt, und tritt dann langsamer durch die öffnung 214 in die Umgebung aus, wodurch ein vollständiger Druckabbau in der Kammer 214 vermieden ist. Wenn der Elektromagnet 270 aberregt wird, so hebt die Rückstellfeder 267 den Ventilteller 254 von seinem Dichtsitz 266 ab und legt den Ventilteller 263 an den Dichtsitz 265 an, so daß die Verbindung zwischen der ringförmigen Dichtsitzkammer 273 und den Ablaßkanälen 276 geschlossen ist. Hierdurch wird Luft aus der Leitung 79 eingelassen und die Arbeitskammer 214 des pneumatischen Antriebes abgeschlossen, um so jeglichen zusätzlichen Druckabfall in der Arbeitskammer 214 zu vermeiden. Daher brauchen nur geringe Einstellungen des Druckes in der Kammer 214 vorgenommen werden, um einem Ratschlupf infolge wechselnder Gleisbedingungen zu begegnen, während ein völliger Druckabbau in der Kammer 214 nicht erforderlich ist. Dieses System ist im einzelnen in der DT-OS 2 453 866 der älteren Anmeldung P 24 53 866.7-13 beschrieben, auf die insoweit vollinhaltlich Bezug genommen wird.

Der Hydraulikantrieb der erfindungsgemäßen Bremsanlage veist einen Hydraulikkolben 226, einen Hydraulikzylinder 227 und einen Hydraulik-Arbeitsraum 228 auf. Hydraulikflüssigkeit ist im Speicher 215a enthalten, der durch die Außenwände des Gehäuses 215 begrenzt ist. Wie in Fig.

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veranschaulicht ist, ist der Hydraulikzylinder 227 als gesondertes zylindrisches Bauteil ausgebildet, welches in das Gehäuse 215 eingesetzt und über die hydraulische Nachstelleinrichtung und Befestigungsschrauben 230 gehalten ist. Hydraulikflüssigkeit tritt in den Arbeitsraum 228 durch eine erste Arbeitsöffnung 231 ein, die sicherstellt, daß der Arbeitsraum 228 zu jeder Zeit vollständig mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt ist. Eine zweite Druckmittelöffnung 232 ist zur Verbindung mit einem zweiten Arbeitsraum 233 vorgesehen, der mit dem Kolben für eine zusätzliche Hydraulikflüssigkeitszufuhr zur Arbeitskammer 228 zusammenarbeitet, wenn eine Nachstellung durch die Nachstelleinrichtung 41 durchgeführt worden ist. Dieser Flüssigkeitsübertritt während einer Nachstellung wird weiter unten näher erläutert.

Der Kolben 226 weist auch ein mit 235 bezeichnetes Rückschlagventil auf. Das Rückschlagventil 235 dient zum Abschluß eines Kanales 236, der sich durch den Kolben 226 hindurch erstreckt. Das Rückschlagventil 235 schließt im normalen Betrieb die Verbindung zwischen der Arbeitskammer 228 und der zweiten Kammer 233 ab. Der Kanal 236 gestattet jedoch einen Übertritt von Hydraulikflüssigkeit vom Arbeitsraum 233 in den Arbeitsraum 228, wenn eine Nachstellung mittels der Nachstelleinrichtung 41 durchgeführt wird.

Die Nachstelleinrichtung 41 weist einen abgesetzten Zylinder 237 und einen hin- und herbeweglichen Kolben 238 mit unterschiedlichen Wirkflächen auf. Der Kolben 238 ist mit einem ersten Kolbenabschnitt 239 größeren Durchmessers und mit einem zweiten Kolbenabschnitt 240 kleineren Durchmessers versehen, die jeweils in entsprechende Abschnitte des abgestuften Zylinders 237 passen. Der Kolben 238 teilt

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den Zylinder 237 in ein Paar von Arbeitsräumen 241 und 242, wobei der erste Arbeitsraum 241 im Ende des Zylinders mit dem größeren Durchmesser liegt und in ständiger Verbindung mit der Arbeitskammer 228 des hydraulischen Verstärkers 38 ist. Die beiden Arbeitsräume 241 und 242 sind normalerweise gegeneinander abgedichtet, jedoch kann unter bestimmten Bedingungen Hydraulikflüssigkeit zwischen den Arbeitsräumen durch eine Ventileinheit 243 im Kolben 238 strömen. Unter normalen Betriebsbedingungen ist die Ventileinheit durch den Hydraulikdruck in der Kammer 241 und eine innere Druckfeder 244 des Ventils geschlossen. Die Ventileinheit kann jedoch durch einen entsprechenden Überdruck in dem Arbeitsraum 242 geöffnet werden. Dabei wirkt das Ventil als Rückschlagventil und gibt eine Strömung aus dem Raum in'den Raum 241 frei, wenn der Druck im Raum 242 denjenigen im Raum 241 um eine vorbestimmte Differenzdruckhöhe übersteigt. Das Ventil 243 kann außerdem mechanisch mittels einer Schubstange 245 geöffnet werden, die am Ende des Zylinders 237 befestigt ist. Die Schubstange öffnet das Ventil dabei kurz bevor der Kolben 238 seine in der Zeichnung linke Endbegrenzung erreicht, in einem Abstand von etwa 1,6 mm (1/16 inch) bevor der Kolben an der Abschlußhaube des Zylinders anschlägt. Der Hub des Kolbens 238 und das entsprechende Verdrängungsvolumen in der Kammer 242 bestimmen den Spalt zwischen den Bremsklötzen und den Bremsscheiben.

Wenn im Betrieb des Pneumatik-Hydraulik-Umwandlers die Bremsen gelöst sind, so nehmen der Hydraulikantrieb 220 und die Nachstelleinrichtung 41 ihre in Fig. 4 veranschaulichten Stellungen ein. Wenn eine Betriebsbremsenbetätigung einsetzt, so wird der Pneumatikkolben 217 in der weiter oben erläuterten V/eise nach links verschoben. Wenn der Kolben 217, die Kolbenstange 218 und der Hydraulikkolben 226

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nach links geschoben werden, so wird die Arbeitsöffnung abgeschlossen und die Arbeitskammer 228 unter Druck gesetzt. Wenn die Arbeitskammer 228 unter Druck gesetzt wird, so wird auch die Hydraulikflüssigkeit in der Kammer 241 unter Druck gesetzt, und dieser Druck verschiebt den Kolben 238 in der Zeichnung nach links, wobei Hydraulikflüssigkeit aus dem Arbeitsraum 242 verdrängt und über die Leitung 160 den hydraulischen Bremsenbetätigungsorganen oder Bremszylindern zugeführt wird. V7enn der Arbeitsspalt der Bremsklötze geringer als vorgesehen ist und geringer, als er mittels der Nachstelleinrichtung 41 aufrechterhalten werden soll, so werden die Bremsklötze (vgl. Fig. 7) in Anlage an ihre zugeordneten Bremsscheiben gebracht, bevor der Kolben 238 seine linke Endstellung erreicht hat. An dieser Stelle wird der Druck im Arbeitsraum 242 als Folge der unterschiedlichen Querschnitts- oder Wirkungsflächen der Kolbenabschnitte 239 und 240 über denjenigen im Raum 241 ansteigen. Wenn der Druckunterschied den an der Ventileinheit 243 eingestellten Differenzdruck-Schwellenwert erreicht, so öffnet das Ventil und gestattet eine Strömung von Hydraulikflüssigkeit aus der Kammer 242 in die Kammer 241. Als Folge hiervon wird der Kolben 238 den gesamten restlichen Weg bis in seine linke Endstellung verschoben, in der er unmittelbar an der Abschlußhaube des Zylinders 237 anschlägt.

Unmittelbar bevor der Kolben 238 an der Abschlußhaube anschlägt, öffnet die Schubstange 245 das Ventil 243, so daß der Hydraulikantrieb 226 in unmittelbarer Verbindung mit den Bremszylindern der Scheibenbremsen steht. Der sich in den verschiedenen Arbeitskammern 228, 241 und 242 und in den hydraulischen BetätigungsOrganen aufbauende Druck ist dem pneumatischen Steuerdruck proportional, der bei Einleitung der Bremsenbetätigung durch die Steuer- und Regeleinrichtungen aufgebaut wurde und dem Pneumatikan-

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trieb und dem Arbeitsraum 214 aufgegeben wurde.

Wenn die Betriebsbremse gelöst wird, so wird der Ausgangsdruck der Steuer- und Regeleinrichtungen abgelassen und holt die Rückstellfeder 219 den Kolben 217 zurück, wodurch auch der Hj^draulikkolben 226 z\mickgezogen wird und den Hydraulikdruck in den Arbeitsräumen 228, 241 und 242 absenkt. Somit wird der dann in der Arbeitskammer 242 vorliegende Druck den Kolben 238 nach rechts schieben und dabei ein Schließen des Ventils 243 bewirken. Wenn der Hydraulikkolben 226 zurückfährt und Hydraulikflüssigkeit aus dem Arbeitsraum 228 abzieht, wird auch der Kolben 238 der Nachstelleinrichtung wieder zurückverschoben in seine Anfangsstellung, wobei ein Flüssigkeitsübertritt aus dem Arbeitsraum 241 in den Arbeitsraum 228 erfolgt.

Wenn jedoch nach entsprechendem Verschleiß der Bremsklötze der Arbeitsspalt an den Bremsschuhen zu Anfang der Bremsenbetätigung größer als gewünscht ist, so arbeitet die Nachstelleinrichtung in der folgenden Weise. Der Kolben der Nachstelleinrichtung wird seine linke Endstellung erreichen und an die Abschlußhaube des Zylinders 237 anschlagen, bevor die hydraulischen Betätigungsorgane die Bremsklötze in Berührung mit der Bremsscheibe gebracht haben. An dieser Stelle hebt die Schubstange 245 den Dichtkörper des Ventils 243 vom Dichtsitz ab, so daß zusätzliche Hydraulikflüssigkeit durch das Ventil 243 hindurch den hydraulischen Betätigungsorganen zugeführt werden kann, die erforderlich ist, um den verbleibenden Spalt an den Bremsschuhen zu schließen und die gewünschte Bremskraftgröße aufzubringen. Da bei der Bremsenbetätigung der Kolben 238 über seinen ganzen Hub in die Berührungsstellung mit der Abschlußhaube des Zylinders 237 gefahren ist, entzieht der Kolben 238 beim nachfolgenden Lösen der Betriebsbremse den hydraulischen Betätigungsorganen genau die gewünschte

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Menge an Hydraulikflüssigkeit. Wie bereits weiter oben erwähnt ist, sind das Volumen der Kammer 242 und der Hub des Kolbens 238 so bemessen, daß eine solche Flüssigkeitsmenge entzogen wird, die den gewünschten richtigen Arbeitsspalt zwischen den Bremsklötzen und der Bremsscheibe ergibt. 'Jenn somit der Spalt an den Bremsschuhen anfangs zu groß ist, so wird er durch die Nachstelleinrichtung 41 auf den gewünschten Wert vermindert.

Bei jeder der vorangehend beschriebenen Nachstellungen muß die in den Arbeitsraum 228 und den Speicher 215a zurückgeführte Hydraulikflüssigkeitsmenge geändert werden. Wenn der Spalt an den Bremsschuhen anfangs zu groß war, so ist zwangsläufig die aus der Kammer 228 bei der Bremsenbetätigung verdrängte Ölmenge größer als die bei der nachfolgenden Lösung der Bremsen wieder zurückgeführte Menge. Daher kehrt der Kolben 238 der Nachstelleinrichtung 41 bei der Lösung der Bremsen in seine anfängliche Stellung zurück und schlägt am Anschlag 246 an, bevor der Hydraulikkolben seine innere Endstellung oder seinen inneren Totpunkt erreicht hat. Bei einer solchen Arbeitsstellung tritt Hydrauliköl aus der Arbeitskammer 233 durch den geneigten Kanal 236 und das Rückschlagventil 235 in die Arbeitskammer 228 über. Wenn die Saugwirkung des Druckverstärker zu Anfang des Rückzuges des Kolbens 226 zu einer Verstärkung der Rückzugs- oder Lösekräfte an den hydraulischen Bremsen herangezogen werden soll, so kann das Maß dieser unterstützenden Saugwirkung durch Verminderung oder Vergrößerung des Durchmessers bzw. Strömungsquerschnittes des Kanales 236 und durch entsprechende Auslegung des Rückschlagventil es 235 erhöht oder vermindert werden.

Fig. 7 zeigt teilweise im Schnitt das Steuer- und Betätigungssystem für die Not- und Peststellbremse zusammen mit dem Bremszylinder oder Bremsenbetlltigungsorgan 32. Bei der

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bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Scheibenbremsen und hydraulische Bremszylinder vorgesehen. Obv/ohl auch pneumatische Bremszylinder oder Betätigungsorgane und ein übliches Bremssystem verwendet werden könnten, ermöglicht die Verv/endung von hydraulischen Betätigungsorganen und Scheibenbremsen eine präzise Steuerung, die für ein schnell ansprechendes Bremssystem erforderlich ist. Weiterhin ergibt sich dadurch eine wesentliche Verminderung des für die Montage der Bremszylinder erforderlichen Bauraumes. Vie in Fig. 7 veranschaulicht ist, ist jedes Rad in der durch Bremsscheiben 314 und 315 dargestellten V/eise mit einer Segmentbremsscheibe versehen. Die Bremsglieder sind am Fahrgestell gelagert und durch jeweils ein Paar von Kipparmen 382 und 383 für jedes Bremsglied gebildet. Jeder der Kipparme trägt als Reibplatten ausgebildete Bremsbacken 324 und 325, die gegen die Bremsscheiben 314 und 315 anliegen. Die in Fig. 7 dargestellte Reibungsbremse wird durch einen ersten Hydraulikantrieb 321 betätigt. Der Arbeitsraum des Hydraulikantriebes 321 übt einen Hydraulikdruck auf den Kolben 323 und einen entsprechenden Gegendruck auf die Rückwand 351 und das Gehäuse aus. Diese entgegengesetzt gerichteten Kräfte werden den Kipparmen 382 und 383 als Kippmoment um die Schwenkachsen 353 und 354 herum aufgegeben. Die entgegengesetzt gerichteten Kräfte an jeder Seite des Arbeitsraumes des Hydraulikantriebes 321 werden so über die Schwenkpunkte 353 und 354 in wirksame Bremskraft an den Bremsklötzen 324 und 325 umgesetzt.

Der in Fig. 7 veranschaulichte Bremszylinder weist auch einen zweiten Hydraulikantrieb 327 und einen federbetätigten Antrieb 325 auf. Unter normalen Betriebsbedingungen wird der Federantrieb 325 durch die Hydraulikflüssigkeit im Arbeitsraum des Hydraulikantriebes 327 außer Betrieb gehalten. Bei einem Abfall des Hydraulikdruckes können

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die Tellerfedern des Federantriebes 325 ihre Arbeitsspannung bzw. ihren Arbeitsdruck auf einem Kolben 326 aufbringen und so die Scheibenbremse betätigen.

Zwar können Tellerfedern große Kräfte ausüben, jedoch lediglich über einen kurzen Arbeitsv/eg hinweg. Somit muß sichergestellt werden, daß die Bremsbacken 324 und 325 stets eng an den Bremsscheiben 314 und 315 anliegen. Bei der Auslegung einer derartigen Bremse ist ein Arbeitsspalt in der Größenordnung von 0,25 bis 0,4 mm (10 bis 15 Tausendstel eines inch) zweckmäßig. Daher ist eine mechanische Nachstellvorrichtung erforderlich, die sicherstellt, daß der von den Tellerfedern aufgebrachte Druck direkt auf die Bremsbacken übertragen wird und nicht von einem sich durch den normalen Verschleiß einstellenden Spiel oder einer Lockerung in der mechanischen Verbindung aufgefangen wird.

Um eine solche mechanische Nachstellvorrichtung zu schaffen, ist eine frei drehbare Führungsschraube 359 mit einer geeigneten stellen Gewindesteigung drehbeweglich und hin- und herbeweglich in einem Lager 360 gehalten. Die Führungsschraube 359 ist in ein Mutternglied 361 eingeschraubt, welches starr gegen den Kolben 322 festgelegt ist. Die Führungsschraube 359 kann in ihrer Achsrichtung über eine V/egstrecke von etwa 5 mm (3/I6 eines inch) bewegt werden, wobei dieser Bewegungsweg durch einen Sprengring 362 und einen Anschlag begrenzt ist. Eine Feder 364 drängt die Führungsschraube unter normalen Betriebsbedingungen in ihre in der gewählten Darstellung linke Stellung, in der der Sprengring 362 gegen das Lager 360 anliegt. Die Führungsschraube 359 ist weiterhin mit einem konischen Druckkopf 365 versehen. Der konische Kopf 365 arbeitet mit einer entsprechenden Gegenfläche an dem Innenumfang des Kolbens 326 zusammen.

Im normalen Betrieb ist der Arbeitsraum des Hydraulikan-

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triebes 327 unter Druck und der Kolben 326 bei der gewählten Darstellung nach links gedruckt, wo er eine konstante Druckkraft auf die Tellerfedern des Federantriebes 325 ausübt. Wenn der Hydraulikantrieb 321 betätigt wird, so wird der Kolben 322 in der Darstellung gemäß Fig. 7 nach rechts bewegt, wobei diese Bewegung zu einer Drehung der Führungsschreube 359 mittels des Mutterngliedes 361 führt. Die Feder 364 weist eine solche Federkraft auf, daß die Führungsschreube 359 innerhalb eines Abstandes von einigen Hundersteln bis Zehnteln Millimetern von der linken Stellung entferntliegt, in der der Sprengring 362 unmittelbar neben dem Lager 360 liegt, während sie durch die vom Kolben 322 und dem Mutternglied 361 aufgebrachten Kräfte in Drehung versetzt wird. Wenn somit eine Betriebsbremsung durchgeführt ist und die Bremsklötze 324 und 325 an die Bremsscheiben 314 und 315 angelegt worden sind, so ist der konische Kopf 365 der Führungsschraube 359 in einem Abstand von einigen Hundertsteln bis Zehnteln Millimetern von dieser Relativstellung gehalten. Wenn der Druck aus dem Hydraulikantrieb 321 abgelassen wird, so werden die Betriebsbremsen drucklos gemacht und gelöst. Die Bremsklötze 324 und 325 können sich um den Betrag von den Bremsscheiben entfernen, der von der getrennten hydraulischen Nachstelleinrichtung zugelassen wird.

Der Abstand zwischen dem Druckkopf 365 und der Gegenfläche 366 wird unter normalen Betriebsbedingungen in der Größenordnung von einigen Hundertsteln bis Zehnteln Millimetern gehalten. Wenn Hydraulikflüssigkeit aus dem Antrieb 327 abgelassen wird, so verschiebt der Tellerfederantrieb 325 den Kolben 326 nach rechts und bringt ihn in Berührung mit dem konischen Kopf 365· Wenn die Druckflächen des Druckkopfes 365 und der Gegenfläche 366 aneinander anliegen, so ist die Führungsschraube 359 gegen eine v/eitere Drehbewegung gesichert. An dieser Stelle wird die

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gesamte Kraft des Federantriebes 325 durch den Kolben 326, die Führungsschraube 359, das Mutternglied 361 und den Kolben 322 auf die Kipparme 332 und 383 aufgebracht. Die Reaktionskräfte v/erden sodann über die Schwenkpunkte 354 und 355 auf die Bremsbacken 324 und 325 übertragen.

Die oben im Zusammenhang mit der Führungsschraube 359 beschriebene Nachstelleinrichtung ist eine mechanische Nachstelleinrichtung, mit der eine Kolbenbewegung infolge Verschleißes an den Bremsklötzen ausgeglichen \yerden soll. Diese mechanische Nachstelleinrichtung spielt für die Betriebsbremsenbetätigung keine Rolle und macht somit eine hydraulische Nachstellung, wie sie im Zusammenhang mit Fig. 4 erläutert ist, nicht überflüssig.

Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Tellerfederantrieb 325 vorzugsweise einen Arbeitsweg von etwa knapp 5 mm (3/16 eines inch) auf. Dieser Arbeitsweg muß unter sorgfältiger Abstimmung mit den Konstruktionsparametern der Tellerfedern festgelegt werden, da ein Überfahren des Arbeitsweges in Kompressionsrichtung der Feder diese zerstören kann, während ein Überfahren in der Expansionsrichtung keine entsprechende Nutzung der Federkraft zuläßt. Bei der Auslegung des Federantriebes 325 beim Ausführungsbeispiel wurde die Annahme zugrundegelegt, daß die Not- oder Feststellbremse bei einem hydraulischen Arbeitsdruck von 37,5 bar (542 psi) vollständig gelöst ist. Dieser Druck liegt unterhalb des normalen Minimalbetriebs-■ druckes für ein leichtbeladenes Fahrzeug. Der normale Betriebsdruck für ein Fahrzeug mit mittlerer Beladung wurde mit 46,9 bar (679 psi) angenommen, und die sich dabei ergebende Druckbcaufschlagung des Federantriebes 325 führte zu einer Kompression der Tellerfedern von insgesamt 15,5 nun (0,61 inch). Ausgehend von ihrer Freigabestellung und zu einer Anpressung des Kolbens 326 gegen seinen Anschlag mit

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einer Kraft von 51 220 N (11 500 pounds). Wenn der Hydraulikantrieb 327 druckentlastet wurde, so daß der Federantrieb 325 seine volle wirksame Bremskraft aufbringen konnte, war ein Überfahren des Federweges in der Entspannungsrichtung durch einen Anschlag auf etwa 4,5 mm (0,180 inch) begrenzt, was einer Belastung von 37 455 N (8410 pounds) entsprach. Es ist auch erforderlich, unterschiedlich bemessene Wirkflächen am ersten Hydraulikantrieb 321 und am zweiten Hydraulikantrieb 327 vorzusehen. Damit wird sichergestellt, daß der zweite Hydraulikantrieb 327 die Federn des Federantriebes 325 sogar unter geringen Belastungsbedingungen voll zusammendrücken kann. Die Begründung hierfür ergibt sich v/eiter unten im einzelnen aus der nachfolgenden Erläuterung des Steuersystemes für die Not- und Feststellbremse.

Wenn die Notbremse oder die Feststellbremse angezogen ist, so muß zu ihrer Lösung die Betriebsbremse betätigt werden. Bei einer Betriebsbremsung wird der Arbeitsraum 327, wie weiter unten noch im einzelnen erläutert v/ird, aufgefüllt und der zweite Hydraulikantrieb zur Verschiebung des Kolbens 326 gemäß Fig. 7 nach links gegen den Federantrieb unter Druck gesetzt. In Fig. 7 ist im Schnitt auch eine mechanische Rückstelleinrichtung für den Federantrieb 325 dargestellt; Wie hierzu Fig. 7 im einzelnen zeigt, ist der Notkolben 326 mit einem Innengewinde 310 versehen. Das Innengewinde 310 greift in eine Rückstellschraube 311 mit einem Außengewinde 312 ein. Die Rückstellschraube 311 ist drehbar in einer Abschlußhaube 313 gelagert und mittels einer Druckscheibe 300 an Axialbewegungen bei der Rückstellung gehindert. Die Rückstellschraube 311 ist mittels eines Steckschlüssels drehbar, der in einen genormten Innenkantkopf einsetzbar ist. Der Innenkantkopf 305 ist mittels eines Querstiftes wie eines Kerbstiftes 306 an der Rückstellschraube befestigt. Um den Notkolben 326 zurückzuziehen und den Feder-

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antrieb 325 zusammenzudrücken, wird der Steckschlüssel in den Innenkantkopf 305 eingeführt und im Beispielsfalle im Uhrzeigersinn gedreht. Die Gewinde 310 und 312 ziehen dann den Notkolben 326 in der Darstellung gemäß Fig. 7 nach links zurück und drücken dabei den Federantrieb 325 zusammen.

Die Rückstelleinrichtung weist einen zweiten Federantrieb auf, der an seinen Enden durch Stifte 308 und 309 mit der Rückstellschraube 311 und der Rückwand 313 verbunden ist. Wenn die Rückstellschraube und der Innenkantkopf im Uhrzeigersinn gedreht werden, so wird der Federantrieb 367 gespannt und bringt ein Drehmoment im Gegenuhrzeigersinn auf die Rückstellschraube 311 auf. Dabei ist jedoch die Krafteinwirkung von dem Tellerfederantrieb 325 so groß, daß eine erhebliche Reibung zwischen den Gewinden 310 und 312 und an der Druckscheibe 300 erzeugt wird. Obwohl also der Federantrieb 367 die Rückstellschraube 311 wieder zurückzudrehen sucht, kann die Rückstellschraube 311 nicht zurückdrehen, da hierzu die vom Federantrieb 325 insbesondere in den Gewindegängen des Gewindes 312 erzeugten Reibungskräfte zu groß sind. Die Führungsschraube 311 und der Notkolben 326 sind auch mit Anschlägen 372 und 371 versehen, die eine formschlüssige Begrenzung gegen einen weiteren Rückzug des Notkolbens 326 durch die Führungsschraube 311 bilden. Damit wird eine übermäßige Zusammendrückung der Tellerfedern des Federantriebes 325 und ein damit einhergehendes Klemmen der Gewinde 310 und 312 vermieden.

Die Rückstelleinrichtung wird dadurch wieder außer Betrieb gesetzt, daß der zweite Hydraulikantrieb 327 unter Druck gesetzt wird. Wenn eine Betriebsbremsung durchgeführt wird, oder wenn die Betriebsbremsen mehrfach betätigt werden, so wird der zweite Hydraulikantrieb 327 in der weiter unten

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erläuterten Weise unter Druck gesetzt. Wenn der Druck im Arbeitsraum des zweiten Hydraulikantriebes 327 die Federkraft des Pederantriebes 325 erreicht, so wird die Reibung in den Gewinden 310 und 312 abgebaut und kann der zweite Federantrieb 327 die Rückstellschraube 311 im Gegenuhrzeigersinn drehen und so in ihre ursprüngliche Stellung zurückbringen. Im Bedarfsfalle kann die von Hand betätigbare Rückstelleinrichtung jedoch auch von Hand wieder gelöst werden, wozu der Innenkantkopf 305 mittels eines Steckschlüssels im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, um die Rückstellschraube 311 wieder in ihre ursprüngliche Stellung zurückzubringen.

Die erfindungsgemäße Bremsanlage weist auch ein getrenntes Steuersystem für die Not- und Halte- bzw. Feststellbremse auf, welches unabhängig und zusätzlich auf jedes Fahrgestell des Fahrzeuges einwirkt. Das Steuersystem für die Notbremse v/eist einen hydraulisch außer Betrieb gehaltenen Federantrieb auf, der die Bremsklötze an die Bremsscheiben anlegt, wenn das Notsystem in Betrieb gesetzt wird. Die Notbremsen können dabei ganz einfach durch Druckentlastung oder Freigabe des Hydraulikantriebes angäegt werden, der dem Federantrieb entgegenwirkt. Hierdurch ist eine vollständig ausfallsichere Arbeitsweise gewährleistet, wobei das einzige dem Notsystem und dem Betriebssystem gemeinsame Bauteil die mechanische Bremse mit den Bremsbacken und den Bremsscheiben ist.

Das System für die landläufig als Handbremse bezeichnete Halte- oder Feststellbremse benützt ebenfalls den hydraulisch außer Betrieb gehaltenen Federantrieb des Notbremssystemes. Für diese beiden Systeme ist ein vollständig getrenntes Untersystem vorgesehen, welches den Druck in dem Antrieb aufrechterhält, der dem Federantrieb entgegenwirkt.

Wie Fig. 1 zeigt, ist das Steuersystem mit einem Haupt-

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druckschalter 15 versehen, der Störungen im pneumatischen Steuersystem an der Befehlssteuerzentrale 29 für die Bremsen anzeigt. Zusätzlich ist jedes der Fahrgestelle mit einem Druckschalter 501 , 502 und 503 versehen, die ebenfalls mit Anzeigeeinrichtungen in der Befehlssteuerzentrale 29 für die Bremsen verbunden sind. Wenn eine Störung angezeigt wird, so kann der Fahrzeugführer wählen, ob eine übliche Betriebsbremsung durchgeführt werden-soll, oder ob das Notbremssystem in Betrieb gesetzt werden soll. Darüberhinaus machen die Druckschalter und Anzeigevorrichtungen den Fahrzeugführer auf eine Bremse oder ein Bremssteuersystem aufmerksam, welches nicht gelöst hat.

Wie weiter oben bereits erläutert ist, weist das in Fig. veranschaulichte Steuersystem Pneumatik-Hydraulik-Umwandler 38, 39 und 40 auf, welche den Bremszylindern 32 bis für die Reibungsbremsen Druckflüssigkeit unter Druck zuführen. Der Ausgang der Umwandler ist über Leitungen mit einer Mehrzahl von Verteilerblöcken 504 bis 506 verbunden, welche die Hydraulikflüssigkeit ihren zugeordneten Bremszylindern zuführen. Jeder der Verteilerblöcke 504 bis ist mit einem Zwillingsblock 504a bis 506a versehen, der die Hydraulikflüssigkeit unter Druck den Bremszylindern 33, 35 und 37 zuführt. Jeder der Verteilerblöcke 504 bis 506 weist ein elektromagnetisch betätigbares Steuerorgan 301 bis 303 auf, das von einem elektrischen Signal betätigt wird, das durch die Signalsteuerleitung 304 zugeführt wird. Die Signalsteuerleitung 304 führt zum Schaltpult am Bedienungsstand und zu der Betriebssteuereinrichtung für das Notbremssystem 14 und das Feststellbremsensystem 10.

Jeder der Bremszylinder 32 bis 37 weist einen ersten Hydraulikantrieb für die Betriebsbremsenbetätigung, einen Federantrieb für die Betätigung der Notbremse oder der

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Feststellbremse und einen zweiten Hydraulikantrieb auf, der die federbetätigte Bremse-außer Betrieb hält. Der Bremszylinder 32 ist mittels einer Betriebsbremsleitung 511 und einer Not- und Feststellbremsleitung 512 mit dem Verteilerblock 504 verbunden. Die Leitung 511 bildet dabei eine erste Speiseleitung für das Betriebsbetätigungsorgan der Bremse, während die Leitung 512 eine zweite Speiseleitung für den zweiten Hydraulikantrieb bildet. Entsprechend führen eine erste Speiseleitung 513 und eine zweite Speiseleitung 514 zu dem zweiten Verteilerblock 504a, der Hydraulikflüssigkeit unter Druck dem Betätigungsorgan oder Bremszylinder 33 zuleitet. Dieser Hydraulikdruck wird über eine Betriebsbremsleitung 516 und eine Not- oder Feststellbremsleitung 517 weitergeleitet. Die ersten und die zweiten Speiseleitungen sowie die zugehörigen Verteilerblöcke sind in entsprechender Weise für die restlichen Bremszylinder 34 bis 37 vorgesehen. Die innere Leitungsführung im Verteiler 504 ist in Fig. 7 im Schnitt näher veranschaulicht. Die ankommende Speiseleitung 160 führt Hydraulikflüssigkeit unter Druck einer Verzweigungsstelle 518 zu. Ein Teil der Flüssigkeit wird durch die ersten Speiseleitungen 511 und 513 zum Betriebsbremsenabschnitt der Bremszylinder 32 und 33 abgeleitet. Ein weiterer Teil der Flüssigkeit kann durch ein druckgesteuertes Rückschlagventil hindurch dem Not- und Feststellbremsensystem zugeführt werden.

Wie weiter oben im Zusammenhang mit Fig. 7 bereits erläutert ist, besitzt der Bremszylinder 32 ein Gehäuse 320 und einen ersten Hydraulikantrieb 321 zur Erzeugung einer Betriebsbremsung. Wenn der Hydraulikantrieb 321 unter Druck gesetzt wird, so wird der Kolben 322 in der Darstellung gemäß Fig. 7 nach rechts geschoben und drückt die Bremsbacken 324 und 325 an die Bremsscheiben 314 und 315 an.

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Der Bremszylinder 32 weist weiterhin einen Federantrieb auf, der auf einem Kolben 326, eine Druckstange 365 und den Kolben 322 Druck ausübt, um die Bremsbacken 324 und 325 an die zugehörigen Bremsscheiben 314 und 315 anzudrücken. Der Bremszylinder 32 weist weiterhin einen zweiten Hydraulikantrieb 327 auf, der den Kolben 326 in der Darstellung gemäß Fig. 7 nach links drängt und ihn während Betriebsbremsungen außer Betrieb setzt. Wenn somit unter normalen Betriebsbedingungen der zweite Hydraulikantrieb 327 drucklos gemacht wird, so erfolgt mit Hilfe des Federantriebes eine Not- oder Feststellbremsung.

Der zweite Hydraulikantrieb 327 wird im normalen Betrieb über die Speiseleitung 512 mittels des Verteilerblockes unter Druck gehalten. Die erste Speiseleitung 511 und die zweite Speiseleitung 512 sind über ein im Verteilerblock vorgesehenes druckgesteuertes Rückschlagventil 530 miteinander verbunden. Wenn eine Betriebsbremsung erfolgt, so wird die Leitung 160 unter Druck gesetzt. Der Druck / an der Verzweigungsstelle 518 führt nicht nur zu einer Druckbeaufschlagung der Druckleitung 511, sondern öffnet auch das druckgesteuerte Rückschlagventil 530 zur Druckbeaufschlagung der Leitung 512. Wenn das Ventil 130 geöffnet ist, so fließt Hydraulikflüssigkeit unter Druck zum zweiten Hydraulikantrieb 327, um den Federantrieb in der in Fig. 7 veranschaulichten V/eise nach links zu verschieben. Wenn der Druck zwischen den Leitungen 511 und 512 ausgeglichen ist, so schließt das druckgesteuerte Rückschlagventil 530. Dadurch wird jeder weitere Übertritt von Hydraulikflüssigkeit aus der Leitung 512 zurück in die Leitung 511 vermieden, wenn die Betriebsbremsung beendet ist. Nach der Beendigung der Betriebsbremsung beträgt der Druck in der ersten Speiseleitung 511 im wesentlichen Null, während der Druck in der Leitung 512 dem vollen Betriebsbremsdruck entspricht. Da im praktischen Betrieb der

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Betriebsbremsdruck sich in Abhängigkeit vom Gewicht der Ladung des Fahrzeuges ändert, ändert sich auch der in den Leitungen 160 und 511 vorliegende Druck. Der Druck in der Leitung 512 hingegen entspricht dem höchsten Druck der vorherigen Betriebsbremsung, vermindert um Leckströmungen aus dem Hydraulikantrieb 327 und/oder durch das Rückschlagventil 530 hindurch. Da eine gewisse Leckströmung unvermeidlich ist, wird für den Aufbau des Drucks im zweiten Hydraulikantrieb 327 auf eine zur Vermeidung einer Bremsenbetätigung durch den Federantrieb 325 notwendigen Druck jeweils vorhergehende Betriebsbremsung herangezogen.

Die Bremsanlage weist auch ein Ablaßventil 301 für eine Druckentlastung der Leitung 512 auf. Wenn eine Not- oder Feststellbremsung durchgeführt werden soll, so wird das Ablaßventil 301 geöffnet und so eine Angleichung des Druckes in der Leitung 512 an denjenigen in der Leitung 511 ermöglicht. Dabei ist von Bedeutung, daß der Druck im zweiten Hydraulikantrieb 327 nicht etwa abrupt abgelassen wird, sondern vielmehr lediglich an den Druck in der Betriebsbremsleitung 511 angeglichen wird. V7ürde der Druck in der Leitung 512 voll abgelassen, so würde die Kraft des Notkolbens, die der Federantrieb 325 aufbringt, zusätzlich zur Betriebsbremskraft aufgebracht, was zu einer Brems-Gesamtkraft führen würde _t die das Doppelte derjenigen Bremskraft beträgt, die zur Bremsung des Wagens ausreicht. Dies würde ganz einfach zu einer Blockierung der Räder führen und so den Bremsweg verlängern. Dies bedeutet, daß die Addition des vom Federantrieb 325 aufgebrachten Druckes zum Betriebsbremsdruck bei einer Betriebsbremsung zum Zeitpunkt des Einsetzens der Notbremsung unweigerlich zu einem Blockieren und Rutschen der Räder des Fahrzeuges führen würde.

Bei der Festlegung der Bremskraft für die Notbremsung ist

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es wesentlich, daß die minimalen und maximalen Betriebsbremsdrücke exakt ermittelt werden. Es ist erforderlich, daß der maximale Betriebsbremsdruck, der bei geringster Belastung eingespeist wird, ausreicht, um den Gegendruck des Federantriebes zu übersteigen und den Federantrieb unter allen Bedingungen außer Betrieb zu halten. Es ist aber auch erforderlich, daß der Federantrieb eine Bremskraft erzeugen kann, die derjenigen entspricht, welche bei einer Betriebsbremsung mit maximal beladenem Wagen auftritt. Mit anderen Worten muß der Federantrieb einerseits eine volle Betriebsbremsung unter Vollbelastung ermöglichen, andererseits aber gegen eine Bremsenbetätigung durch einen Druck gesichert werden, der dem Betriebsbremsdruck unter minimalen Lastbedingungen entspricht. Dies wird durch unterschiedliche bemessene Kolben für die Hydraulikantriebe 321 und 327 erreicht. Wie in Fig. 7 veranschaulicht ist, ist die Wirkfläche des Kolbens 322 wesentlich geringer als die Wirkflache des Kolbens 326. Der Federantrieb 325 kann dann so ausgelegt werden, daß er einen Hydraulikdruck erzeugt, der dem maximalen Hydraulikdruck entspricht, welcher zur Betriebsbremsung des Hydraulikantriebes 321 herangezogen wird. Der kleinere. Betriebsbremsdruck bei leichtester Beladung reicht bei der Beaufschlagung der größeren V/irkfläche des Kolbens 326 immer noch aus, um den Federantrieb zusammenzudrücken und außer Betrieb zu halten. Unter der Annahme, daß der volle Betriebsbremsdruck bei leichtestem Wagen 41,5 bar (600 psi) beträgt, sollte der zweite Hydraulikantrieb 327 so ausgelegt werden, daß er den Federantrieb 325 voll zusammendrückt, wenn ein Hydraulikdruck von 38 bar (550 psi) auf den Kolben 326 wirkt. Die Hinzurechnung eines nachfolgenden Druckes bis zu einschließlich 69 bar (1 000 psi) führt lediglich zu einer weiteren Zusammendrükkung des Federantriebes 325 in Richtung auf seinen Anschlag.

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Wenn der Federantrieb 325 eine Kraft entwickeln soll, die dem vollen Betriebsbremsdruck bei voller Beladung oder einem Hydraulikdruck von 69 bar (1 000 psi) entspricht, so ist es erforderlich, die vom Notsystem aufgebrachte Kraft zu verringern, wenn eine Notbremsung während einer Betriebsbremsung durchgeführt wird. Wenn der volle Betriebsbremsdruck infolge nur teilweiser Beladung des Wagens bei 43,3 bar (700 psi) liegt, so würde die Hinzurechnung eines Zusatzdruckes von 69 bar (1 000 psi) des Federantriebes 325 zu einem augenblicklichen Blockieren der Bremsen und damit zu einem Rutschen der gebremsten Räder führen. Um dies zu vermeiden, gleicht das Ablaßventil 301 den Druck zwischen der ersten Speiseleitung 511 und der zweiten Speiseleitung 512 aus.

Wenn eine Notbetätigung während der Betriebsbetätigung vorgenommen wird, so wird das beispielsweise als Ventil ausgebildete Ablaßorgan 301 bei annähernd demselben Druck in der ersten Speiseleitung 511 und der zweiten Speiseleitung 512 geöffnet. Das druckgesteuerte Rückschlagventil 530 stellt sicher, daß der Druck in der Leitung 512 wenigstens demjenigen in der Leitung 511 entspricht. Bei einer Notbetätigung während einer Betriebsbetätigung der Bremse liegen entsprechende Drücke in beiden Leitungen vor und wird der Federantrieb 325 daran gehindert, irgendeinen zusätzlichen Druck auf den Kolben 322 aufzubringen. Dadurch wird jeder übermäßige Bremsdruck an den Bremsbacken 324 und 325 vermieden. Wenn jedoch der Druck in der Betriebsdruckleitung 511 nicht richtig aufgebaut wird und eine Notbremsung durchgeführt wird, so wird der Federantrieb 325 wirksam, wenn der Hydraulikdruck in den Leitungen 511 und 512 unter denjenigen Wert abfällt, der unter normalen Betriebsbedingungen für eine Vollbremsung bei einem leicht beladenen Wagen erforderlich ist. Dabei

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jedoch ist die Bremskraft immer noch mäßig, liegt aber stets oberhalb der für einen leeren Wagen erforderlichen Bremslcraf t.

Wenn der Druck in der Betriebsleitung 511 auf 20,7 bar (300 psi) abfällt, so ergibt sich die vom Federantrieb aufgebrachte Bremskraft aus der Differenz zwischen 20,7 bar (300 psi) und dem Betätigungsdruck des Federantriebs 325, etwa 34,5 bar (500 psi), multipliziert mit der Kolbenfläche des dem Federantrieb 325 zugeordneten zweiten Hydraulikantriebes 327. Da die. Wirkflache des zweiten Kolbens 326 etwa das Doppelte derjenigen des Betriebskolbens 322 beträgt, wird die fehlende Druckmenge im Vergleich zum vollen Betriebsdruck mehr als doppelt durch den Federantrieb 325 ausgeglichen. Im Beispiel führt ein Druckabfall um 20,7 bar (300 psi) zu einer wirksamen Federkraft entsprechend 34,5 bar (500 psi), die zu den immer noch vorhandenen 20,7 bar (300 psi) Betriebsdruck hinzukommt, so daß insgesamt ein Bremsdruck entsprechend 55,2 bar (800 psi) zur Verfugung steht. Die zusätzliche Federbremskraft wird vom Federantrieb 325 auf den Kolben 326 aufgebracht. Jeder weitere Druckabfall in der Betriebsleitung 511 führt zu einer erhöhten Druckaufbringung des Federantriebes 325.

Wenn eine Steuereinrichtung zur Betätigung der Feststellbremse benutzt werden soll, so wird das Ablaßventil 301 geöffnet und kann Hydraulikflüssigkeit aus dem Hydraulikantrieb 327 in die Leitung 160 abfließen. Dadurch ist sichergestellt, daß die Halte- oder Feststellbremse voll angezogen bleibt, selbst wenn kein Druck in der Hydraulikflüssigkeit erzeugt wird oder wenn eine pneumatische oder hydraulische Steuereinrichtung für das Drehgestell des Fahrzeuges abgekuppelt wird. Die mechanische Rückstelleinrichtung, die weiter oben im Zusammenhang mit Fig. 7 näher erläutert ist, kann dazu herangezogen werden, die Feststell-

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bremse zu lösen, wenn der Viagen bewegt werden soll, ohne daß die Bremsanlage unter Druck gesetzt wird.

Die Peststellbremse wird durch eine Betätigung der Betriebsbremse gelöst, gegebenenfalls durch zwei- oder dreifache Betätigung der Betriebsbremse. Diese Mehrfachbetätigung der Betriebsbremse und der dadurch erfolgende Druckaufbau in der Betriebsbremsleitung 160 führt zu einem Druckaufbau im Hydraulikantrieb 327 durch das Rückschlagventil 530 und die zweite Speiseleitung 512 hindurch. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Hydraulikantrieb 327 so bemessen, daß er bei einer einzigen Betriebsbremsenbetätigung zu einer Lösung der vom Federantrieb 325 beaufschlagten Feststellbremse führt. Es wäre jedoch möglich, die Nachstelleinrichtungen 41 bis 43 mit geringerer Förderkapazität vorzusehen, so daß die Betriebsbremse zwei oder drei Mal zu betätigen ist, um den Hydraulikantrieb 327 sicher voll unter Druck zu setzen xind den Federantrieb 325 voll zurückzudrücken.

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Claims

Patentansprüche

ί 1.) Bremsanlage für ein Fahrzeug mit wenigstens einer Achse \—S mit Reibungsbremse und Widerstandsbremse und mit wenigstens einer Achse ausschließlich mit Reibungsbremse, gekennzeichnet durch wenigstens eine druckmittelbetriebene Reibungsbremse für eine Fahrzeugachse, die zur Auslösung der Reibungsbremse auf Änderungen des Druckmitteldrucks anspricht und einen ersten und einen zweiten druckgesteuerten Druckmittelantrieb aufweist, von denen der erste zur Bremsenauslösung auf positive Druckänderungen im Druckmittel anspricht, sowie einen Federantrieb aufweist, der zur Brem-'senauslösung auf Druckentlastungen des Druckmittels für den zweiten Druckmittelantrieb anspricht, durch eine erste Drucksteuereinrichtung zur Einstellung des Drucks im Druckmittel für den ersten druckgesteuerten Druckmittelantrieb der Achse mit Reibungs- und Widerstandsbremse in Abhängigkeit von einem Steuersignal, das sich umgekehrt proportional zur Bremskraft der an der Achse angreifenden 'Widerstandsbremsung verhält, durch eine zweite Drucksteuereinrichtung für die Versorgung des ersten druckgesteuerten Druckmittelantriebes der ausschließlich mit einer Reibungsbremse versehenen Achse mit Druckmittel unter Druck in Abhängigkeit von einem Steuersignal, und durch eine dritte Drucksteuereinrichtung für eine Druckentlastung des Druckmittels für den zweiten Druckmittelantrieb in Abhängigkeitvon Steuersignalen sowohl für eine Notbremsung als auch für eine Feststellbremsung.
2. Bremsanlage nach Anpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite druckgesteuerte Druckmittelantrieb Hydraulikantriebe sind und daß die erste und die zweite Drucksteuereinrichtung je einen Pneumatik-Hydrau-

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lik-Umwandler aufweisen.
3. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Drucksteuereinrichtung elektropneumatische Umwandler zur Umsetzung eines elektrischen Steuersignales in einen pneumatischen Steuerdruck aufweisen.
4. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Drucksteuereinrichtung einen elektro-pneumatisehen Umwandler aufweist, der auf elektrische Änderungen in von einem Steuerorgan für die Widerstandsbremsen zugeführten Steuersignalen anspricht und einen ersten und einen zweiten Torsionsantrieb aufweist, wobei der erste Torsionsantrieb auf Änderungen in dem elektrischen Steuersignal und der zweite Torsionsantrieb gegenläufig auf Änderungen im pneumatischen Ausgangsdruck der Drucksteuereinrichtung anspricht und die resultierende Ausgangsleistung der Torsionsantriebe variable Führungsdrücke erzeugt, und weiterhin ein Dosierorgan zur Einstellung des vom Umwandler aufgebrachten Druckmitteldruckes aufweist, welches auf Änderungen in den Führungsdrücken anspricht.
5. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bneumatik-Hydraulik-Umwandler einen Hydraulikantrieb zwischen der Drucksteuereinrichtung und den druckgesteuerten Hydraulikantrieben aufweist.
6. Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine hydraulische Nachstelleinrichtung zwischen dem Hydraulikantrieb und dem ersten und zweiten druckgesteuerten Hydraulikantrieb vorgesehen ist.
7. Bremsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

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die Nachstelleinrichtung ein Paar volumenveränderbarer Hydraulikdruckräume mit einem ersten und einem zweiten Arbeitsraum aufweist, die im normalen Betrieb mittels eines beweglichen Druckausgleich-Trennelementes gegeneinander abgedichtet sind und ein auf die Bewegung des Trennelementes ansprechendes Überströmventil aufweisen, welches bei Erreichen des Minimalvolumens des zweiten Arbeitsraumes eine Strömung aus dem ersten Arbeitsraum in den zweiten Arbeitsraum erzeugt.
8. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch Leitungen zur Zuleitung von Druckmittel unter Druck zum ersten und zum zweiten Druckmittelantrieb, die eine erste Speiseleitung für den ersten Druckmittelantrieb und eine zweite Speiseleitung für den zweiten Druckmittelantrieb umfassen, durch eine erste Steuereinrichtung zwischen der ersten und der zweiten Speiseleitung, die im normalen Betrieb die Strömungsverbindung zwischen der ersten und der zweiten Speiseleitung unterbricht, und durch eine druckgesteuerte Steuereinrichtung zwischen der ersten und der zweiten Speiseleitung, die eine Strömung in einer Richtung ermöglicht und einen Druckmittelübertritt aus der erstenSpeiseleitung in die zweite Speiseleitung gestattet, wenn der Druck in der ersten Speiseleitung größer ist als der in der zweiten Speiseleitung.
9. Bremsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Druckmittelantriebe eine druckbeaufschlagte Wirkfläche aufweist, und daß die druckbeaufschlagte Wirkfläche des zweiten Druckmittelantriebes größer ist als diejenige des ersten Druckmittelantriebes.
10. Bremsanlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuereinrichtung ein elektromagnetisch

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betätigbares Steuerorgan aufweist, welches zur Herstellung einer hydraulischen Strömungsverbindung zwischen der ersten Speiseleitung und der zweiten Speiseleitung auf ein elektrisches Steuersignal anspricht.
11. Bremsanlage für ein Fahrzeug, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine druckmittelbetriebene Reibungsbremse für das Fahrzeug, die zur Auslösung der Reibungsbremse auf Änderungen des Druckmitteldrucks anspricht und einen ersten und einen zweiten druckgesteuerten Druckmittelantrieb aufweist, die zur Bremsenauslösung auf insbesondere positive Druckänderungen im Druckmittel ansprechen, sowie einen Federantrieb aufweist, der zur Bremsenauslösung auf Druckentlastungen des Druckmittels für den zweiten Druckmittelantrieb anspricht, durch eine Drucksteuereinrichtung zur Einstellung des Drucks im Druckmittel für den ersten druckgesteuerten Druckmittelantrieb, die zur Änderung des Drucks im Druckmittel für die Reibungsbremse einen auf elektrische Änderungen eines Steuersignales ansprechenden elektro-pneumatischen Umwandler aufweist, und durch eine beladungsabhängige Steuereinrichtung zur Einstellung des Drucks im Druckmittel für den druckgesteuerten Druckmittelantrieb, mit einer Luftfeder und einer Dosiersteuereinrichtung, die zur Änderung des Drucks im Druckmittel für den Druckmittelantrieb auf Druckänderungen in der Luftfeder anspricht.
12. Bremsanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite druckgesteuerte Druckmittelantrieb Hydraulikantriebe sind und daß die Drucksteuereinrichtung einen Pneumatik-Hydraulik-Umwandler aufweist*
13. Bremsanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Pneumatik-Hydraulik-Umwandler und dem ersten druckgesteuerten Hydraulikantrieb eine hydraulische Nach-

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stelleinrichtung vorgesehen ist.
14. Bremsanlage nach Anspruch 13," dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstelleinrichtung ein Paar volumenveränderbarer Hydraulikräume mit einem ersten und einem zweiten Arbeitsraum aufweist, die im Normalbetrieb mittels eines beweglichen Druckausgleich-Trennelementes gegeneinander abgedichtet sind, und ein auf die Bewegung des Trennelementes ansprechendes Überströmventil aufweist, welches bei Einnahme des Minimalvolumens des zweiten Arbeitsraumes eine Strömung von dem ersten Arbeitsraum in den zweiten Arbeitsraum gestattet.
15· Bremsanlage nach einem der Ansprüche 12 bis 14, gekennzeichnet durch Verteilerleitungen zur Zuleitung von Hydraulikflüssigkeit unter Druck zum ersten und zum zweiten Druckmittelantrieb, die eine erste Speiseleitung für den ersten Druckmittelantrieb und eine zweite Speiseleitung für den zweiten Druckmittelantrieb umfassen, durch eine Steuereinrichtung zum Ablassen von Hydraulikflüssigkeit zwischen der ersten und der zweiten Speiseleitung, die im Normalbetrieb die Strömungsverbindung zwischen der ersten und der zweiten Speiseleitung unterbricht und auf ein Steuersignal für die Not- und Peststellbremse auf Durchlaß schaltet, durch ein druckgesteuertes Rückschlagventil, das eine Strömungsverbindung zwischen der ersten und der zweiten Speiseleitung herstellt und einen Übertritt von Hydraulikflüssigkeit unter Druck aus der ersten Speiseleitung in die zweite Speiseleitung gestattet, wenn der Druck in der ersten Speiseleitung größer ist als der in der zweiten Speiseleitung, und durch eine Betätigungseinrichtung zum Umschalten der Steuereinrichtung zum Ablassen von Hydraulikflüssigkeit auf Durchlaß.

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16. Bremsanlage nach Anpruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung zum Ablassen von Hydraulikflüssigkeit ein elektromagnetisch angetriebenes Steuerorgan aufweist, welches zur Herstellung einer Strömungsverbindung zwischen der ersten Speiseleitung und der zweiten Speiseleitung auf ein elektrisches Steuersignal anspricht.
17. Bremsanlage nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das druckgesteuerte Rückschlagventil eine federbelastete Schließkugel aufweist.
18. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Druckmittelantrieb eine größere druckbeaufschlagte V/irkfläche als der erste Druckmittelantrieb aufweist.
19. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Federantrieb eine Mehrzahl von Tellerfedern aufweist.
20. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungsbremse eine mit Gewinde versehene Rückstelleinrichtung zum Zusammendrücken des Federantriebes, aufv/eist.
21. Bremsanlage nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch eine Rückstelleinrichtung mit einer Vorrichtung zur Drehung des Schraub-Rückstellorgans von Hand, mit einer Federeinrichtung zur Drehung des Rückstellorgans nach dem Zurückziehen des Federantriebs und mit einer Einrichtung zur Hemmung einer Drehung des Ruckstellorgans nachdem der Federantrieb zurückgezogen ist, wobei die Einrichtung das Rückstellorgan', zur Drehung freigibt, wenn der zweite druckgesteuerte Druckmittelantrieb unter Druck gesetzt wird.

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