DE2528838C3 - Bremsanlage für ein Schienen-Gelenkfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsanlage für ein Schienen-Gelenkfahrzeug mit mehreren miteinander verbundenen Fahrzeugabschnitten, mit zwei sich über die gesamte Fahrzeuglänge erstreckenden Bremsleitungen, die zwischen den Fahrzeugabschnitten durch lösbare Kupplungen verbunden sind, mit Hilfs- und Not-Druckmittelbehältern, mit einem auf Betriebs- und Notbremsfälle ansprechenden und dabei der -»weiten Bremsleitung aus den Behältern Druckmittel / uiührenden Steuerventil in einem Fahrzeugendabschnitt, und mit auf den Druck in der zweiten Bremsleitung ansprechenden Bremsenbetätigungseinrichtungen in Fahrzeugendabschnitten.

In der jüngeren Vergangenheit sind Eisenbahnwagen entwickelt worden, die eine erhebliche Länge aufweisen. So ist beispielsweise eine Länge von mehr als 30 m nicht ungewöhnlich. Dies kann zu Schwierigkeiten führen, wenn die Wagenlänge sich der maximalen Länge nähen, mit der eine Fahrt über Gleisabschnitte mit dem derzeit gebräuchlichen minimalen Krümmungsradius gerade noch möglich ist. Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, sind Gelenkwagen entwickelt worden, die aus mehreren Wagenabschnitten bestehen, die ständig flexibel miteinander verbunden sind. Die verbundenen Wagenabschnitte werden dabei insgesamt als Fahrzeugeinheit eingesetzt. Eine entsprechende Entwicklung ist auch bei Lastwagenanhängern zu beobachten.

Aus der I)SPS 24 11 406 ist eine Bremsanlage für eine Kombination aus einem Zugwagen und einem Anhänger bekannt. Die beiden Fahrzeugabschnitte sind dabei über Bremsleitungen miteinander verbunden, die zwischen den Fahrzeugabschnitten über lösbare Kupplungen miteinander in Verbindung stehen. Not-Druckmittelbehälter, wie sie zum Betätigen einer Notbremse bei Schienen-Gelenkfahrzeugen erforderlich sind, enthält die bekannte Bremsanlage jedoch nicht. Da es sich bei den Fahrzeugabschnitten um die Zugmaschine und den Anhänger handelt, muß berücksichtigt werden, daß die beiden Abschnitte häufig voneinander getrennt und

to zusammen mit anderen Fahrzeugabschnitten wieder zu einem vollständigen Fahrzeug zusammengesetzt werden. Die mit Hilfe der Erfindung zu schaffende Bremsanlage soll dagegen bei einem Gelenkfahrzeug eingesetzt werden, das stets als eine Einheit benutzt wird.

Auen aus der DE PS 4 49 867 ist eine Bremsanlage bekannt, die zum Bremsen von zwei gekuppelten Lokomotiven benutzt wird. Die speziellen Bedingungen, die in einer Bremsanlage für ein stets als Einheit eingesetztes Gelenkfahrzeug berücksichtigt werden müssen, liegen hier nicht vor. Auch die US-PS 11 83 911 beschreibt eine Bremsanlage für einen Eisenbahnzug mit Lokomotive und Wagen, also nicht für ein aus mehreren verbundenen Fahrzeugabschnitten zusammengesctztes und als Einheit benutztes Schienen-Gelenkfahrzeug.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsanlage der eingangs angegebenen Art so auszugestalten, daß beim Trennen oder Beschädigen von Kupplungen zwischen den Fahrzeugabschnitten die Bremsmöglichkeit des gesamten Gelenkfahrzeugs aufrechterhalten bleibt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in dem anderen Fahrzeugendabschnitt eine Schutzeinrichtung gegen Bremsenausfall bei Trennung oder Beschädigung der Kupplungen zwischen Fahrzeugabschnitten vorgesehen ist, mit einem über ein Rückschlagventil mit Druck versorgbaren Not-Druckmittelbehälter, einem Zweiwege-Rückschlagventil, das den größeren Druck aus der zweiten Bremsleitung oder dem Not-Druckmittelbehälter an die Bremsenbetiitigungseinrichtung in diesem Fahrzeugendabschnitt anlegt, und einem Steuerorgan, das an die erste Bremsleitung angeschlossen ist und eine Leitungsverbindung zwischen dem Not-Druckmittelbehälter und der Bremsenbetätigungseinrichtung über das Zweiwege-Rückschlagventil bei einem starken Druckabfall in der ersten Bremsleitung öffnet.

Die erfindungsgemäße Bremsanlage gestattet also unter Aufrechterhalten der Konzeption, für das gesamte Gelenkfahrzeug nur eine vollständige Bremsanlage vorzusehen, im wesentlichen mittels der zusätzlichen und apparativ wenig aufwendigen Schutzeinrichtung, das Beibehalten der Bremswirkung, auch wenn die Kupplungen zwischen den Fahrzeugabschnitten beschädigt werden sollten. Diese Schutzeinrichtung spricht auf den Druckfall beim Beschädigen der Kupplungen zwischen den Fahrzeugabschnitten an, und sie sorgt dafür, daß während eines solchen Notfalls der Druck aus dem Not-Druckmittelbehälter zum Bremsen zur Verfügung gestellt wird. Dieses Umschalten vom Betriebsbremsdruck auf den Druck aus dem Not-Druckmittelbehälter erfolgt automatisch, sobald auf Grund einer Beschädigung einer der Kupplungen das Zweiwcge-

·>"> Rückschlagventil den nun größeren Druck aus dem Not-Druckmiltelbehälter an die Bremsbetätigungseinrichtung des zugehörigen Kahrzeugendabschnitts anlegt.

Die Erfindung wird nun an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines Schienen-Gelenkfahrzeugs mit der Bremsanlage,

F i g. 2 ein schematisches Schaltbild der Bremsanlage und

F i g. 3 eine Darstellung eines Teils der Bremsanlage von Fig.2.

Ein Gelenkfahrzeug 10 besteht aus drei einzelnen Fahrzeugabschnitten 12, 14 und 16. Die einzelnen Fahrzeugabschnitte 12, 14 und 16 sind an ihren Enden jeweils durch einachsige Drehgestelle 18, 20 und 22 unterstützt und durch nicht näher dargestellte flexible Kupplungen miteinander verbunden. Der Fahrzeugabschnitt 16 ist teilweise ausgebrochen dargestellt, wodurch das Innere sichtbar wird; im Inneren des Fahrzeugabschnittes sind mehrere übereinander angeordnete Stauräume 24,26 und 28 zur Aufnahme von Ladungen wie etwa Personenkraftwagen vorgesehen. Unterhalb des Fahrzeugabschnittes 16 ist eine Bremssteuereinheit 30 üblicher Bauart mit einem Steuerventil und Hilfsluftbehältern vorgesehen. Unterhalb des Fahrzeugabschnittes 12 befindet sich ferner eine Schutzeinrichtung 3Z Am Fahrzeugabschnitt 16 ist ein Handrad 34 zum Betätigen des Standbremsensystems der zu beschreibenden Bremsanlage vorgesehen, welches in F i g. 1 nicht näher dargestellt ist.

Die Bremsanlage kann auch bei einem Schienen-Gelenkfahrzeug eingesetzt werden, das weniger oder menr Fahrzeugabschnitte aufweist als in Fig. 1 dargestellt sind. Ähnlich ist auch die Anordnung der üblichen Steuereinheit 30 mit Steuerventil und Hilfsluftbehälter, der Schutzeinrichtung 32 und des Standbremssystems bzw. dessen Handrades 34 an den endseitigen Fahrzeugabschnitten lediglich beispielhaft veranschaulicht.

Eine Bremsleitung 46 der Bremsanlage verläuft über die gesamte Länge des Gelenkfahrzeugs und weist zwischen den Fahrzeugabschnitten 12 und 14 sowie 14 und 16 flexible Kupplungen 48 in der dargestellten Weise auf. Die Kupplungen 48 sind so ausgelegt, daß beim Trennen der Abschnitte des Gelenkfahrzeugs während des Betriebes ein Lösen der Kupplungen erfolgt und ein Druckfall an beiden Seiten der Unterbrechung stattfindet, dessen Zweck weiter unten noch näher erläu'ert wird. Die Bremsleitung 46 kann mittels elektro-pneumatischer Verbindungsstücke 50 an die entsprechenden Bremsleitungen der benachbarten Wagen im Zug angeschlossen sein, wobei diese benachbarten Wagen von üblicher Bauart sein können. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein übliches Steuerventil 52 mit einem üblichen Zweikammer-Hilfsluftbehälter 54 für das Betätigen der Betriebs- und der Notbremse am Fahrzeugabschnitt 16 vorgesehen und steht in Strömungsverbindung mit der Bremsleitung 46. Bremsleitungen 56 und 58 mit Verbindungen 62 gehen in der dargestellten Weise vom Steuerventil 52 ab. Die Leitung 58 verläuft vom Fahrzeugabschnitt 16 zurück durch die Fahrzeugabschnitte 14 und 12 und ist zwischen den Fahrzeugabschnitten 16 und 14 sowie 14 und 12 durch übliche flexible Kupplungen 60 verbunden, die beim Lösen oder Unterbrechen die Leitung 58 an beiden Seiten der Trennung abschließen, um einen Druckfall zu vermeiden. Die Leitungen 56 und 58 sind jeweils mit als BremsenbetäPgungscinrichtungen wirkenden Pneumatik-Hydraulik-Druckverstärkern 66 bzw. 64 verbunden, die in den Fahrzeugabschnitten 16 bzw. 12 angeordnet sind. Die Druckverstärker 64 und 66 weisen hydraulische Ausgangsdruckleitungen 68 und 70 auf, die in der dargestellten Weise mit der Betriebsbremsleitung 72 der Bremseinrichtungen verbunden sind. Die Betriebsbremsleitung 72 verläuft über die gesamte Länge der Fahrzeugabschnitte 12, 14 und 16 und ist zwischen den Abschnitten 12 und 14 sowie 14 und 16 mittels Anschlußkupplung 74 verbunden, die

ίο flexible Kupplungen aufweisen, welche in ihrer Arbeitsweise den Kupplungen 60 entsprechen, also beim Unterbrechen die benachbarten Leitungsstücke abschließen. Die Anschlußkupplungen 74 sorgen auch für eine hydraulische Verbindung der Bremsleitungen 72 zu den Bremszylindern 76 mittels Anschlußleitungen 72/4, 72ßund72C

Eine weitere Bremsleitung 78 für die Standbremse verläuft in Längsrichtung entlang den Fahrzeugabschnitten 12, 14 und 16 und ist mittels der Anschlußkupplungen 74 zwischen den Abschnitten 12 und 14 sowie 14 und 16 flexibel verbunden. Die Bremsleitung 78 für die Hand- oder Standbremse ist mittels der Anschlußkupplung 74 mit einem Handbremsteil 80 auf dessen Bremsseite über Verbindungsleitungen 7SA, 7SB

.'"> und 78C verbunden. Standbremsleitungen 82 und 84 verbinden die als Standbremshauptleitung wirkende Bremsleitung 78 mit dem stromaufseitigen Ende der Nachstelleinrichtung der Druckverstärker 64 und 66, wie dies in F i g. 3 im einzelnen dargestellt ist. Eine

jo Handbremslöseleitung 86 verläuft über die gesamte Länge der Fahrzeugabschnitte 12, 14 und 16 und ist mittels der Anschlußkupplung 74 zwischen den Abschnitten 12 und 14 sowie 14 und 16 flexibel verbunden. Die Leitung 86 ist mittels der Verbindungsleitungen

J5 86/4,86S und 86Cmit der Löseseite des Handbremsteiles 80 verbunden. Eine Versorgungsleitung 88, die zu einem Hydraulikbehälter führt, verläuft entlang der Fahrzeugabschnitte 12, 14 und 16 und ist zwischen den Fahrzeugabschnitten 12 und 14 sowie 14 und 16 durch

au Kupplungen 90 und 92 flexibel verbunden, die genauso wie die Kupplungen 60 ausgebildet sind.

Die Schutzeinrichtung 32 ist mit der Bremsleitung 46, der Bremsleitung 58 und dem Druckverstärker 64 verbunden (Fig.3). Mit der Bremsleitung 46 ist ein an

4"; sich bekanntes Druckminder-Relaisventil 96 verbunden. Dieses Ventil hat die Aufgabe, den Druckfall entlang der Bremsleitung 46 zu beschleunigen, der die Bremsbetätigung auslöst. Das Ventil 96 ist von der bekannten Bauart, die bei Schienenfahrzeugen eingesetzt wird,

)0 deren Druckluftleitung in jedem Wagen langer als etwa 23 Meter ist. Ein Betätigungsglied 98 für die Standbremse ist mit den Leitungen 78 und 86 sowie mit dem Hydraulikbehälter 100 verbunden, der in der dargestellten Weise seinerseits mit der Leitung 88

ν-, verbunden ist.

Mit der Bremsleitung 46 ist über eine Zweigleitung 114 ein druckgesteuertes, federbelastetes Steuerorgan 112 verbunden, das als Zweistelluii(?sschieber ausgebildet ist, wobei die Zweigleitung 114 in der dargestellten

w) Weise an die Steuerseite des Steuerorgans 112 angeschlossen ist. Die Zweigleitung 114 ist weiterhin an ein Rückschlagventil 116 angeschlossen, durch welches hindurch Druckluft zum Not-Druckmittelbehälter 118 strörrin kann; hierzu ist ein T-Anschluß 120 vorgese-

hi hen, durch den Luft vom Rückschlagventil 116 zum Not-Druckniittelbehälter 118 strömt. Wenn die Bremsleitung 46 unter Druck ist, wird das Steuerorgan 112 aus seiner mit 1 bezeichneten Ruhestellung in seine mit 2

bezeichnete Steuerstellung überführt, in der in der Zweigleitung 114 fließende Druckluft im Not-Druckmittelbehälter 118 gespeichert wird. Wenn ein wesentlicher Druckfall in der Bremsleitung 46 austritt, beispielsweise bei einem Bruch der flexiblen Kupplung 48 zwischen den Fahrzeugabschnitten 12 und 14, kehrt das Steucorgar. 1J2 in seine Ruhestellung ί zurück, in der die im Not-Druckmittelbehälter 118 gespeicherte Luft durch das Steuerorgan 112 abfließen und ein Zweiwege-Rückschlagventil 124 mit Anschlüssen 128, 130 und 132 über eine Leitung 122 betätigen kann, in der Darstellung gemäß Fig. 3 befindet sich das Zweiwege-Rückschlagventil 124 mit einer Dichtkugel 125 in seiner normalen Betriebslage, in der eine Strömungsverbindung zwischen der Bremsleitung 58 und dem Druckverstärker 64 hergestellt ist.

Wenn infolge einer Unterbrechung der Kupplungen 48 und 60 ein Druckfall in der Bremsleitung 46 auftritt, wird das Steuerorgan 112 in seine Stellung 1 zurückgeführt, wodurch Druck aus dem Not-Druckmittelbehälter 118 die Dichtkugel 125 des Rückschlagventils 124 in der Zeichnung nach rechts drückt und zu einem Betätigen des Druckverstärkers 64 führt. Dies führt zu einem Anlegen der Bremsen im Abschnitt 12 des Gelenkfahrzeugs; derselbe Druckfall in der Bremsleitung 46 führt gleichzeitig zum Betätigen der Bremsen in den Abschnitten 14 und 16 durch das Steuerventil 52. Das Sicherheitssystem der Bremsanlage stellt somit sicher, daß im Falle eines Bruches in der Bremsleitung 46 ein Bremsen in sämtlichen Fahrzeugabschnitten erfolgt.

Die über eine Leitung 126 und Anschlußteile 134 und 136 mit dem Rückschlagventil 124 verbundenen Druckverstärker 64 und 66 der Bremsanlage weisen jeweils einen verstärkenden Pneumatik-Hydraulik-Druckübersetzer 150, eine Nachstelleinrichtung 152 und ein doppeltwirkendes Rückschlagventil 154 auf. Der Druckübersetzer 150 enthält eine Hydraulikpumpe mit einem Pumpenzylinder 156 und einem hin- und herbeweglichen Kolben 158, der im Zylinder 156 einen Arbeitsraum 160 mit einem Kanal 168 begrenzt, durch den Druckmittel zu und von den Bremszylindern 56 strömen kann. Der Kolben 158 wird im Förderhub zum Verdrängen von öl aus dem Arbeitsraum 160 durch einen Druckluftantrieb 162 angetrieben, der auf den Ausgangsdruck entweder der Schutzeinrichtung 32 oder des Steuerventils 52 anspricht; der Kolben 158 wird in seinem Saughub in die dargestellte zurückgezogene Lage durch eine Rückführfeder 164 zurückgeführt. Der maximale Förderdruck der hydraulischen Pumpe entspricht dem Produkt des dem Antrieb 162 zugeführten pneumatischen Druckes und dem Verhältnis der Wirkflächen des Kolbens des Pneumatikantriebes und des Pumpenkolbens 158. Der Druckübersetzer 150 ist mittels einer Leitung 94 mit dem Behälter 100 der Steuereinheit 98 für die Standbremse über die Versorgungsleitung 88 verbunden, zwei Leitungswege verbinden die Leitung 95 mit dem Arbeitsraum 160. Der erste Leitungsweg umfaßt den Kanal 166 und ein durch den Pumpenkolben 158 sowie die öffnung 168 in der Wand des Zylinders 156 gebildetes Steuerorgan, welches eine Strömung nur zuläßt, wenn der Kolben im Bereich seiner zurückgezogenen Lage ist Dieser Leitungsweg dient dazu, den Arbeitsraum 160 und die mit ihm verbundenen Kammern mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt zu halten, wenn die Betriebsbremse gelöst wird, und einen Abfluß von öl aus den Bremszylindern zu ermöglichen, wenn der Arbeitsspalt an den Bremsbacken vergrößert wird. Der zweile Leitungswej umfaßt den Kanal 166, den an der Kolbenrückseile in Bereich der Kolbenstange liegenden Raum 170 de Zylinders 156 und einen Kanal 172, der durch der Kolben 158 hindurch verläuft und ein Rückschlagventi 174 enthält, welches eine Strömung aus dem Arbeits raum 160 blockiert.

Dieser zweite Leitungsweg dient zum Steuern de Saugwirkung, welche der Druckübersetzer 150 auf di<

ίο Nachstelleinrichtung 152 ausübt, und stellt sicher, dal der Kolben 158 in seine zurückgezogene Lag( zurückkehrt. Das Rückschlagventil 154 weist einen Sit; 176 im Kolben 158 und einen damit zusammenarbeiten den Ventilteller 178 auf, der an einem hin- um herbeweglichen Ventilschaft 180 befestigt ist; de Ventilteller 178 ist durch eine leichte Schraubendruckfe der 182 gegen den Sitz 176 belastet. Durch den schräger Kanal 172, der den rückwärtigen Zylinderraum 170 mi einer Kammer 184 im Kolben 158 am stromaufseitigei

2(i Ende des Sitzes 176 verbindet, wird dem Rückschlag ventil öl zugeführt. Der Ventilteller 178 weist ein« Dichtfläche auf, die sowohl einen Metallabschnitt al: auch einen durch einen elastischen O-Ring gebildete! Abschnitt aufweist. Bei dieser Ausbildung muß de Druckfall über den Ventilteller 178 vergleichsweisi niedrig gehalten werden, um ein Abheben des O-Ringe von seiner Nut im Ventilteller zu vermeiden. Daher is der im Winkel verlaufende Kanal 172 so bemessen, dal er den überwiegenden Anteil des Druckfalles erzeug!

der zum öffnen des Ventils 174 erforderlich ist. Dadurcl wird der vorteilhafte Nebeneffekt erzielt, daß au einfache Weise die Saugwirkung gesteuert werdei kann, welche der Übersetzer 150 auf die Nachstellein richtung 152 ausübt. Wenn daher die Saugwirkung de Übersetzers zum Erhöhen der Rückzugskräfte an dei Bremszylindern 76 ausgenutzt werden soll, so kann da Maß dieser Unterstützung ganz einfach durch Vermin derung oder Vergrößerung des Durchmessers de Kanals 172 erhöht oder vermindert werden.

Das doppeltwirkende Rückschlagventil 154 dien wahlweise zum Verbinden der Nachstelleinrichtung 15; mit der Standbremsleitung 82 oder einem Verbindungs kanal 186 zum Druckübersetzer 150, je nachdem, ii welcher dieser beiden Leitungen der höhere Drucl herrscht. Das Ventil weist einen mit zwei Steueröffnun gen 188 und 190 versehenen Ventilkörper auf; di( Steueröffnungen 188 und 190 sind mit der Steuerzweig leitung 82 bzw. dem Kanal 186 verbunden. Weiterhir weist das Gehäuse des Ventils 154 zwei Steueröffnun

so gen 192 und 194 auf, die über eine Leitung 196 mit dei Nachstelleinrichtung 152 in Verbindung stehen. In Ventilgehäuse ist h>n- und herbeweglich gelagert eit zylindrischer Schaltkörper 198 vorgesehen. Die einan der gegenüberliegenden Enden des Schaltkörpers 19J sind dem Druck an den Steueröffnungen 188 und 19< ausgesetzt und jeweils mit einem Dichtkopf 200 bzw 202 versehen, der jeweils mit einem der gehäuseseitigei Sitze 204 bzw. 206 zum Steuern der Strömung zwischei der zugeordneten Steueröffnung 188 oder 190 und de benachbarten, der Steueröffnungen 192 bzw. 19< zusammenarbeitet Die Dichtfläche jedes Dichtkopfe: weist einen Metallabschnitt und einen elastischei O-Ring auf, die mit dem zugehörigen Sitz zun Vermeiden einer Leckströmung bei hohen bzw niedrigem Druck zusammenarbeiten. Der Schaltkörpe: 198 ist mit einem mittleren zylindrischen Steuerteil 20) versehen, dessen axiale Abmessungen so gewählt sind daß bei der Mittellage des Schaltkörpers 198 die beidei

Steueröffnungen 192 und !94 teilweise abgedeckt und damit gedrosselt werden. Dadurch, daß niemals beide Steueröffnungen 192 und 194 vollständig abgeschlossen sind, ist sichergestellt, daß der Schaltkörper 198 niemals in seiner Mittellage stecken bleibt, während die erwähnten Drosselungen verhindern, daß eine Kurzschlußströmung zwischen den Steueröffnungen 188 und 190 eine solche Größe annimmt, daß die Funktion des einen oder des anderen Bremszylinders beeinträchtigt wird.

Die Nachstelleinrichtung 152 weist einen abgesetzten Zylinder 210 auf, dessen einander gegenüberliegende Enden durch Abschlußplatten 212 und 214 abgeschlossen sind. Im Zylinder 210 ist hin- und herbeweglich ein Kolben 216 mit unterschiedlichen Wirkflächen gelagert, der einen Abschnitt 218 großen Durchmessers und einen Abschnitt 220 kleinen Durchmessers aufweist, welche in die abgesetzten Abschnitte des Zylinders 210 passen. Der Kolben 216 teilt den Zylinder 210 in zwei Arbeitsräume 222 und 224. Der Arbeitsraum 224 am Ende des Zylinders mit kleinerem Durchmesser steht über eine öffnung 226 und die Leitungen 68 bzw. 70 in ständiger Strömungsverbindung mit dem Bremszylinder 76. Der Mittelabschnitt des Zylinders, der den Bereich der Abstufung 228 umfaßt, ist mittels einer öffnung 230 zur Atmosphäre hin drucklos gehalten. Die beiden Arbeitsräume 222 und 224 sind normalerweise voneinander getrennt; unter bestimmten Arbeitsbedingungen jedoch kann Druckflüssigkeit von einem Arbeitsraum in den anderen durch eine nach Art einer Hülse in eine axiale, den Kolben 216 durchsetzende Bohrung eingeschraubte Ventileinheit übertreten. Die Ventileinheit 232 weist einen Übertrittskanal mit einem axialen Abschnitt 234 und einem radialen Abschnitt 236 auf, zwischen denen ein Sitz 238 angeordnet ist, der mit einer Dichtkugel 240 zusammenarbeitet. Die Dichtkugel wird durch den Druck im Arbeitsraum 222 und durch die Spannung einer Schraubendruckfeder 242 gegen den Sitz 238 gedrückt, durch den Druck im Arbeitsraum 224 wird sie vom Sitz abgehoben. Die Ventileinheit 232 wirkt somit als Überdruckventil und erlaubt eine Strömung vom Arbeitsraum 224 in den Arbeitsraum 222, wenn der Druck im Arbeitsraum 224 den Druck im Arbeitsraum 222 um einen vorbestimmten Betrag übersteigt Die Spannung der Feder 242 wird dabei so gewählt, daß die Ventileinheit 232 bei einer Druckdifferenz in der Größenordnung von etwa 0,8 bar öffnet. Die Dichtkugel 240 kann außerdem mechanisch durch eine Schubstange 244 von ihrem Sitz abgehoben werden; die Stange ist an einem an der Abschlußplatte 214 gelagerten Kreuzstück 246 befestigt Eine solche Ventilbetätigung dient dazu, das Ventil zu öffnen, unmittelbar bevor der Kolben 216 sein (in der Zeichnung) rechtes Hubende erreicht, also beispielsweise 1,6 mm bevor der Kolben an der Abschlußplatte 214 anschlägt, so daß in der Endlage eine Strömung aus dem Arbeitsraum 222 in den Arbeitsraum 224 erfolgen kann. Die Bedeutung des Flüssigkeitsübertrittes durch die Ventileinheit 232 ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Arbeitsweise der Bremsanlage. Der Hub des Kolbens 216, also der axiale Abstand zwischen den beiden Endlagen, in denen der Kolben an den Platten 212 bzw. 214 anschlägt, bestimmt den Arbeitsspalt zwischen den Bremsbacken und den Rädern.

Wenn die Bremsanlage gemäß F i g. 2 und 3 in Betrieb ist und sowohl die Standbremse als auch die Betriebsbremsen gelöst sind, nehmen die Bauteile ihre dargestellte Lage ein; der Schaltkörper 198 der Ventileinheit 154 bleibt in der Lage, die er während der unmittelbar vorangegangenen Bremsenbetätigung eingenommen hat Wenn eine Betriebsbremsung eingeleitet wird, liefert das Steuerventil 52 Druckluft für die Druckverstärker 64 und 66 mit einem der beabsichtigten Bremsleistung entsprechenden Druck; der Luftdruckantrieb 162 bewegt dann den Pumpenkolben 158 zur Veränderung von öl nach rechts. Bei Bewegungsbeginn des Kolbens 158 wird der Kanal 168 gegenüber dem

ίο Arbeitsraum 160 abgeschlossen, so daß das aus dem Arbeitsraum verdrängte und zur Arbeitsleistung bestimmte öl durch den Verbindungskanal 186 austritt. Da die Standbremsleitung 82 bei gelöster Standbremse drucklos in den Behälter 100 mündet wird das durch den

is Verstärker in den Kanal 186 eingedrückte öl den Schaltkörper 198 des doppeltwirkenden Rückschlagventils 154 nach oben drücken, so daß der Dichtkopf 200 an den Sitz 204 angelegt und die Steueröffnung 188 von der Steueröffnung 194 getrennt wird, während der Dichtkopf 202 vom Dichtsitz 206 abhebt und eine Strömungsverbindung zwischen der Steueröffnung 190 und der Steueröffnung 194 hergestellt wird. Als Folge hiervon strömt das vom Druckübersetzer 150 verdrängte öl durch das Rückschlagventil 154 und den Kanal 186 in den Arbeitsraum 222 der Nachstellvorrichtung 152. Beim Druckaufbau im Arbeitsraum 222 wird der Kolben 216 in der Zeichnung nach rechts verschoben und verdrängt öl aus dem Arbeitsraum 224 in die Bremszylinder 76. Dadurch werden die Bremsstangen der Bremszylinder 76 ausgetrieben und die Bremsbakken an die Räder angelegt Wenn der Arbeitsspalt der Bremsbacken kleiner ist als er von der Nachstelleinheit 152 aufrechterhalten werden soll, werden die Bremsbakken an die Räder angelegt bevor der Kolben 216 sein rechtes Hubende erreicht, unter Umständen bereits nach einer kurzen Bewegung des Kolbens 216 aus seiner Anfangslage heraus. Als Folge hiervon wird in dieser Lage der Druck im Arbeitsraum 224 über den Druck im Arbeitsraum 222 hinaus ansteigen, da der die Arbeits räume 222 und 224 trennende Kolben 216 Abschnitte 216 und 220 mit verschiedenen Wirkflächen aufweist Wenn die Druckdifferenz den an der Ventileinheit 232 eingestellten Wert erreicht hebt die Dichtkugel 240 vom Sitz ab und gestattet eine Strömung vom Arbeitsraum 224 in den Arbeitsraum 222 durch die Übertrittskanalabschnitte 234 und 236. Dadurch wird erreicht daß der Kolben 216 über seinen gesamten Hubbereich bis zum rechten Hubende verschoben werden kann.

Unmittelbar bevor der Kolben 216 an der Abschlußplatte 214 anschlägt gelangt die Schubstange 244 mit der Dichtkugel 240 in Berührung. Wenn der Kolben sein Hubende erreicht hat, wird daher die Dichtkugel in ihrer Öffnungslage gehalten; dann stehen die Bremszylinder 76 in unmittelbarer Strömungsverbindung mit dem Arbeitsraum 160 des Druckübersetzers 150. Dadurch kann Hydrauliköl in der Menge in die Bremszylinder einströmen, wie dies während der Bremsbetätigung erforderlich wird, wobei die Drücke in den Bremszylin dem proportional zum pneumatischen Steuerdruck der Steuerventile 52 aufrechterhalten werden.

Wenn die Betriebsbremse gelöst wird, wird der Ausgangsdruck des Steuerventils 52 abgebaut, so daß die Rückführfeder 164 des Druckverstärkers den

es Kolben 158 zurückführt und so den Druck in den Arbeitsräumen 160 und 222 des Druckübersetzers 150 bzw. der Nachstelleinrichtung 252 vermindert Der Druck in den Bremszylindern, der auch im Arbeitsraum

224 herrscht, schiebt sodann den Kolben 216 nach links, so daß sich die Dichtkugel 240 wieder auf ihren Sitz 238 legt. Wenn somit der Druckkolben 158 des Druckverstärkers zurückgezogen wird und öl aus dem Arbeitsraum 222 abzieht, wird auch der Kolben 216 der Nachstellvorrichtung in seine ursprüngliche Lage zurückgezogen; es tritt dann öl aus den Bremszylindern in den Arbeitsraum 224 über. Dabei ist zu beachten, daß während des Bremsens die Dichtkugel 240 durch die Schubstange 244 in vom Sitz 238 abgehobener Lage gehalten wurde, so daß ein Druckausgleich zwischen den Arbeitsräumen 222 und 224 stattfand. Wegen des Unterschiedes in den Wirkflächen der Kolbenabschnitte 218 und 220 hält der beidseitig ausgeglichene Druck den Kolben 216 in seiner rechten Endlage. Wenn die Bremsen sodann gelöst werden, muß der Druck im Arbeitsraum 222 unter den Druck im Arbeitsraum 224 um einen solchen Betrag abgesenkt werden, der ausreicht, die auf den Kolben 216 trotz der unterschiedlichen Wirkflächen einwirkenden Druckkräfte auszugleichen und überdies die Reibung des Kolbens im Zylinder zu überwinden, damit der Kolben 216 eine Bewegung in Richtung auf seine Ausgangslage beginnt Da die Ventileinheit 232 im Moment des Bremsenlösens geöffnet ist, muß der zum Einleiten der Bewegung des Kolbens 216 erforderliche Differenzdruck anfangs ausschließlich durch die ölströmung aus dem Arbeitsraum 224 durch das Ventil hindurch erzeugt werden. In der Regel erfolgt das Bremsenlösen schnell genug, so daß die Strömungsgeschwindigkeit durch die Ventileinheit 232 hindurch ausreicht, den für ein Verschieben des Kolbens 216 erforderlichen Differenzdruck zu erzeugen und das Ventil zu schließen. Wenn jedoch der Druck im Arbeitsraum 222 sehr langsam abgebaut wird, so kann es vorkommen, daß sich der erforderliche Differenzdruck nicht einstellt und der Kolben 216 folglich in seiner rechten Endlage stehenbleibt.

In einem solchen Fall kann das gesamte öl in den Bremszylindern in den Speicherbehälter 100 fließen; dann ziehen die Bremszylinder 76 die Bremsstangen voll ein, so daß die zuvor erfolgte Bremseneinstellung über die Nachstelleinrichtung 152 verlorengeht Der Hub des Druckkolbens 158 des Druckverstärkers ist jedoch unter der Annahme bemessen, daß eine ständige Einstellung oder Nachstellung der Bremsen erfolgt Daher schlägt der Kolben bei der nächsten Betriebsbremsung in seiner rechten Endlage des Druckhubes an, bevor die Bremsbacken den Arbeitsspalt überbrückt haben. Somit greifen die Betriebsbremsen bei dieser Betätigung nicht

Um einen solchen Ausfall der Betriebsbremse zu vermeiden, kann die Nachstelleinrichtung 152 mit einer Einrichtung zum Drosseln des ölflusses durch die Ventileinheit 232 hindurch versehen sein, wenn diese durch die Schubstange 244 offengehalten wird. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist diese Einrichtung als Rückschlagventil ausgebildet, welches einen Sitz 248, der an der Ventileinheit 232 vorgesehen ist und den axialen Abschnitt 234 des Obertrittskanals umgibt, sowie einen Dichtkörper 250 aufweist, der gleitbeweglich an der Schubstange 244 gelagert ist Der Dichtkörper 250 ist in Richtung auf das Ende der Schubstange 244 durch eine Schraubendruckfeder 252 belastet, die sich andernends am Kreuzstück 246 abstützt, wobei die Bewegung des Dichtkörpers in Richtung auf das Ende der Schubstange 244 durch einen Sprengring 254 an der Schubstange 244 begrenzt ist Dieser Sprengring ist so angeordnet, daß während der Bewegung des Kolbens 216 der Sitz 248 den Dichtkörper 250 unmittelbar vor einer Berührung der Dichtkugel 240 mit der Schubstange 244 berührt. Bei einer solchen Anordnung verhindert das durch den Sitz 248 und den Dichtkörper 250 gebildete Rückschlagventil stets eine Strömung vom Arbeitsraum 224 in den Arbeitsraum 222, wenn die Dichtkugel 240 durch die Schubstange 244 in ihrer Öffnungslage gehalten ist. Als Folge hiervon wird der zum Verschieben des Kolbens 216 zurück in seine linke Endlage erforderliche Differenzdruck bei einem Bremsenlösen sofort aufgebaut, und zwar unabhängig von der Geschwindigkeit des Druckabbaues im Arbeitsraum 222. Das durch den Dichtsitz 248 und den Dichtkörper 250 gebildete Rückschlagventil hat selbstverständlich keinerlei Wirkung mehr, wenn der Kolben 216 sich so weit bewegt hat daß mittels des Sprengringes 254 der Dichtkörper 250 von seinem Sitz abgehoben wird, so daß dieses Rückschlagventil in der oben beschriebenen Weise ein

Blockieren der Bremsen verhindert

Die Bewegung des Druckkolbens 158 und des Kolbens 216 der Nachstelleinrichtung beim Lösen der Bremse wird durch den kombinierten Einfluß der vom Druckverstärker erzeugten Saugwirkung und der auf die Bremszylinder ausgeübten Rückzugskräfte herbeigeführt, die entweder durch Rückholfedern oder wie häufig üblich ist, durrt die auf die Bremsbacken und deren Hängegestänpe einwirkende Schwerkraft erzeugt werden. Wenn angenommen wird, daß der Arbeitsspalt an den Bremsbacken beim Beginn der Bremsenbetätigung zu klein war, so ist die bei der Bewegung des Kolbens 216 aus dem Arbeitsraum 222 wieder ausgetriebene ölmenge zwangsläufig größer als die beim Bremsen aus dem Arbeitsraum 160 des Druckver stärkers verdrängte ölmenge. Daher kehrt der Kolben 158 des Druckverstärkers in seine zurückgezogene Anfangslage zurück, bevor der Kolben 216 der Nachstelleinrichtung seine linke Endlage erreicht hat Dies hindert jedoch den Kolben 216 nicht daran, in seine

*o linke Endlage zu gleiten, da beim vollen Rückzug des Druckkolbens 158 die Kanäle 168 wieder geöffnet werden, durch die überschüssiges öl aus dem Arbeitsraum 222 in den Behälter 100 entweichen kann. Daher wird der am Ende des Lösevorganges der Bremsen

«5 herrschende Arbeitsspalt der Bremsbacken durch das Verschiebevolumen des Kolbens 216 der Nachstelleinrichtung bestimmt. Wenn somit der Arbeitsspalt der Bremsbacken zu klein ist so kann er durch wiederholtes Bremsenbetätigen mittels der Nachstellvorrichtung 152 auf den gewünschten Wert vergrößert werden.

Wenn ein Bremsen bei anfänglich zu großem Arbeitsspalt an den Bremsbacken erfolgt, so erreicht der Kolben 216 der Nachstelleinrichtung seine rechte Endlage, bevor die Bremszylinder 76 die Bremsbacken an die Räder angelegt haben. In diesem Fall erfolgt daher während der Bewegung des Kolbens 216 nach rechts kein Druckanstieg im Arbeitsraum 224; die Ventileinheit 232 bleibt daher bis kurz vor dem Erreichen der rechten Endlage, also Anschlag des

eo Kolbens an der Abschlußplatte 214, geschlossen. In dieser Lage hebt die Schubstange 244 den Dichtkörper 250 ab, so daß zusätzliches öl zum Oberbrücken des Arbeitsspaltes an den Bremsbacken und zum Erzielen der gewünschten Bremskraft durch den Übertrittsab-

es schnitt 234 und 236 in die Bremszylinder 76 eintreten kann. Da beim Bremsenbetätigen der Kolben 216 über seinen gesamten Hub in Anlage an die Abschlußplatte 214 verschoben wird, entzieht die Nachstelleinrichtung

152 dem Bremszylinder 76 beim nachfolgenden Lösen der Betriebsbremse genau dieselbe ölmenge wie in dem weiter oben beschriebenen Fall. Somit wird in Fällen, in denen der Arbeitsspalt der Bremsbacken anfänglich zu groß ist, dieser Arbeitsspalt mittels der Nachstelleinrichtung 152 auf den gewünschten Wert vermindert.

Wie ohne weiteres ersichtlich ist, ist bei einem anfänglich zu großen Arbeitsspalt der Bremsbacken die vom Druckverstärker 150 beim Bremsen verdrängte ölmenge zwangsläufig größer als die beim nachfolgen-

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den Lösen der Bremsen in den Druckverstärker zurückgeführte ölmenge. Beim Lösen der Bremsen wird daher der Kolben 216 der Nachstelleinrichtung in seine Anfangslage, in der er die Absch'ußpiatte 212 berührt, r^rückgeführt, bevor der Kolben 158 des Druckverstärkers seine zurückgezogene Lage erreicht hat. In diesem Fall wird öl vom Behälter 100 durch den Kanal 172 und das Rückschlagventil 174 in den Arbeitsraum 160 '■herführt, so daß sichergestellt ist, daß der Kolben 158 in seine zurückgezogene Lage zurückkehrt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Bremsanlage für ein Schienen-Gelenkfahrzeug mit mehreren miteinander verbundenen Fahrzeugabschnitten, mit zwei sich Ober die gesamte Fahrzeuglänge erstreckenden Bremsleitungen, die zwischen den Fahrzeugabschnitten durch lösbare Kupplungen verbunden sind, mit Hilfs- und Not-Druckmittelbehältern, mit einem auf Betriebs- und Notbremsfälle ansprechenden und dabei der zweiten Bremsleitung aus den Behältern Druckmittel zuführenden Steuerventil in einem Fahrzeugendabschnitt, und mit auf den Druck in der zweiten Bremsleitung ansprechenden Bremsenbetätigungseinrichtungen in Fahrzeugendabschnitten, dadurch gekennzeichnet, daß in dem anderen Fahrzeugendabschnitt (12) eine Schutzeinrichtung (32) ^egen Brecisenausfall bei Trennung oder Beschädigung der Kupplungen (48) zwischen Fahrzeugabschnitten (12, 14 und 16) vorgesehen ist, mit einem über ein Rückschlagventil (116) mit Druck versorgbaren Not-Druckmittelbehälter (118), einem Zweiwege-Rückschlagventil (124), das den größeren Druck aus der zweiten Bremsleitung (58) oder dem Not-Druckmittelbehälter (115) an die Bremsenbetätigungseinrichtung (64) in diesem Fahrzeugendabschnitt (12) anlegt, und einem Steuerorgan (112) das an die erste Bremsleitung (46) angeschlossen ist und eine Leitungsverbindung (122, 126) zwischen dem Not-Druckmittelbehälter (118) und der Bremsenbetätigungseinrichtung (64) über das Zweiwege-Rückschlagventil (124) bei einem starken Druckabfall in der ersten Bremsleitung (46) öffnet.