DE2535594B2

DE2535594B2 - Druckluftbremse für Lokomotiven

Info

Publication number: DE2535594B2
Application number: DE19752535594
Authority: DE
Inventors: Kuno Dipl.-Ing. Wien Skach
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1975-08-08
Filing date: 1975-08-08
Publication date: 1978-05-11
Also published as: HU177463B; AT360583B; DE2535594A1; DE2535594C3; ATA584776A

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckluftbremse für Lokomotiven, mit einer durch ihr Druckverhalten ein Bremssteuerventil steuernden Hauptluftleitung, und einem zwischen der Hauptluftleitung und dem Bremssteuerventil angeordneten, die Bremsimpulse der Hauptluftleitung nur in verminderter Größe auf das Bremssteuerventii übertragendes Reduzierventil, welches einerseits durch ein in Richtung zum Bremssteuerventil öffnendes Rückschlagventil und andererseits durch ein das Reduzierventil umgehendes kolbengesteuertes Ventil überbrückt ist.

Es sind bereits Druckluftbremsen der vorstehenden

Art bekannt, die eine manuell bedienbare Einrichtung zum Aufstoßen eines Rückschlagventils aufweisen, wodurch durch eine zwangsweise Verbindung der Hauptluftleitung mit dem Bremssteuerventil das Reduzierventil ausgeschaltet wird.

Es ist auch bereits bekannt, DT-AS 1139 869 zwischen die Hauptluftleitung und das Bremssteuerventil der Lokomotive ein Reduzierventil einzuschalten, das während Bremsungen zur Schonung der Radreifen der Lokomotive eine Reduzierung der zum Bremssteuerventil gelangenen Bremsimpulse der Hauptluftleitung bewirkt Zum einwandfreien Lösen der Bremse ist das Reduzierventil in Strömungsrichtung von der Hauptluftleitung zum Bremssteuerventil von einem Rückschlagventil überbrückt Um zu vermeiden, daß bei schwachen Bremsungen die Lokomotivbremse völlig gelöst bleibt ist das Reduzierventil außerdem durch ein kolbengesteuertes Ventil überbrückt dessen Kolben in Öffnungsrichtung von der Kraft einer Feder entgegen dem Bremszylinderdruck beaufschlagt ist Bei einer leichten Bremsung ist dieses Ventil geöffnet und damit das Reduzierventil abgeschaltet, bis ein bestimmter Bremszylinderdruck erreicht ist, der das Ventil zum Schließen bringt und das Reduzierventil einschaltet, dessen Reduzierwirkung erst mit stärker werdender Bremsung der Zugwagen einsetzt, d.h. daß zunächst trozt weiter fallenden Druckes in der zum Zug führenden Kauptluftleitung innerhalb des Betriebsbremsbereichs (z. B. bei inem Ausgangsdruck von 5 atü in der Hauptluftleitung bei gelöster Bremse ein Druckgefälle von ca. 1,2 bis 1,5 atü) der Druck in der zum Bremssteuerventil führenden Leitung und damit auch der Druck im Bremszylinder der Lokomotive gleichbleibt Erst wenn der Druck in der Hauptluftleitung so stark gefallen ist, daß der Druckunterschied gegenüber dem Druck in der zum Bremssteuerventil führenden Leitung den Einstellwert des Reduzierventils überschreitet und damit außerhalb des Betriebsbremsbereiches liegt, kommt es zu einer weiteren Druckerhöhung im Bremszylinder der Lokomotive.

Die Bremssteuerventile von Lokomotiven für Güterund Personenwagenbetrieb sind nun bekanntlich wegen der erforderlichen unterschiedlichen Bremszeiten bei Güter- bzw. Personenwagenbetrieb mit einer Umstellvorrichtung versehen.

Wegen der verschiedenen Bremszeiten in Güterwagenstellung und in Personenwagenstellung des Bremssteuerventils kam es bisher bei der bekannten Vorrichtung zu starken Streuungen in den Hauptluftleitungsdrücken, bei denen die Einschaltung des Reduzierventils erfolgte. Die Folge war, daß es auch zu entsprechend starken Streuungen in den sich einstellenden Bremszylinderdrücken im Betriebsbremsbereich kam, so daß die bekannte Druckluftbremse für Lokomotiven trotz der eingangs erwähnten Vorteile noch nicht voll befriedigen konnte.

Ein weiterer wesentlicher Nachteil der bekannten Lokomotivbremse besteht auch darin, daß das Einschalten des Reduzierventils durch die der Bremsung vorhergegangenen und am Ende der Niederdruckfüllperiode wieder abgebauten Füllstöße beeinflußt wird. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß sich während eines Füllstoßes oder einer Niederdruckfüllperiode hinter dem Reduzierventil ein höherer Druck als der Regeldruck bei gelöster Bremse aufbauen kann. Wird aber, nachdem sich der erhöhte Druck auf Regeldruckhöhe gesenkt hat, eine Bremsung eingeleitet, so kann schon innerhalb des Betriebsbremsbereichs die Druck-

differenz erreicht werden, in der das Reduzierventil öffnet und die verstärkte Bremsung der Lokomotive ^insetzt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine einfache und sicher wirkende Druckluftbremse für Lokomotiven der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die Wirkung des Reduzierventils vor allem durch die einer Bremsung vorangegangenen Füllstöße oder Niederdruckfüllperioden aber auch durch die verschiedenen Betriebsstellungen des Bremssteuerventils für Güter- und Personenwagenbetrieb nicht beeinflußt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kolben in Öffnungsrichtung des Ventils entgegen der Kraft einer Feder vom Druck der Hauptluftleitung und/oder dem Druck am Eingang des Bremssteuerventils beaufschlagt ist Dabei kann der Kolben gemäß einem Ausführungsbeispiel eine die Feder aufnehmende entlüftete Kammer von einer an die Hauptluftleitung angeschlossenen Kammer trennen, die einen Anschluß zum Bremssteuerventil aufweist, der in der Hauptluftleitungskammer einen mit dem Kolben zusammenwirkenden Ventilsitz bildet Der Kolben kann nach einem weiteren Ausführungsbeispiel eine die Feder aufnehmende entlüftete Kammer von einer an den Eingang des Bremssteuerventils angeschlossenen Kammer trennen, die einen Anschluß zur Hauptluftleitung aufweist, der in der Hauptluftleitungskammer einen mit dem Kolben zzusainmenwirkenden Ventilsitz bildet.

Die vorstehend gestellte Aufgabe wird in einer Druckluftbremse der eingangs genannten Art erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, daß der Kolben in Schließrichtung des Ventils entgegen der Kraft einer Feder und dem Druck der Hauptluftleitung vom Druck am Eingang des Bremssteuerventils beaufschlagt ist, wobei das geöffnete Ventil eine gedrosselte Verbindung zwischen den beiden Kammern freigibt. Hierdurch wird vor allem der Vorteil erreicht, daß die Bremssteuerung unabhängig vom Druckniveau des Führerbremsventils und auch unabhängig von der Einstellung des nachgeschalteten Steuerventils arbeitet, d. h., der vom Steuerventil ausgesteuerte Druck wirkt nicht unmittelbar auf das Umgehungsventil.

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Druckluftbremse,

F i g. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel und

F i g. 3 ein drittes auf Patentanspruch 4 zu bezeichnendes Ausführungsbeispiel.

In der Zeichnung sind entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die durch den Zug geführte Hauptluftleitung 1 ist über eine Abzweigleitung 2 erstens an den Raum 3 eines Reduzierventils 4, zweitens an den Raum 5 eines Rückschlagventils 6 und drittens an einen den Ventilsitz 7 bildenden Anschluß 8 zur einen Kammer 9 eines kolbengesteuerten Ventils 10 angeschlossen. Das als Rückschlagventil ausgebildete Reduzierventil 4 weist eine von einer Feder 11 beaufschlage Ventilplatte 12 auf, die den Raum 3 von einem Raum 13 mit einem Anschluß an eine Rohrleitung 14 trennt, der an den Steuereingang 15 eines Bremssteuerventils 16 angeschlossen ist. Das Reduzierventil 4 öffnet entgegen der Kraft der Feder 11 in Strömungsrichtung vom Bremssteuerventil 16 zur Hauptluftleitung 1.

Das Rückschlagventil 6 enthält eine von einer Feder 17 belastete Ventilplatte 12', die den Raum 5 von einem Raum 18 trennt, der über eine Rohrleitung 19 an den Eingang 15 des Bremssteuerventils 16 angeschlossen ist. Das Rückschlagventil 6 öffnet entgegen der Kraft der Feder 17 in Strömungsrichtung von der Hauptluftleitung 1 zum Bremssteuerventil 16.

Der Kolben 20 des Ventils 10 trennt eine entlüftete Kammer 21 von der Kammer 9 mit einem Anschluß 23

ίο an eine Rohrleitung 24, die an den Eingang 15 des Bremssteuerventils 16 geführt ist In der entlüfteten Kammer 21 befindet sich eine Feder 25, die den Kolben 20 belastet Der Kolben 20 bildet mit dem Ventilsitz 7 das Ventil, das im geschlossenen Zustand die Verbindung der Hauptluftleitung 1 über die Kammer 9 und die Rohrleitung 24 zum Bremssteuerventil 16 unterbindet und im geöffneten Zustand engegen der Kraft der Feder

25 die Verbindung zwischen der Hauptluftleitung 1 und dem Bremssteuerventil 16 freigibt

Das Bremssteuerventil ist an einen Hilfsluftbehälter

26 angeschlossen, über den das Bremssteuerventil 16 in Abhängigkeit von dem Druck an seinem Eingang 15 einen Bremszylinder 27 mit Luft aus dem Hilfsluftbehälter 26 beaufschlagt bzw. den Bremszylinder 27 entlüftet.

Bei belöster, betriebsbereiter Bremse herrscht in der Hauptluftleitung 1, den Rohrleitungen 14, 19 und 24 sowie dem Hilfsluftbehälter 26 Regeldruckhöhe. Das Rückschlagventil 6 und das Reduzierventil 4 sind geschlossen, der Bremszylinder 27 ist entlüftet und das Ventil 10 ist geöffnet.

Wird für eine leichte Einbremsung der Druck in der Hauptluftleitung 1 etwas abgesenkt, so setzt sich diese Drucksenkung über das geöffnete Ventil 10 auch auf den Druck am Eingang 15 des Bremssteuerventils 16 fort und veranlaßt das Bremssteuerventil anzuspringen und Druckluft aus dem Hilfsluftbehälter 26 in den Bremszylinder 27 einzuspeisen. Fällt der Druck in der Hauptluftleitung 1 infolge weitergehender Einbremsung unter eine bestimmte Druckschwelle ab, wodurch auch der Druck in der Kammer 9 des Ventils 10 auf eine bestimmte Druckhöhe abfällt, schließt das Ventil 10 unter der Kraft der Feder 25 die Verbindung der Hauptluftleitung 1 und dem Bremssteuerventil 16 ab. Damit ist das Reduzierventil 4 eingeschaltet. Die Feder 25 ist dabei so ausgelegt, daß bei einem dem Anlagedruck des Bremszylinders 27 entsprechenden Druckniveau in der Kammer 22 die Hauptluftleitung 1 von dem Bremssteuerventil 16 abgeschlossen ist. Das Einschalten des Reduzierventils wird damit immer

so einem bestimmten Leitungsdruck am Eingang des Bremssteuerventils und damit einerseits einem bestimmten Bremszylinderanlagedruck und andererseits einem bestimmten Hauptleitungsdruck zugeordnet.
Bei weitergehender Druckabsenkung in der Hauptluftleitung 1 bleibt bei eingeschaltetem Reduzierventil 4 der Druck am Eingang 15 des Bremssteuerventils 16 auf der bestimmten Höhe stehen. Sobald jedoch der Druck in der Hauptluftleitung 1 den Druck am Eingang 15 des Bremssteuerventils um eine der Kraft der Feder 11 des Reduzierventils entsprechendes Maß unterschreitet, öffnet die Ventilplatte 12 und der Druck am Eingang 15 des Bremssteuerventils wird entsprechend der weiterhin erfolgenden Druckabsenkung in der Hauptluftleitung um den Einstellwert des Reduzierventils 4 mit

^h"> abgesenkt. Hierdurch wird die Druckbeaufschlagung des Bremszylinders entsprechend erhöht.

Die Bremswirkung der Lokomotive ist damit bei wirksamem Reduzierventil um einen bestimmten der

Kraft der Feder 11 entsprechenden Wert schwächer als sie gemäß der Druckabsenkung in der die Wagenbremsen steuernden Hauptluftleitung 1 sein müßte.

Bei einer Schnellbremsung wird der Druck in der Hauptluftleitung 1 rasch auf Atmosphärendruck abgesenkt. Damit ist auch der Druck im Raum 3 des Reduzierventils 4 auf Atmosphäre abgesunken und die Druckluft am Eingang des Bremssteuerventils 16 vermag über die Rohrleitung 14 und das Reduzierventil 4 entgegen der Kraft der Feder 11 in die Hautpluftleitung 1 bis auf einen Druck abzuströmen, bei dem ein maximaler Bremsdruck in den Bremszylinder eingesteuert wird.

Beim Lösen der Bremse: wird der Druck in der Hauptluftleitung 1 auf Regeldruckhöhe erhöht. Über das Rückschlagventil 6 strömt dabei Druckluft in die Rohrleitung 19 zum Eingang: 15 des Bremssteuerventils ein, das daraufhin ein Lösen des Bremszylinders 27 bewirkt. Nach einem entsprechenden Druckaufbau am Eingang 15 des Bremssteuerventils 16 gibt der Kolben 20 im Vollösezustand des Bremszylinders die Verbindung zwischen der Hauptluftleitung 1 und dem Bremssteuerventil 16 frei, ohne daß am Eingang 15 ein den Regeldruck übersteigender Druck nach Abklingen eines Füllstoßes oder einer Niederdruckfüllperiode in der Hauptluftleitung 1 erhalten bleiben kann, der zu einem vorzeitigen Ansprechen des Reduzierventils bei einer anschließenden Bremsungführen könnte.

Vorteilhaft sind die Federn 11 und 25 zum Anpassen der Lokomotivbremse an das gewünschte Betriebsverhalten mit einstellbaren Widerlagern versehen.

Es ist möglich, die beiden Ventile 4 und 6 baulich zusammenzufassen. Hierzu kann der Ventilteller 12 eine zentrale Öffnung aufweisen, die von einem Ventilstößel auf der Seite des Raumes 13 abgedichtet werden kann, der in der Schließstellung von einer der Feder 17 entsprechenden Feder gehalten wird, die sich am Ventilteller auf der Seite des Raumes 3 abstützt.

Weiterhin kartn das kombinierte Rückschlag-Reduzierungsventil 6—4 auch mit dem kolbengesteuerten Ventil 10 eine Baueinheit bilden, wobei von dem Raum 3 im gemeinsamen Ventilgehäuse ein Kanal zum Eingang 8 geführt ist.

Die Ventile 4 und 6 mit den Leitungen 2, 14 und 19 nach F i g. 2 entsprechen den Ventilen 4 und 6 in F i g. 1. Das kolbengesteuerte Ventil 10' dient wie das Ventil 10 bei leichten Einbremsungen der Freigabe der Verbindung zwischen der Hauptluftleitung 1 und dem Bremssteuerventil. Das Ventil 10 besteht aus einer entlüfteten Kammer 21, die durch einen Kolben 20 von einer Kammer 9 getrennt ist, welche an die Rohrleitung 2 angeschlossen ist. Die Rohrleitung 24 zum Eingang 15 des Bremssteuerventils 16 ist an den Eingang 8 angeschlossen, der als Ventilsitz 7 ausgebildet ist. Der Kolben 20 ist von einer Feder 25 beaufschlagt, die den Kolben bis zu einem bestimmten Schwellwert des Hauptleitungsdruckes in der Kammer 9 und des Druckes in der Rohrleitung 24 in seine Schließstellung zu halten vermag, in der die Verbindung zwischen dei Hauptluftleitung und dem Bremssteuerventil unterbrochen ist.

Die Wirkung des kolbengesteuerten Ventils 10' ir Verbindung mit dem Reduzierventil 4 entspricht der dei betreffenden Ventile in F i g. 1. Es ist selbstverständlich daß die Feder 25 in F i g. 2 entsprechend eingestellt seir

ίο muß.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig.3 unterscheidet sich von den Ausführungsbeispielen nach F i g. 1 und 1 durch das kolbengesteuerte Ventil 10". Der Kolben 2( trennt hier eine an die Hauptluftleitung angeschlossen«

is Kammer 21 von einer an die Rohrleitung 2t angeschlossenen Kammer 9. In der Kammer 21 befinde sich eine Feder 25, die den Kolben 20 belastet. Dei Kolben 20 weist eine zentrale öffnung 28 auf, die auf dei Seite zur Kammer 21 hin als Ventilsitz 29 ausgebildet ist Außerdem befindet sich in der Kammer 21 eine fest« Platte 30, die mit dem Ventilsitz 29 am Kolben 20 all Ventil zusammenwirkt. Die öffnung 28 ist als Drossel düse mit bestimmten Drosselquerschnitt ausgebildet Über die Drosseldüse ist bei geöffnetem Ventil di< Kammer 21 in Verbindung mit der Hauptluftleitung ar die Kammer 9 in Verbindung mit dem Bremssteuerven til 16 angeschlossen.

Das Ventil 29„ 30 kann entgegen der Kraft der Fedei 25 und dem Druck in der Kammer 21 vom Druck in de:

Kammer 9 in Schließstellung gehalten werden. Di< während des Lösezustandes der Bremse bestehend! Verbindung zwischen der Hauptluftleitung und den Bremssteuerventil ermöglicht das Ausgleichen de: Druckes vor und hinter dem Reduzierventil 4, so daß be einer anschließenden Bremsung sichergestellt ist, dal die Druckabsenkung am Eingang des Bremssteuerven tils und damit die Einbremsung der Lokomotive ers beginnt, wenn die Hauptluftleitung entsprechend den Einstellwert des Reduzierventils abgesenkt ist.

Über die Drosseldüse sind damit die beidei Ventilkammern 21 und 22 solange miteinander verbun den, als nicht der Kolben 20 auf Grund des Einleiten: einer Bremsung (Mindestabfall bei der ersten Bremsstu fe laut Vorschrift 03 atü) gegen die Kraft der auf ihi einwirkenden Fe:der 25 verschoben wird und dadurcl die durch die Drosseldüse hergestellte Verbindung unterbrochen wird.

Die Drosseldüse gewährt im Zusammenwirken mi den Federn 25 und 11 eine besondere zusätzlich«

so Einstellmöglichkeit der erfindungsgemäßen Druckluft bremse.

Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispieli beschränkt. Insbesondere können die Ventile nacl F i g. 2 und 3, entsprechend wie zu F i g. 1 ausgeführt baulich zusammengefaßt sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Druckluftbremse für Lokomotiven, mit einer durch ihr Druckverhalten ein Bremssteuerventil steuernden Hauptluftleitung und einem zwischen der Hauptluftleitung und dem Bremssteuerventil angeordneten, die Bremsimpulse der Hauptluftleitung nur in verminderter Größe auf das Bremssteuerventil übertragenden Reduzierventil, welches einerseits durch ein in Richtung zum Bremssteuerventil öffnendes Rückschlagventil und andererseits durch ein das Reduzierventil umgehendes koibengesteuertes Ventil überbrückt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (20) in Offnungsrichtung des Ventils (10 bzw. 10') entgegen der Kraft einer Feder (25) vom Druck der Hauptluftleitung und/oder dem Druck am Fingang (15) des Bremssteuerventils beaufschlagt ist

2. Druckluftbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (20) eine die Feder (25) aufnehmende entlüftete Kammer (21) von einer an die Hauptluftleitung (1) angeschlossenen Kammer (9) trennt, die einen Anschluß (8) zum Bremssteuerventil (16) aufweist, der in der Hauptluftleitungskammer einen mit dem Kolben zusammenwirkenden Ventilsitz (7) bildet

3. Druckluftbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (20) eine die Feder (25) aufnehmende entlüftete Kammer (21) von einer an den Eingang (15) des Bremssteuerventils (16) angeschlossenen Kammer (9) trennt, die einen Anschluß zur Hauptluftleitung (1) aufweist der in der Hauptluftleitungskammer einen mit dem Kolben zusammenwirkenden Ventilsitz (/) bildet.

4. Druckluftbremse für Lokomotiven, mit einer durch ihr Druckverhalten ein Bremssteuerventil steuernden Hauptluftleitung und einem zwischen der Hauptluftleitung und dem Bremssteuerventil angeordneten, die Bremsimpulse der Hauptluftleitung nur in verminderter Größe auf das Bremssteuerventil übertragenden Reduzierventil, welches einerseits durch ein in Richtung zum Bremssteuerventil öffnendes Rückschlagventil und andererseits durch ein das Reduzierventil umgehendes kolbengesteuertes Ventil überbrückt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (20) in Schließrichtung des Ventils entgegen der Kraft einer Feder (25) und dem Druck der Hauptluftleitung (1) vom Druck am Eingang des Bremssteuerventils beaufschlagt ist, wobei das geöffnete Ventil (29,30) eine gedrosselte Verbindung (28) zwischen den beiden Kammern freigibt.