DE2552489A1

DE2552489A1 - Fuehrerbremsventileinrichtung fuer elektropneumatisch gesteuerte druckluftbremsen von schienenfahrzeugen

Info

Publication number: DE2552489A1
Application number: DE19752552489
Authority: DE
Inventors: Erich Falke; Hans Poellinger
Original assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Current assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Priority date: 1975-11-22
Filing date: 1975-11-22
Publication date: 1977-05-26
Also published as: FR2332158A1; CS203134B2; IT1075185B; CH613893A5

Description

München, den 30.10.1975'

TP11-mt-ro

- 1300 -

KNURR-BREMSE GMBH, 8000 München 4-0, Moosacherstraße 80

Führerbremsventileinrichtung

für elektropneumatisch gesteuerte Druckluftbremsen von

Schienenfahrzeugen

Die Erfindung betrifft eine Führerbremsventileinrichtung für elektropneumatisch gesteuerte Druckluftbremsen von Schienenfahrzeugen, mit einem von Hand betätigbaren Verstellglied zur Steuerung eines Vorsteuerdruckreglers und einer elektrischen Schalteinrichtung, mit einem vom Vorsteuerdruck gesteuerten Relaisventil zur Überwachung des Druckes in der Hauptluftleitung und mit einem zum Vorsteuerdruck entgegen dem Hauptluftleitungsdruck gesteuertem, einen einem Löse- und einen einem Bremsstromkreis zugeordneten Schaltkontakt betätigenden Druckwächter.

Führerbremsventi!einrichtungen der eingangs genannten Art sind derzeit im Eisenbahnbetrieb noch nicht üblich, da mit einer allgemeinen Einführung der elektropneumatischen Bremse im europäischen Bereich erst zu einem späteren Zeitpunkt zu rechnen ist.

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Da unter diesen Umständen in neuerstellten .Fahrzeugen abgesehen von Zuggarnituren für besondere Zwecke weiterhin im wesentlichen rein pneumatisch gesteuerte Bremsanlagen installiert werden, ist nach Möglichkeiten zu suchen, um zu gegebener Zeit mit geringst möglichem Aufwand an Zusatzeinrichtungen und ohne spürbare Belastung des Betriebsablaufs die vorhandenen und noch eingebauten pneumatischen Bremsanlagen mit elektropneumatisehen Einrichtungen zu ergänzen.

Bei der vorausschauenden Gestaltung derartiger Zusatzeinrichtungen ist neben der Berücksichtigung der oben genannten wirtschaftlichen Aspekte, nach Möglichkeit auch das Moment einer qualitätsverbessernden Komponente zu berücksichtigen.

f'ür eLektropneumatische, indirekt wirkende Druckluftbremsen, die mit einer pneumatischen Druckluftbremse üblicher Bauart zusammenarbeiten sollen, sind im wesentlicher! zwei Steuer- und Regelprinzipien bevorzugt: <;.um einen das mit der Umwandlung eines Druckluft impulses in einen elektrischen Impuls arbeitende Prinzip und zum anderen dat; Arbeiten mit der unmittelbaren Betätigung von Magnetventilen durch Brems- oder Lösekontakte. Die Lösung nacn dem erstgenannten Prinzip ist mit einer zeitlichen Trägheit, besonders bei der Einsteuerung einzelner

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kleiner Bremsscufen beiiaftet. Das zweite Prinzip erfordert besonderen baulichen Aufwand im Vorsteuerteil des Mihrerbremsventils.

In Anbetracht der vorstehenden Ausführungen ist dem weniger aufwendigen, erst genannten Prinzip, nämlich der Umwandlung eines Druckluftimpulses in ein elektrisches, weiterleitbares Steuersignal der Vorzug zu geben, sofern es gelingt, die bekannte zeitliche Trägheit zu überwinden, d.h. die Ansprechempfindlichkeit zu verbessern.

Es ist eine Führerbremsventileinrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der eine eLektropneumatische Steuerung vorliegt, die jedoch in Abweichung zu dem den Gegenstand der Anmeldung zugrundeliegenden Gattungsbegriff keinen von Hand betätigbaren, pneumatischen Vorsteuerdruckregler aufweist, so daß Brems- und Lösevorgänge primär nur vom Öffnen bzw. Schließen elektromagnetischer, durch Schaltkontakte von Hand betätigbare Ventile ausgelöst werden. Diese Einrichtung weist einen Ausgleichsbehälter auf, der in Fahrtstellung über ein liagne twe c h sei ventil (Bremsventil) mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Bei einem Bremsvorgang schaltet ein Betriebslöse-Magnetventil das Wechselventil derart um, daß der Vorsteuereingang eines Relaisventiles und ein an diesen angeschlossener Steuerbehälter (A-Druck)

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mit dem Ausgleichsbehälter sowie mit der Atmosphäre verbunden werden, wodurch ein zügiger Druckabfall im Vorsteuerkreis von etwa 0,35 bar eintritt. Der weitereEntlüftungsvorgang des Vorsteuerkreises über das Magnetwechselventil setzt sich in die Atmosphäre so lange fort, wie die Steuerung der Betriebsbremse betätigt wird. Bei Unterbrechung des Bremssteuervorgangs wird der Vorsteuerkreis mitsamt dem Ausgleichsbehälter von der Atmosphäre getrennt, hingegen über das Betriebslöseventil das Magnetwechselventil seine Verbindung mit dem Ausgleichsbehälter aufrechthält, d.h. im Ausgleichsbehälter herrscht nun weiterhin der abgesenkte Steuerdruck. Wird der Bremssteuervorgang zwecks Verstärkung der Bremswirkung erneut aufgenommen, findet daher keine nochmalige, zügige, schnelle Absenkung um einen Bremsdrucksprung statt, denn der Ausgleichsbehälter ist nicht auf Atmosphärendruck entlüftet.

Die Verstärkung der Bremswirkung setzt vielmehr verzögert

ein, da nun zusätzlich zum Vorsteuerkreis der Ausgleichsbehälter in seinem Druck abgesenkt werden muß.

Die eben beschriebene bekannte Einrichtung kann daher nur zu Beginn der Einleitung eines Bremsvorganges aus der Fahrtstellung heraus und nach Beendigung der Füllperiode ein einmaligei; Absenken des Vorsteuerdrucks und zwar um

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eine Größe von etwa 0,^- bar bewirken.

Es ist jedoch betriebsoeitig erwünscht, bei jedem Einleiten und jeder Verstärkung des Bremsvorganges, was bekanntlich durch Verstellen des Mihrerbremshebels von Hand bewerkstelligt wird, einen zügigen, quasi voreilenden, zumindest die Schaltschwelle der Drucklufteinrichtungen erreichenden Druckimpuls auszulösen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Führerbremsventi!einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Zusatzeinrichtung, um eine pneumatische zu einer elektropneumatischen Bremsanlage zu ergänzen, keine wesentlichen konstruktiven Änderungen voraussetzt und deren dabei angewandtes, wenig aufwendiges Prinzip die genannten bekannten Mangel vermeidet und sich durch ein bei jeder Änderung der Bremseinsteuerung im Sinne einer Bremsverstärkurip; schnelles Ansprechen auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine

nur bei Bewegung

des Führerbromr.hebels in Bremsstellung betätigbare Magnetventil-Einrichtung zu einer zeitlich, druck- und volumenmäßig begrenzten Absenkung des Vorsteuerdrucks.

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Weitere vorteilhafte Ausbildungen und eine abgewandelte Ausführungsform können den Unteransprüchen entnommen werden.

Im folgenden ist anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ausführlich beschrieben. Die Figur zeigt eine Führerbremsventileinrichtung in teilweise vereinfachter Form schematisch dargestellt.

Die Führerbremsventileinrichtung weist an zwei Führerstanden einer Lokomotive je ein Führerbremsventil 2 und A- auf. l'.u der Einrichtung gehört ferner je Stand ein die Druck- und Stromversorgung ein- bzw. ausschaltendes Schloß 6 bzw. 8, dem jeweils ein Stromversorgungsanzeigegerät 10, 12 beigeordnet ist.

Die folgende, weitere Beschreibung konzentriert sich nur auf das in der i''ig. links dargestellte Führerbremsventil 2, das einen Führerbremshebel 14 mit einem von diesem betätigbaren Verstellglied 16 enthält. Das Verstellglied 16 trägt zahlreiche Nocken, die zur Betätigung eines ersten und zweiten Ein-Ausschalters 18 und 20 zur Spannungsversorgung von später näher genannten elektrischen Schaltkontakten dienen, ferner je einen Steuernocken für einen Vorsteuerdruckregler 22, für eine Ver-

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riegelungsvorrichtung 24 für den jeweils nicht benutzten Führerstand, für eine Eül!einrichtung 26 und für eine Schnellbremseinrichtung 28.

Der Führerbremshebel 14 besitzt an seiner Verbindungsstelle mit dem Versfcellglied 16 eine Schaltvorrichtung 30, welche nur bei Überwindung des Widerstandes einer elastischen Rückstellkraft zwischen einer nicht dargestellten Anlenkung des Hebels 14 und dem Verstellglied, im Falle eines Schwenkens des Hebels im Sinne einer Bremswirkung, einen Stromkreis 34·, 36 schließt, jedoch bei Wegnahme des hierbei auf den Hebel 14 ausgeübten Verstelldruckes infolge der elastischen Rückstellkraft den Stromkreis wieder öffnet.

Der Vorsteuerdruckregler 22 ist durch eine Verbindungsleitung 38 mit der nicht dargestellten Vorsteuerdruckkammer eines Relaisventiles 40 und hierdurch auch in bekannter Weise mit einem Steuerbehälter 42 (A-Druck) verbunden.

Eine Haupt luft leitung 44 ist in üblicher Weise mit der nicht dargestellten HL-Kammer des Relaisventiles 40 verbunden. Außerdem ist durch eine Leitung 46 (HL-Druck) über eine Zweigleitung 48 sowie ein erstes Magnetventil

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50 ein zweites und drittes Magnetventil 52 bzw. 54 mit der Hauptluftleitung 44 verbunden. Letztere dienen zur Durchführung der Niederdx'uckfüllperiode bzw. des Füllstoßes.

Ein Zweidruckschalter 56 überwacht je ein Löse- und ein Bremskontaktpaar 58 bzw. 60, die über Leitungen 62 bzw. 64 mit einem Löseschütz 66 bzw. mit einem Bremsschütz 68 verbunden sind, welche wiederum die entsprechend zugeordneten, über Löse- und Bremskabel 70 bzw. 72 angeschlossenen Löse- und Bremsmagnetventile 74· bzw. 76 steuern.

Der Zweidruckschalter 56 weist zwei durch eine Koltoenmembran 78 getrennte Kammern auf, von denen einerseits eine den A-Druck führende Kammer 80 über eine Verbindungsleitung 82 mit dem Vorsteuerdruckkreis 38, 40, 42 verbunden ist, während andererseits eine den HL-Druck führende Kammer 84 über ein Magnetventil 86 mit der Leitung ^b verbunden ist.

Nahe dem Zweidruckschalter 56 ist an die Verbindungsleitung 82 ein Magnetwechselventil derart angeschlossen, daß in dessen nicht erregtem Zustand, d.h. bei Ruhestellung eine kleine Einschußkammer 90 über ein geöff-

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netes Auslaßventil 92, 94 mit der Atmosphäre 0 verbunden ist, dagegen im erregten Zustand, d.h. in Arbeitsstellung die Einschußkammer 90 mit der den A-Druck führenden Kammer 80 verbunden ist.

Das Magnetwechselventil 88 ist mit der Leitung 34- B.n die eingangs beschriebene Schalteinrichtung 30 angeschlossen.

Die Kolbenmembran 78 ist mit einem luftdicht durch das Gehäuse des Zweidruckschalters 56 geführten Stößel 98 fest verbunden, dessen freies Ende eine Kontaktschließplatte 100 aufweist, die in !"ahrtstellung des Hebels 14, auf die Löse- und Bremskontaktpaare 58, 60 bezogen, eine neutrale Stellung einnimmt.

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Die beschriebene Einrichtung ist über einen Leitungsstrang 102 mit der Fülleitung 104 verbunden.

Die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Führerbremsventileinrichtung, soweit sie den erfindungsgemäßen, ausgelösten, voreilenden elektropneumatischen Impuls für eine das Bremsen bewirkende Druckänderung im Vorsteuerdruckkreis betrifft, ist wie folgt erläutert.

Alle zur Herstellung der Betriebsbereitschaft erforderlichen Betätigungen sind vollzogen, so daß das Schloß (bzw. 8) eingeschaltet, die Stromversorgung durch die vom Verstellglied 16 geschlossenen Schalter 18 und 20 gesichert ist und alle Kammern und Leitungsverbindungen die ihnen entsprechenden Drücke, - HL - bzw. A-Druck aufweisen.

In Fahrtstellung des Führerbremshebels 14 nehmen die

der Magnetventile und der Zweidruckschalter 56 die in Fig. dargestellte Lage ein. Die Schaltvorrichtung 30 an der Koppelungsstelle des Bremshebels 14 mit dem Verstellglied 16 befindet sich in Ruhestellung, so daß kein Schaltimpuls an die Leitung 34- abgegeben wird. Das in Ruhestellung befindliche Magnetwechselventil 88 verbindet daher die Einsehukkammer 90 über das geöffnete Ventil 94, 92 mit der Atmosphäre 0. Im Zweidruckschalter 56 nehmen beiderseits der üolbenmembran 78, der VorSteuerdruck in der Kammer 80 und der Hauptluftleitungsdruck in der Kammer 84 gleiche Druckhöhe ein, so daß die Kontaktschließplatte 100 zwischen den Löse- und Bremskontakt-

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paaren 58 bzw. 60 ihre neutrale Lage einnimmt.

Zur Einleitung eines BremsVorganges wird der Führerbremshebel 14 aus seiner Stellung FAHRT in einen, der gewünschten Bremsstärke entsprechenden Bereich der Hebelstellung "Betriebsbremsen" geschwenkt. Hierbei ist erfindungsgemäß unvermeidlich, daß durch die Schwenkbewegung des Hebels 14, kurz vor dessen Bewegungsübertragung auf das drehbare, mit Nocken versehene Verstellglied 16, in der Schaltvorrichtung 30 ein Schaltimpuls ausgelöst wird, der so lange dauert bis der die Schwenkbewegung bewirkende Bedienungsdruck auf den Hebel nachläßt, der Hebel also nach Erreichen und Verbleiben in seiner der gewünschten Bremsstärke entsprechenden Stellung (z.B. Raststellung) losgelassen wird.

Der von der Schaltvorrichtung 30 abgegebene Schaltimpuls gelangt über die Leitung 34 zum Magnetwechselventil 88, wodurch dieses erregt wird, von der Ruhe- in die Arbeitsstellung gelangt und hierdurch die Einschußkammer 90 von der Atmosphäre trennt, hingegen mit der Kammer 80 des Zweidruckschalters 56 verbindet. Die Folge ist ein Druckausgleich zwischen Einschußkammer 90 zur Kammer 80 sowie zu der mit dieser über die Verbindungsleitung 82 verbundenen Vorsteuerdruckkammer (nicht dargestellt) im Relaisventil 40, die sämtliche den Α-Druck führen. Die Einschußkammer 90 ist so dimensioniert, daß dieser Druckausgleich zu

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einem die Schaltschwelle des den Hauptluft1extungsdruck überwachenden Relaisventiles 40 gerade überschreitenden Absenken des VorSteuerdruckes führt, z.B. zu einem Absenken von etwa 0,1 bis 0,15 bar.

Da hierbei in der Kammer 84 des Zweidruckschalters 56 der Hauptluftleitungsdruck nicht sofort absinkt, überwiegt der Druck in der Kammer 84 und Kolbenmembran 78 mit Stößel 98 und Kontaktschließplatte 100 schließen das Bremskontaktpaar 60, so daß das Bremsschütz 68 das Bremsmagnetventil 74 im Sinne einer Entlüftung der HL-Leitung 44 erregt. Die Folge ist die Fortsetzung des durch das Magnetwechselventil 88 und die Einschußkammer 90 begonnenen voreilenden Absenkens des HL-Druckes.

Entspricht der HL-Druck in der Kammer 84 des Zweidrucköchülters 56 äern Vorsteuerdruck in der Kammer 80, wird das Bremskontaktpaar 60 geöffnet und das Bremsmagnetventil 74 durch Entregung geschlossen. Der EP-BremsVorgang ist nach Maßgabe der änderung des Α-Druckes abgeschlossen.

Mit der Freigabe des Bremshebels 14, nach dessen Schwenkbewegung in eine beliebige Bremsstufe, fällt der dem Magnetwechselventil 88 zugeleitete Schaltimpuls fort und das entregte Ventil 88 verbindet die Einschußkammer 90 nach Trennung vom Vorsteuerdruckkreis 80, 82, 58 mit der Atmosphäre 0.

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Findet anschließend die Einstellung der nächsthöheren oder eine der folgenden Bremsstufen statt, so wird in der wie vor beschriebenen Weise bei erneuter Schwenkbewegung des Bremshebel ω 14 im Sinne einer Bremsung von der Schaltvorrichtung 30 ein Schaltimpuls an das Magnetwechselventxl 88 abgegeben und durch Anschluß der Einschußkammer 90 an die Kammer 80 der voreilende elektropneumatische Impuls erneut bewirkt.

Die Druckerhaltung in der Hauptluftleitung gegen Undichtheit in dieser übernimmt die Relaiseinheit (nicht dargestellt) nach Maßgabe des konstant bleibenden A-Druckes.

Bei Verstellbewegungen des Führerbremshebels 14- im Sinne eines Lösevorganges oder einer Füllperiode weist der Bremshebel 14 gegenüber dem Verstellglied 16 keinen Voroder Leerlauf auf, so daß die Bewegungsübertragung sofort kraftschlüssig einsetzt, außerdem gibt die Schaltvorrichtung 30 keinen Schaltimpuls an das Magnetwechselventil 88 ab.

Bei einem weiteren vorteilhaften, zeichnerisch nicht dargestellten Ausführungsbeispiel übernimmt die Druckabserikung in der Kammer 80 eine elektronische ZeitschaltfInrichtung, welche von den Verstellbewegungen des Bremsfjebels 14· im Sinne einer Bremsung angesteuert wird und

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die dabei eitu- f;odrosseIte Entlüftung zur Atmosphäre freigibt. Diene '^eitschalteinrichtung ist derart ausgebildet, daß sie aus ihrer Arbeitsstellung nach Ablauf einer bestimmten Druckabsenkungsdauer sich selbsttätig in ihre Ruhestellung, die Verbindung von der Kammer 80 Atmosphäre uaoei schließend, zurückstellt.

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Claims

30.10.19?^ TPH-mt-ro - 1300 -

Patentansprüche

1.) Mihrex-breinsventileinrichtung für elektropneumatisch gesteuerte Druckluftbremsen von Schienenfahrzeugen, mit einem von Hand betätigbaren Verstellglied zur Steuerung eines Vorsteuerdruckreglers und einer elektrischen Schalteinrichtung, mit einem vom Vorsteuerdruck gesteuerten Relaisventil zur Überwachung des Druckes in der Hauptluftleitung und mit einem vom Vorsteuerdruck entgegen dem Hauptluftleitungsdruck gesteuerten, einen einem Löse- und einen einem Bremsstromkreis zugeordnetem Schaltkontakt betätigenden Druckwächter-, gekennzeichnet durch eine nur bei Bewegung des loihrerbremshebels in Bremsstellung betat i^bare i^%.Mf;:netventil-Einrichtung zu einer zeitlich, druck- und voiumenmäßig begrenzten Aosenkung des νότε teu<; "d rue κ«.

2. L'ühx-e ro reu,:., ■ \*.i Ie inrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichxi·-' -.i'svc.:; oine in Abhängigkeit von den Verstellbewegurif"f>.i !f.·:, lührerbremshebels (14) im Sinne einer Bremsung !-rndarr Magnetventil-Einrichtung (88),

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BAD ORIGINAL

die in einer ι ti re r Stellungen, z.B. Rahestellung, eine von einer Einschußkammer (90) zur Atmosphäre (ü), in ihrer aride reu Stellung, z.B. der Arbeitsstellung, eine von der Einschußkammer (90) zu einer mit Vorsteuerdruck beaufschlagten Kammer (80) führende Verbindung freigibt.

Führerbremsventileinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine von den Verstellbewegungen des Bremshebels (14) ±m Sinne einer Bremsung ansteuerbare und dabei eine gedrosselte Entlüftung der mit Vorsteuerdruck beaufschlagten Kammer (80) zur Atmosphäre freigebende elektronische Zeitschalteinrichtung, die aus ihrer Arbeitsstellung in ihre Ruhestellung sich selbsttätig zurückstellend ausgebildet ist.

Führerbremsventi!einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Einschußkammer ('X)) bzw. die Druckabsenkungsdauer in Relation zum Vorsteuerkreis-Volumen derart bemessen sind, daß eine Betätigung der Magnetventil-Einrichtung eine zumindest die Schaltschwelle des Relaisventiles erreichende Druckabsenkung des Vorsteuerdruckes bewirkt.

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l'ührerbrt;ai::vi;iitileinrichturig nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Führerbremshebei (14) und VersteIl^lied (16) eine Schaltvorrichtung (30) eingeordnet iat, welche beim Bewegen des Führerbremshebels (14) aufeinanderfolgend zuerst die Magnetventil-Einrichtung; (öö) betätigt und erst nach deren Betätigung die Bewegung auf das Verstellglied (16) weiterleitet.

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