DE2640993A1

DE2640993A1 - Regelbares lastbremsventil, insbesondere fuer lastabhaengig gesteuerte eisenbahndruckluftbremsen

Info

Publication number: DE2640993A1
Application number: DE19762640993
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl Ing Staeuble; Bernd Dipl Ing Wosegien
Original assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Current assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Priority date: 1976-09-11
Filing date: 1976-09-11
Publication date: 1978-03-16
Also published as: FR2364148B1; FR2364148A1; CH622998A5

Description

München, den 4.5.1976 •IP1-fan/hä

IWOBE-BBEfISE GMBH₉ Moosacher Straße 80, 8000 München 40

Begelbares Lastbremsventxl, insbesondere für lastabhängig gesteuerte Eisenbahndruckruftbremsen

Die Erfindung betrifft ein regelbares Lastbremsventxl, insbesondere für lastabhängig gesteuerte Eisenbahndruckluftbremsen, mit einem fahrzeuglastabhängig gesteuerten Begelorgan für den die Fahrzeugbremse betätigenden Bremsdruck.

Die Aufgabe eines regelbaren Lastbremsventils besteht darin, den Bremszylinderdruck in Abhängigkeit vom Wagengewicht und dem VorSteuerdruck zu verändern. Es gibt viele konstruktive Lösungen, welche diese Aufgabe erfüllen.

So sind Druckmittelbremseinrichtungen bekannt, bei welchen eine Segeleinrichtung als in seinem Übersetzungsverhältnis lastabhängig verstellbarer Druckübersetzer ausgebildet ist; dieser weist beispielsweise einen Waagebalken mit verstellbarem Drehlager auf, an dessen Enden ein dem Bremsbetätigungssignal proportionaler VorSteuerdruck und ein vom Bremsdruck belasteter Kolben angreifen und welcher ein den Bremsdruck überwachendes Ein- und Auslaßventil steuert.

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Sie lastabhängige Verstellung des Drehlagere unter Berücksichtigung der während der Bremsungen auftretenden dynamischen AchslastVerlagerungen sowie das Erzielen eines ausreichend großen, möglichst linearen Verstellbereiches bereitet hierbei Schwierigkeiten.

Bei LKW-Bremsen sind auch bereits Lastbremsventile bekannt geworden, die eine veränderliche Kolbenfläche verwenden. Die vorgenannten Konstruktionen kennzeichnen sich durch einen gewissen konstruktiven Aufwand, sind demnach verhältnismäßig teuer und bedürfen genauer Einstellung und Überwachung.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Lastbremsventil zu schaffen, welches bei einfachem und billigem Aufbau eine genaue Steuerung des Bremsdruckes innerhalb eines vergleichsweise großen Lastbereiches gewährleistet. Auch soll es möglich sein, das Lastbremsventil durch einfache Verstellung vielen Anwendungserfordernissen anzupassen.

Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich durch die Merk male nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1.

Die Verwendung einer Federeinrichtung, welche lastabhängig verstellbar ist, gestattet einen konstruktiv einfachen Auf-

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tau lind ermögliclit es, die Charakteristik des Bremsventils äußerst genau festzulegen. Die Federeinrichtung kann als mechanische Feder, so als abgeflachte, einseitig eingespannte Blattfeder, oder als sogenannte pneumatische Feder bestehen. In beiden Fällen wirkt die Feder gegen die Kraft eines vom Bremszylinderdruck beaufschlagbaren Kolbens und

bestimmt somit dessen öffnungs- und Schließzeiten. Das Verein,
halten der Federn istran sich bekannter Weise veränderbar, beispielsweise durch entsprechende geometrische Formgebung der mechanisch wirkenden Feder. Somit ist es ohne weiteres und ohne großen konstruktiven Aufwand möglich, die sogenannte Federrate zu verändern und dadurch eine Bremsdruckänderung in Abhängigkeit von bekannten Eeibwertkurven vorzunehmen.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in weiteren Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht

eines Lastbremsventils mit einer lastabhängig einstellbaren mechanischen Feder;

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Fig. 2 ist eine Einzel-Draufsicht auf die im

Lastbremsventil nach. Fig. 1 verwendete, einseitig eingespannte Feder;

Fig. 3 sind schematische Schnittansichten wei- und 4 terer Ausführungsformen nach der Erfindung unter Verwendung von jeweils durch das Volumen einer Kammer gebildeten pneumatischen Federn.

Das in Fig. 1 dargestellte regelbare Lastbremsventil gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist mit einem ersten Kolben 1 versehen, welcher, in bekannter Weise durch den Vorsteuerdruck CV beaufschlagbar und gemäß Darstellung nach unten gerichtet verschiebbar ist. Der Kolben 1 bewegt sich dabei gegen die Kraft einer Feder 3, die sich an einer Zwischenwand 5 abstützt. Der Kolben 1 trägt ein Eohr 7» dessen gemäß Darstellung unteres Ende auf eine Ventilplatte 9 einzuwirken vermag. Die Ventilplatte wird durch eine Feder 11 in Richtung der Berandung eines innenseitig hohlen Kolbens 13 gedruckt, welcher an seinem gemäß Fig. 1 unteren Ende eine rohrförmige Verlängerung 15 aufweist. In das untere Ende des Gehäuses des Lastbremsventils und somit in die rohrförmige Verlängerung 15 vermag Vorratsdruck E einzuströmen, während die Oberseite des Kolbens 13, auch als G-Kolben bezeichnet, unter der Ein-

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wirkung des Bremsdruckes C steht.

Der Kolben 13 wird gemäß der Erfindung von einer Feder 17 getragen, welche als Blattfeder ausgebildet ist und sich ihrerseits auf einem lastabhängig in der Position veränderlichen Stellorgan abstützt. Dieses Stellorgan besteht z.B. aus einer Rolle 19» welche am vorderen Ende einer T-druckabhängig verschiebbaren Stange 21 gelagert ist. Pig. 2 läßt erkennen, daß die Feder 17 an ihrem vorderen Ende gegabelt ist und den Kolben 13 umfaßt, so daß sich diese auf der Feder abzustützen vermag. Das entgegengesetzte Ende der Feder 17 ist im Gehäuse befestigt, so daß die am Kolben 13 zur Wirkung kommende Federkraft außer von den Bestimmungsgrößen der Feder durch die Position der Bolle 19 bestimmt ist.

Die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Lastbremseinrichtung ist wie folgt: Die die Feder 17 tragende Bolle 19 wird dem jeweiligen Wagengewicht entsprechend !-druckabhängig verschoben und bestimmt somit die Steifigkeit der Feder 17· Bei Bremsbetätigung wird der Kolben 1 mit CV-Druck beaufschlagt und verschiebt sich gegen die Kraft der Feder 3, bis zwischen dieser Federkraft und dem CV-Druck Gleichgewicht herrscht. Der Kolben 1 öffnet dabei die ein Einlaß-Auslaß- Ventil darstellende Ventilplatte 9; diese hebt sich von der Berandung des Kolbens 13 ab, so daß Vorratsdruck

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t>ew. H-Druck einströmt und als C-Druck oder Bremsdruck den (nicht dargestellten) Bremszylinder beaufschlagt. Ser G-Druck wirkt nunmehr auf die Oberseite des Kolbens 13 ein und drückt diesen gegen die vorbestimmte Kraft der Feder 17 nach unten, bis sich die Ventilplatte 9 wieder gegenüber der Berandung des Kolbens 13 schließt.

Wird die den CV-Druck einspeisende Kammer entlüftet, so schiebt die Feder 3 den Kolben 1 in seine Ausgangsstellung zurück. Dabei wird das Eohr 7 von der Oberseite der Ventilplatte 9 abgehoben, so daß die sogenannte C-Kammer über das Eohrinnere entlüftet werden kann. Der Kolben 13 wird Ton der Feder 17 in seine Ausgangsstellung verschoben.

Anstelle der Feder 17 kann auch eine pneumatische Feder zur Anwendung gebracht werden. Das in Fig. 3 dargestellte Lastbremsventil ist grundsätzlich mit dem in Fig. 1 dargestellten identisch, nur wird anstelle der Feder 17 eine luftgefüllte B-Kammer 23 als pneumatische Feder verwendet. Bei gelöster Bremse ist die vorgenannte B-Kammer 23 über die aus Fig. 3 ersichtliche Bohrung 25 entlüftet. Wird der Kolben 1 mit CV-Druck beaufschlagt, dann bewegt sich der Kolben gegen die Kraft der Feder 3» öffnet das durch die Ventilplatte 9 gebildete Einlaß-Ausiaß-Ventil, wodurch Vorratsdruck E in die oberhalb des Kolbens 13 bestehende C-Kammer einströmt. Nunmehr bewegt sich der Kolben 13 nach

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unten und schließt die Bohrung 25« Sie Luft in der B-Kammer 23 arbeitet wie eine pneumatische Feder; die "Federrate¹¹ kann dabei durch Verschiebung des Kolbens 27 (Fig. 3) geändert werden. Der am Kolben 27 angesetzte, nach oben sich erstreckende Stößel 29 ist von einem Steuerprofil 31 beaufschlagt, welches T-druckabhängig gegen die Kraft einer Feder 33 verschoben wird.

Die sogenannte Federrate kann in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise durch unmittelbare Verschiebung des Kolbens in Abhängigkeit vom T-Druck geändert werden; während des Bremsvorganges hingegen wird eine unerwünschte Verschiebung des Kolbens 35 mittels einer Sperre 37 und dem Sperrkolben 39 verhindert.

Der den vorbeschriebenen Ausführungsformen gemeinsame Erfindungsgedanke besteht unabhängig von konstruktiven Abweichungen darin, dem C-Druck die Kraft einer Federeinrichtung entgegenzustellen, um somit in Abhängigkeit von den Bestimmungsgrößen der Feder eine Bezugsgröße einzuführen, welche benutzt werden kann, um die Charakteristik der Bremse zu bestimmen. In jedem Fall wird der lastabhängige T-Druck dazu verwendet, um das Federmaß bzw. die Federrate verändern zu können, unabhängig davon, ob eine mechanische oder pneumatische Feder benutzt wird. Bei Verwendung von mechanisch wirkenden Federn ist es möglich,

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diese in ihrer geometrischen form so auszugestalten, daß bei einer linearen Verschiebung einer abstützenden Bolle jeweils die gewünschte, von der fieibwertkurve abhängige (/-Druckänderung bewirkt wird.

Das Lastbremsventil ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, d.h. es sind FederZuordnungen beliebiger Art, alsoauch hydraulische Federungssysteme, anwendbar. Auch ist es möglich, Federn mehrstufiger Bauweise vorzusehen, die sich in Abhängigkeit vom T-Druck addieren oder in geometrischer Form so ausgelegt sind, daß die erwünschte C-Druckänderung durch die Formgebung der Federeinrichtung genau bestimmt werden kann·

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BezuRszeichenliste

1	* Kolben
3	» Feder
5	β Zwischenwand
7	=« Eohr
9	» Ventilplatte
11	=» Feder
13	= Kolben-
■15	β Verlängerung
17	= Feder
19	= Solle _r
21	= Stange
23	= B-Kammer (Druckluftkammer)
25	= Bohrung
27	= Kolben
29	= Stößel
31	- Steuerpofil
33	= Feder
35	= Kolben
37	β Sperre
39	= Sperrkolben

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Lee rse ι te

Claims

4.5.1976 TP1-hn/hä - 1343 -

Patentansprüche

.^Regelbares Lastbremsventil, insbesondere für lastabhängig gesteuerte Eisenbahndruckluftbremsen, mit einem fahrzeuglastabhängig gesteuerten Regelorgan für den die Fahrzeugbremse betätigenden Bremsdruck, gekennzeichnet durch eine dem Regelorgan (19,21;23,27) zugeordnete, mittels ihrer Charakteristik den Bremsdruck bestimmende Federeinrichtung.

2. Lastbremsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung als eine an einem Ende gehäusefest eingespannte, plattenförmige Feder (17) besteht, die sich auf einer lastabhängig in ihrer Position veränderlichen Rolle (19) abstützt, und daß der durch den Bremszylinderdruck beaufschlagbare Kolben (13) gegen die Kraft am freien Ende der Feder (17) wirkend an diesem abstützbar ist.

3. Lastbremsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrische Form der Feder (17) entsprechend der bei linearer Verschiebung der stützenden Rolle (19) erwünschten, von der Reibwertkurve abhängigen C-Druckänderung gewählt ist.

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4. Lastbremsventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das frei kragende Ende der Feder (1?) gabelförmig ausgebildet ist und eine rohrförmige, in Axialrichtung mit einer Schulter versehene Verlängerung des durch den Bremsdruck beaufschlagbaren Kolbens (13) umschließt.

5. Lastbremsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Federeinrichtung eine Druckluftkammer (23) vorgesehen ist, gegen welche der mit Bremszylinderluft beaufschlagte .Kolben wirkt, und daß das Volumen der Druckluftkammer gewichtsabhängig einst ellbar ist.

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