DE2704986C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei derartigen bekannten Vorrichtungen (DE-OS 21 12 763 sowie US-PS 37 16 276) ist ein entsprechender Teil als Druck­ differenz-Fühleinrichtung vorgesehen. Weiterhin sind ein Be­ schleunigerkammer-Einlaßventil, über welches die Bremsleitung mit einer Beschleunigerkammer verbindbar ist, und ein Be­ schleunigerkammer-Auslaßventil vorgesehen, über welches die Beschleunigerkammer entlüftet werden kann. Das Beschleuniger­ kammer-Einlaßventil und das Beschleunigerkammer-Auslaßventil werden von dem auf Druck ansprechenden Teil betätigt, wobei das Beschleunigerkammer-Einlaßventil geöffnet wird, um während der Bewegung des auf Druck ansprechenden Teiles (Verringerung des Bremsleitungsdrucks zwecks Anlegens der Bremsen) Bremsleitungs­ druck in die Beschleunigerkammer abzugeben. Bei dieser Art der Beschleunigungswirkung besteht jedoch ein Nachteil darin, daß nach dem Bremsenanlegen und wenn die Bremsen nur teilweise ange­ legt sind, die Beschleunigerkammer direkt mit der Bremsleitung verbunden ist, so daß bei weiterem Abfall des Bremsleitungs­ drucks, was zu weiteren Erhöhungen des an den Bremszylinder angelegten Drucks führt, keine Beschleunigungswirkung mehr eintreten kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die vorangehend erwähnten Nachteile nicht auftreten.

Erreicht wird dies durch die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann bereits auf solche Druckdifferenzen ansprechen, die bislang nicht ausreichend waren, um die Druckdifferenz-Fühleinrichtungen in bekannten Vorrichtungen ansprechen zu lassen, so daß in praktisch allen Fällen die Funktion der Bremsen sichergestellt ist.

Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird die Pulsier­ einrichtung über den Bremsleitungsdruck so erregt, daß eine kontinuierliche Beschleunigungswirkung erreicht werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Bremssteuerventil, auf welches die druckmittelgesteuerte Vorrichtung gemäß der Erfin­ dung insbesondere angewendet werden soll.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform einer druckmittelgesteuerten Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform einer druckmittelgesteuerten Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Ein Bremssteuerventil weist allgemein einen auf Druck an­ sprechenden Teil auf, der eine unter Bremsleitungsdruck p stehende Kammer von einer Beschleunigerkammer trennt, die unter einem Be­ schleuniger- oder Bezugsdruck q steht. Beide Kammern stehen für gewöhnlich unter dem gleichen Druck, und der auf Druck ansprechende Teil reagiert nur bei einer bestimmten Änderung des Bremsleitungs­ drucks, um einerseits eine Verbindung zwischen einem Druckmittel­ behälter und dem Bremszylinder herzustellen, und um andererseits die Bremsleitung zu entlüften, um dadurch eine Notbremsung durch­ zuführen, die schneller abläuft als eine normale Betriebsbremsung, weil eine Beschleunigerkammer vorhanden ist.

Mit 1 ist in Fig. 1 eine druckmittelgesteuerte Vorrichtung gemäß der Erfindung bezeichnet, deren eine Eintrittsleitung 2 unter Beschleuniger- oder Bezugsdruck q steht, und mit der Beschleu­ nigerkammer 31 (QAC) verbunden ist, und deren andere Eintritts­ leitung 4 unter Bremsleitungsdruck p steht und mit einer Bremsleitung 32 verbunden ist.

Mit 33 ist eine Halterung bezeichnet, an der auch ein Dreifachventil 34 der Betriebsbremse montiert ist. Weiterhin sind ein Notbehälter 35 (ER) und ein Hilfsbehälter 36 (AR) vor­ gesehen, die sowohl mit Notbremse 31, 2, 4, 1 als auch mit der Betriebsbremse 34 und einem Bremszylinder 37 verbunden sind. Für die normale Betriebsbremsung schafft die Notbremse 34 einen Weg, über welchen der Beschleunigungskammerdruck Verringerungen des Bremsleitungsdruckes folgen kann. Nur wenn der Bremslei­ tungsdruck mit einer größeren als einer vorbestimmten Geschwin­ digkeit fällt, wird auch die Notbremse 34, 33 betätigt, um die Betriebsbremsung zu unterstützen.

In Fig. 2 ist eine druckmittelgesteuerte Vorrichtung 1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung darge­ stellt, deren auf Druck ansprechender Teil mit 30 bezeichnet ist.

Eine Druckdifferenz-Fühleinrichtung 3 wirkt auf einen Kolben 5, dessen Schubstange ein Ventilglied 6 aus seinem Ventilsitz 7 gegen die Wirkung einer Feder 8 drücken kann. Auf der einen Seite des Ventilgliedes 6 wirkt über die Eintrittsleitung 4 der Bremsleitungsdruck p, wenn das Ventil­ glied 6 aus seinem Sitz 7 herausbewegt wird, wird die Eintritts­ leitung 4 mit einem Durchgang 9 zu einer Einrichtung 10 herge­ stellt, die eine Pulsiereinrichtung umfaßt. Die Einrichtung 10 umfaßt einen auf Druck ansprechenden Teil, nämlich einen Kolben 12 mit einer mittleren Bohrung 13, in welcher sich eine Feder 14 befindet, die den Kolben 12 in Richtung auf seinen Ventilsitz 15 vorspannt.

Der Kolben 12 ist weiterhin mit zwei mit der Mittelbohrung 13 verbundenen Ringbereichen 16 und 17 versehen und läuft in einem Zylinder, der mit einem ausgeschnittenen Bereich 18 versehen ist, der für gewöhnlich über einen Endteil 19 des Kolbens 12 abgesperrt ist. Der Endteil 19 des Kolbens 12 ist mit einem ringförmigen Ventilvorsprung 20 versehen, der mit dem Ventilsitz 15 im Eingriff steht. Eine Öffnung in der Mitte des Ventilsitzes 15 ist mit einer Einrichtung 11 ver­ bunden, welche als Energiequelle für die mit 10, 19, 20 und 13 bezeichnete Pulsiereinrichtung dient. Die Einrichtung 11 umfaßt einen verschiebbaren zylindrischen Teil 21, der durch eine Feder 22 in Richtung auf das gemäß Fig. 2 rechte Ende eines Zylinders 23 vorgespannt ist, in welchem der zylindrische Teil 21 verschiebbar ist. Ein ringförmiger Bereich 24 des zy­ lindrischen Teiles 21 ist über kleine Durchgänge 25 und 26 mit dem linken bzw. rechten Ende des Zylinders 23 verbunden. Der ring­ förmige Bereich 24 ist derart angeordnet, daß bei Verschiebung des zylindrischen Teiles 21 gegen die Kraft der Feder 22, die Verbindung zum Durchgang 9 teilweise geschlossen ist.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der druckmittelbetätigten Vorrichtung beschrieben. Bei einer Verringerung des Bremsleitungs­ drucks p (Einleiten einer Betriebsbremsung) wird bei einer Druck­ differenz zum Bezugsdruck q von beispielsweise etwa 0,035 kg/cm² das Ventilglied 6 von seinem Ventilsitz 7 wegbewegt. Diese Druck­ differenz ist nicht ausreichend, um den auf Druck ansprechenden Teil 30 zu verschieben, um einen Notbremsvorgang hervorzurufen, jedoch ausreichend groß, so daß die Druckdifferenz-Fühleinrich­ tung 3 anspricht. Dadurch wird eine Verbindung zwischen der Eintrittsleitung 4 und dem Durchgang 9 hergestellt, und eine sehr kleine Druckluftmenge, die ausreichend ist, die Pulsier­ einrichtung zu betätigen, wird von der Einrichtung 11 dosiert in den Bereich rechts des Kolbens 12 geliefert. Wenn der Druck dort eine Größe erreicht, die ausreicht, die Kraft der Feder 14 zu überwinden, wird der Kolben 12 von seinem Sitz 15 wegbewegt, so daß nun der Druck an der gesamten Stirn­ fläche des Kolbes 12 wirkt und den Kolben 12 schnell nach links bewegt. Beim Erreichen des Bereichs 18 wird die rechts des Kolbens 12 angesammelte Luft in den Ringbereich 17 und dann durch die Mittelbohrung 13 des Kolbens 12 nach außen abgegeben. Danach kehrt der Kolben 12 schnell wieder in die dargestellte Stellung zurück. Der Ringbereich 16 im Kolben 12 bildet eine kleine Kammer, und während der kurzen Zeitperiode, in welcher der Kolben 12 nach links verschoben wird, besteht ein Strö­ mungsweg von dem Durchgang 9 zum Ringbereich 16 und von dorther zur Atmosphäre. Die Pulsiereinrichtung arbeitet daher dahin­ gehend, Bremsleitungsluft in Form von Impulsen oder Luftent­ ladungsstößen zur Atmosphäre abzugeben. Diese Impulse haben eine relativ kurze Zeitdauer im Vergleich zur Füllzeit des Bereichs rechts des Kolbens 12.

Die Einrichtung 11 kann über einen großen Bereich von Bremsleitungsdrücken p Druckluftimpulse konstanter Dauer und Frequenz erzeugen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Ein­ richtung vorgesehen sein, die unabhängig vom Bremsleitungsdruck gleiche Beschleunigerkammerwirkung erbringt.

Die Wirkung der beschriebenen druckmittelgesteuerten Vor­ richtung besteht darin, daß bei Änderung des Bremsleitungs­ drucks, um eine Betriebsbremsung einzuleiten, bei der die Not­ bremse nicht wirksam sein muß, wegen der pulsierenden Abgabe von Druckluftimpulsen eine Beschleunigerwirkung vorhanden ist, die bei einem ausreichend großen Druckunterschied zwischen den Eintrittsleitungen 2 und 4 auftritt. Während der Erholung des Bremsleitungsdrucks (Lösen der Bremsen) wirkt die auf Druck ansprechende Einrichtung 3 im entgegengesetzten Sinn, so daß das Ventil 6, 7 sicher geschlossen ist, und die Pulsier­ einrichtung wirkungslos ist.

Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform einer druckmittelgesteuerten Vorrichtung gemäß der Erfindung. Ein Hauptgehäuse 41 der Vorrichtung ist wiederum an der Seite der Notbremse einer Bremssteuervorrichtung angeordnet. Der Beschleu­ nigerkammer- bzw. Bezugsdruck ist wiederum mit q und der Brems­ leitungsdruck mit p bezeichnet. Weiterhin sind Durchgänge 42 und 44 vorgesehen, über welche der Beschleunigerkammerdruck q bzw. der Bremsleitungsdruck p an gegenüberliegenden Seiten eines auf Druck ansprechenden Teiles 43 angelegt werden. Dieser weist einen Schaft 45 mit einer Schubstange auf, die mit einem federbelasteten Ventilglied 46 in Eingriff treten kann, das für gewöhnlich in einem Ventilsitz 47 sitzt.

Der Durchgang 44 steht weiterhin mit einem Bereich 48 unter dem Ventilglied 46 in Verbindung. Der Bereich zwischen dem abgedichtet verschiebbaren Schaft 45 und dem Ventil 46, 47 ist über einen Durchgang 49 und eine Drossel 50 mit dem Raum an der Unterseite eines weiteren auf Druck ansprechenden Teiles 51 verbunden, der für gewöhnlich auf einem ringförmigen Ventilsitz 52 sitzt, so daß die von dem auf Druck ansprechenden Teil 51 in dieser Stellung dargebo­ tene Fläche die Fläche innerhalb des ringförmigen Sitzes 52 ist. Der auf Druck ansprechende Teil 51 ist ein Membran­ kolben, dessen Fläche größer ist als die Fläche des ringför­ migen Ventilsitzes 52. Der Bereich oberhalb des auf Druck ansprechenden Teiles 51 ist über einen Durchgang 54 und eine Öffnung 55 mit der Atmosphäre verbunden. Die Öffnung 55 ist weiterhin mit dem den ringförmigen Ventilsitz 52 umgebenden Bereich verbunden.

Der auf Druck ansprechende Teil 51 trägt einen abgedichtet verschiebbaren Schaft 56, der mit einem federbelasteten Kugel- Ventilglied 57 in Eingriff treten kann, wenn er sich aus der dargestellten Stellung heraus noch oben bewegt. Das Ventilglied ruht für gewöhnlich in einem Ventilsitz 58. Es sind Räume 60 und 61 vorgesehen, die mit dem Bereich unter bzw. über dem auf Druck ansprechenden Teil 51 verbunden sind und bewirken, daß der auf Druck ansprechende Teil 51 mit den gewünschten Frequenzen pulsiert.

Bei Arbeiten der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung kann bei einer Verringerung des Bremsleitungsdrucks p (Betriebsbremsung) die Druckdifferenz zum Beschleunigungskammerdruck q nicht aus­ reichend groß sein, um den auf Druck ansprechenden Teil 30 zu verschieben, so daß kein Notbremsvorgang stattfindet. Dennoch kann der auf Druck ansprechende Teil 43 ansprechen und das Ven­ til 46, 47 öffnen, z. B. bei einem Druckunterschied von etwas kleiner als 0,035 kg/cm².

Durch Öffnen des Ventils 46, 47 wird eine Verbindung zwischen dem Durchgang 44 und dem Durchgang 49 hergestellt, so daß sich im Raum 60 Druck aufbauen kann. Dieser wirkt auf die Fläche innerhalb des ringförmigen Ventilsitzes 52. Bei einer bestimmten Druckhöhe wird der auf Druck ansprechende Teil 51 angehoben und nun wirkt der im Raum 60 herrschende Druck auf die gesamte Fläche des auf Druck ansprechenden Teils 51. Hierdurch entsteht eine Art Schnappwirkung und der auf Druck ansprechende Teil 51 wird schnell nach oben bewegt, bis er den Ventilsitz 53 erreicht, wodurch einerseits der zur Atmosphäre führende Durchgang 54 vom Raum 61 abgesperrt und andererseits das Ventil 57, 58 geöffnet wird. Durch das Öffnen des Ventils 57, 58 wird der obere mittlere Bereich des auf Druck ansprechenden Teiles 51 umgrenzt durch die Fläche des ring­ förmigen Ventilsitzes 53, zusammen mit dem Raum 61 über das offene Ventil 57, 58, den Durchgang 49, das offene Ventil 46, 47 und den Durchgang 44 unter Bremsleitungsdruck p gesetzt. Während dieser Zustand besteht, kann von der Bremsleitung 32 her Luft in den Raum 61 und die damit verbundenen Be­ reiche solange eintreten, bis der Druck an der von dem ring­ förmigen Ventilsitz 53 umgebenden Fläche ausreichend ist, den Druck unterhalb des auf Druck ansprechenden Teiles 51 zu über­ winden, der sich über die zur Atmosphäre führende Öffnung ver­ ringert. Wenn dieser Zustand eintritt, wird auf den auf Druck ansprechenden Teil 51 eine Art Schnappwirkung in umgekehrter Richtung ausgeübt. Diese Vorgänge wiederholen sich kontinuier­ lich solange, wie der auf Druck ansprechende Teil 43 in seiner unteren Stellung ist, was solange der Fall ist, wie der Be­ schleunigungskammerdruck q höher als der Bremsleitungsdruck p ist.

Diese beschriebenen, sich kontinuierlich wiederholenden Vorgänge bewirken daher eine pulsierende Einleitung von Brems­ leitungsdruck in den Raum 61 mit intermittierender Entlüftung des Raumes 61 zur Atmosphäre hin. Zweckentsprechende Drosseln 62, 63 und 64 wirken zusammen mit den Räumen 60 und 61 dahin­ gehend, daß die gewünschte Pulsierungscharakteristik entsteht.

Die Drossel 62 beispielsweise arbeitet mit dem Raum 61 zusammen, um die Geschwindigkeit zu bestimmen, mit welcher im Raum der Druck 61 auf den Wert ansteigt, bei welchem der auf Druck ansprechende Teil 51 sich wieder nach unten bewegt. Die Drossel 64 bestimmt die Geschwindigkeit, mit welcher sich der Raum 60 zur Atmosphäre entlüftet, in entsprechender Weise wirkt die Drossel 63 im Durchgang 54.

Claims (7)

1. Druckmittelgesteuerte Vorrichtung für ein Fahrzeug­ bremssystem mit einer Bremsrohrleitung und mit einer Steu­ erventileinrichtung für kontinuierliche Schnellbetätigung, bestehend aus einem Bezugsdrucksignaleinlaß, einem Brems­ leitungsrohrdruckeinlaß, einer Druckdifferenz-Fühleinrichtung zum kontinuierlichen Abfühlen und Ansprechen auf Druckdiffe­ renzen zwischen den Signalen an den Einlässen, einer Pulsier­ einrichtung, die bei Betätigung aufeinanderfolgende Luftentla­ dungsstöße aus dem Bremsrohr abgibt, und mit einer Stabili­ siereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu der Stabilisiereinrichtung eine weitere Ventileinrichtung (3, 5, 6, 7, 8, 43, 45, 46, 47, 48) vorgesehen ist, welche vor der Stabilisiereinrichtung tätig ist und die Pulsiereinrichtung (10, 19, 20, 13; 51, 52, 53, 56, 58) solange betätigt, wie eine abgefühlte vorbestimmte Druckdifferenz vorhanden ist, und daß die weitere Ventileinrichtung (3, 5, 6, 7, 8 Fig. 2; 34, 45, 46, 47, 48 Fig. 3) eine Federeinrichtung (8, 48) auf­ weist, die das Ventil schließt und die vorbestimmte Druckdifferenz maßgeblich festlegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsiereinrichtung (10, 19, 20, 13; 51, 52, 53, 56, 58) vom Bremsleitungsdruck (p) betätigt ist, der über die weitere Ventileinrichtung (6, 7 bzw. 46, 47) zugeführt ist, die ihrer­ seits von einer weiteren Druckdifferenz-Fühleinrichtung (3; 43) gesteuert ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsiereinrichtung (10, 19, 20, 13; 51, 52, 53, 56, 58) eine auf Druck an­ sprechende Einrichtung (12; 51) aufweist, die in der einen Stellung (Fig. 2; Fig. 3) einem mit Druckmittel füllbaren Raum (23; 60) eine erste kleinere Fläche darbietet und die nach Verschiebung aufgrund des im Raum angestiegenen Drucks aus dieser Stellung heraus eine zweite größere Fläche sowie einen Austrittsweg für den Raum darbietet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Druck ansprechende Einrichtung (12; 51) in Richtung auf die erste Stellung federbelastet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Druck ansprechende Einrichtung (51) der Pulsiereinrichtung (51, 52, 53, 56, 58) zwischen der ersten Stellung und einer weiteren Stellung hin- und herbewegbar ist, in welcher sie dem in einem weiteren füllbaren Raum (61) ange­ wachsenen Druck eine dritte kleinere Fläche (innerhalb 53) und bei Herausbewegung aus dieser Stellung eine vierte größere Fläche sowie einen Austrittsweg für diesen Raum darbietet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste kleinere Fläche (innerhalb 52) über eine Drossel (50) mit Druckmittel und die dritte kleinere Fläche (innerhalb 53) die auf Druck ansprechende Einrichtung (51) über eine Drossel und über ein weiteres Ventil (57, 58) mit dem Bremsleitungsdruck (p) beaufschlagt ist und Bremsleitungsdruckimpulse in den weiteren Raum (61) abgibt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekenn­ zeichnet durch Anwendung auf ein Schienenfahrzeug-Notbremssteuer­ ventil mit Dreifachventil.