DE2814763C3 - Bremseinrichtung fur ein Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremseinrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, bestehend aus einer in Abhängigkeit vom Druck in einer Zug-Bremsleitung mit Hilfe eines einlösig wirkenden Steuerventils pneumatisch betätigbaren Bremse, und aus einem elektromagnetisch betätigbaren Ventil in der Bremszylinder-Entlüftungsleitung am Steuerventiiausgang zum stufenweisen Entlüften des Bremszylinders.

Bei Eisenbahnzügen ist es bekannt, die Wagen des Zuges jeweils mit einer pneumatisch betätigbaren Bremse auszurüsten, die in Abhängigkeit von Druckänderungen in einer Bremsleitung betätigt wird, welche sich über die gesamte Länge des Zuges erstreckL Die Änderungen des Bremsleitungsdrucks werden durch eine Steuervorrichtung hervorgerufen, d>e von dem Lokomotivführer betätigt wird, wobei sämtliche Bremsen gleichzeitig in Tätigkeit gesetzt werden können. Jeder Wagen ist mit einem Steuerventil versehen, das den dem Bremszylinder zugeführten Druckmitteldruck als Funktion des Drucks in der Bremsleitung steuert. Dabei steht bei einer bekannten Einrichtung die Bremsleitung gewöhnlich unter einem über dem atmosphärischen Druck liegenden Druck, und jedes der Steuerventile führt dem Bremszylinder Druckmittel mit einem Druck zu, der ein Betätigen der Bremse in Abhängigkeit von der Drucksenkung in der Bremsleitung bewirkt. Die Steuerventile in den Wagen der Züge sind bekanntlich in der Regel als ein- oder mehrlösige Ventile ausgebildet

Ein Wiedereinbremsen während des Lösevorganges ist mit Hilfe der einlösigen Steuerventile nicht möglich. Ein erneutes Bremsen kann nur nach dem Ende des Lösevorgangs erfolgen.

Zum Stand der Technik gehört die eingangs genannte Einrichtung mit einer elektro-pneumatischen Einrichtung für ein abgestuftes Lüften von Bremsen mit einem einlösigen Steuerventil; ein elektromagnetisch betätigbares Ventil ist in der Entlüftungsleitung des Steuerventils angeordnet, so daß die Geschwindigkeit zum Entlüften des Bremszylinders gesteuert werden kann. Die elektromagnetisch betätigbaren Ventile auf den Eisenbahnwagen werden alle mit einer elektrischen Leitung verbunden, die sich über die Länge des Zuges erstreckt, wobei der Leitung elektrische Signale in Abhängigkeit von einer Freigabe der vom Lokomotivführer bedienten Bremssteuervorrichtung zugeführt werden, wodurch die Entlüftungsgeschwindigkeit der Bremse gesteuert wird (US-PS 35 45 816).

Es treten Schwierigkeiten bei dem Wunsch auf. einen Eisenbahnzug aus Wagen mit mehrlösigen Steuerventilen und aus Wagen mit der elektromagnetischen Anordnung des Ventils für einlösigen Betrieb und des oben erwähnten elektromagnetisch betätigbaren Ventils zusammenzustellen.

Bei einem aus solchen Wagen zusammengeset2:ten Eisenbahnzug sind die mit den Steuerventilen für mehrlösigen pneumatischen Betrieb ausgerüsteten Wagen infolge der Auschließlichkeit der pneumatischen

Anlage nicht notwendigerweise mit der Möglichkeit ausgerüstet, die elektrischen Signale vom Führerstand durch den Zug zu den elektromagnetisch betätigbaren Ventilen der anderen Wagen zu übertragen, und darüberhinaus ist die Bremssteuervorrichtung des Lokomotivführers nicht notwendigerweise dazu in der Lage, elektrische Signale für die elektromagnetisch betätigbaren Ventile zu erzeugen. Es kann somit bei einem derartig zusammengesetzten Eiser.bahnzug der unerwünschte Fall eintreten, daß die Bremszylinder einiger Wagen vollständig entlüftet werden, während sich die Bremszylinder anderer Wagen noch in einer Bremsstufe befinden. Die Folgen eines derartigen Zustandes sind bekannt.

Der Erfindung liegt als Aufgabe die Verbesserung der ι ■> Bremseinrichtung der eingangs erwähnten bekannten Gattung für ein Fahrzeug zugrunde, das mit einem Steuerventil für einlösigen Betrieb un^ mit einem elektromagnetisch betätigbaren Ventil der oben erwähnten Bauart versehen ist; und zwar soll es möglich in sein, in einem Zug mit Fahrzeugen für einlösigen und für mehrlösigen Betrieb in vollem Umfang mehrlösig zu bremsen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Einrichtung nach dem Kennzeichenteil des Anspruchs 1 > > gelöst worden.

Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß das elektromagnetisch betätigbare Ventil durch eine auf den Druck in der Bremsleitung ansprechende Einrichtung gesteuert wird und daher die elektrischen Signale füi die in Ventile nicht vom Führerstand aus über die gesamte Länge des Zugs übertragen werden müssen. Die elektrischen Signale für den Betrieb der elektromagnetisch betätigbaren Ventile werden örtlich in jedem Wagen erzeugt, und infolge dessen können ohne die i"> oben erwähnten Schwierigkeiten gemäß der Erfindung Fahrzeuge in einem Eisenbahnzug verwendet werden, die mit Steuerventilen für mehrstufiges Lösen ausgerüstet sind.

Es wird darauf hingewiesen, daß pneumatische 4» Steuerventile für ein- und mehrlösigen Betrieb an sich bekannt sind (DE-AS 12 10 451), in denen die Entlüftung des Steuerventils durch eine weitere pneumatische Einrichtung überwacht wird.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung -es dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht eines Eisenbahnwagenbremssystems und

Fig. 2 und 3 schematische Ansichten abgewandelter ίο Anordnungen zum Steuern eines Haltemagnetventils entwedern in Abhängigkeit von pneumatischen Signalen in der Bremsleitung oder in Abhängigkeit von elektrischen Signalen der Zugleitung.

Gemäß F i g. 1 erstreckt sich eine elektrische v-, Zugleitung 10 in üblicher Weise durch einen Eisenbahnwagen parallel zu einer normalerweise unter Druck stehenden Bremsleitung 12, die zum Übertragen von Bremsbetätigungs- und Entlüftungssignalen in bekannter Weise dient. Ein pneumatisch betätigbares Steuer- t>o ventil 14 ist mit der Bremsleitung 12 verbunden. Das Steuerventil 14 ist von derjenigen Bauart, die eine sofortige Bremsentlüftung bewirkt (einlösig). Eine Bremszylinderleitung 16 verbindet das Steuerventil 14 mit Bremszyiindern oder Betätigungsvorrichtungen der f.', Bremsen, die nicht dargestellt sind. Die Anordnung ist so getroffen, daß nach Drucksenkung in der Bremsleitung die Bremsen betätigt werden. Nach Wiederherstellen der Regeldruckhöhe in der Bremsleitung 12 zum Bremszylinderentlüften ermöglicht das Steuerventil 14 das Ableiten der Druckluft aus der Bremszylinderleitun^ 16 in eine Entlüftungsleitung 18. Ein elektrisch betätigbares Magnet-Halteventil 20 ist an die Entlüftungsleitung 18 angeschlossen. Das Ventil 20 ist normalerweise in einer offenen Stellung durch eine Feder vorgespannt, so daß es während einer Bremsbetätigung keine besondere Funktion hat, weil das Steuerventil 14 durch dieses hindurch ein Entlüften des Bremszylinders verhindert Das Ventil 20 wird jedoch durch ein Signal von der Zugleitung 10 geschlossen, so daß der Druck im Bremszylinder auch dann gehalten wird, nachdem das Steuerventil 14 die Bremszylinderleitung 16 und die Entlüftungsleitung 18 miteinander verbunden hat Dann kann durch Betätigen des Ventils 20 die Bremszylinderentlüftung wie gewünscht gesteuert werden. Diese allgemeine Anordnung gehört zum Stand der Technik, wobei eine Leitung 22 (gestrichelt dargestellt) die übliche Verbindung des Ventils 20 mit der Zugleitung 10 bei bekannten Einrichtungen herstellt. Eine derartige bekannte Einrichtung wird gemäß der Erfindung an eine abgestufte Bremsentlüftung durch Hinzufügen der übrigen, in F i g. 1 dargestellten Teile verbessert. Es ist eine elektrische Stromquelle, wie beispielsweise eine Batterie 24 vorgesehen, es kann jedoch auch, falls gewünscht, eine Wechselstromquelle angeschlossen werden. Der Ausgang der Batterie 24 wird über einen Ausschalter 26 mit einem das Halteventil 20 enthaltenden Ausgangskreis 28 verbunden.

Ein normalerweise geschlossener Differentialdruckschalter 30 ist in den Ausgangskreis 28 geschaltet. Der Differentialdruckschalter 30 besteht aus einem Brems-Ieitungsdruckraum 32, der mit der Bremsleitung durch eine Luftleitung 33 verbunden ist. Außerdem ist ein Bezugsdi-uckraum 34 vorgesehen, der durch eine flexible Membran 36 vom Bremsleitungsdruckraum 32 getrennt ist. Eine Vorspannfeder 38 spannt die Membran 36 in Richtung des Bremsleitungsdruckraumes 32 vor, so daß der Differentialdruckschalter 30 geschlossen gehalten wird, wenn der Druck im Bezugsdruckraum 34 in einem vorbestimmten Ausmaß geringer als der Druck in dem Bremsleitungsdruckraum 32 ist. Eine Stange 40 ist mit der Membran 36 verbunden und mit dieser in Abhängigkeit von Druckänderung in den Räumen 32 und 34 bewegbar. Schließlich ist ein Schaltelement 42 mit der Stange 40 zum Öffnen und Schließen des Ausgangskreises verbunden.

Eine Luftleitung 44 verbindet den Bezugsdruckraum 34 und einen normalerweise offenen Druckschalter 46, dem ein Bezugsdruckraum 48 zugeordnet ist. Der Bezugsdruckraum 48 ist an einer Seite durch eine flexible Membran 50 geschlossen, die z. B. durch eine Feder 52 in Richtung des Bezugsdruckraumes 48 vorgespannt ist, so daß der Druckschalter 46 geschlossen bleibt, bis der Druck in dem Bezugsdruckraum 48 ein vorbestimmtes Minimum von etwa 7 kg/cm² erreicht. Eine Stange 54 ist mit der Membran 50 verbunden. Schließlich ist ein Schaltelement 56 mit der Stange 54 verbunden, so daß der Ausgangskreis 28 in Abhängigkeit von Druckänderungen im Raum 48 geöffnet und geschlossen werden kann. Der Raum 48 kann wahlweise an die Luftleitung 33 angeschlossen werden, um den Schalter 46 auf den Bremsleitungsdruck ansprechempfindlicher zu machen. Der Zweck des Schalters 46 besteht darin, ein freies Entlüften der Bremszylinder zur Atmosphäre hin zu gewährleisten, wenn der Bremslei-

tungsdruck den nominalen Entlüftungswert erreicht, um ein Oszillieren des Bremsdruckes zu verhindern.

Eine Luftleitung 58 verbindet den Zwischenbehälter 60 mit der Bremsleitung 12, so daß der Druck im Zwischenbehälter 60 immer geringer als der oder gleich dem Druck in der Bremsleitung 12 ist. Der Zwischenbehälter 60 wird von der Bremsleitung 12 über eine Drossel 64 mit Druck beaufschlagt, welche die Geschwindigkeit der Druckbeaufschlagung und Druckentlastung der Räume 60,48 und 34 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel steuert. Ein normalerweise offenes, magnetbetätigtes Ventil 66 ist so geschaltet, daß es den Luftstrom durch die Drossel 64 steuert. Das Ventil 66 schließt in Abhängigkeit vom elektrischen Strom im Ausgangskreis 28 und behält sonst seine dargestellte ii offene Lage bei. Eine Luftleitung 68 verbindet das Ventil 66 mit der Bremsleitung 12. Schließlich sind der Ausgangskreis 28 und die Zugleitung 10 durch ein Paar blockierender Dioden 70, 72 verbunden, die einen Stromfluß zum Halteventil 20 entweder vom Ausgangskreis oder von der Zugleitung 10 her ermöglichen, während der Stromfluß zwischen dem Ausgangskreis 28 und der Zugleitung 10 verhindert wird. Da das Ventil 66 und das Ventil 20 immer gleichzeitig im Zyklus arbeiten, könnten sie selbstverständlich zu einem einzigen Ventil 2^r> zusammengestellt oder durch eine gemeinsame Betätigungsvorrichtung angetrieben werden.

Die in F i g. 1 dargestellte Einrichtung arbeitet wie folgt:

Wenn die Bremsen gelüftet sind, hat der Druck in der jn Bremsleitung 12 ein Maximum, und die Bremszylinderleitung 16 ist zur Atmosphäre hin entlüftet. Die Räume 32 und 34 sind druckgleich gefüllt, so daß der Schalter 30 geschlossen ist. Da der Bremsleitungsdruck beim Bremsen über 7,0 kg/cm² liegt, ist der Druckschalter 46 3i geöffnet. Während des Bremsens fällt der Bremsleitungsdruck bis auf einen Wert ab, bei dem der Druckschalter 46 geschlossen wird, wodurch der Ausgangskreis 28 geschlossen wird, weil der Schalter 30 geschlossen bleibt. Der Zwischenbehälter 60 wird über au das Absperrventil 62 entlüftet, wobei er sich mehr oder weniger der Druckminderung des Bremsieitungsdrucks anpaßt. Das Ventil 66 schließt, wenn der Ausgangskreis 28 geschlossen wird, wodurch ein Entlüften über die Drossel 64 verhindet wird. Das Ventil 20 schließt -r> ebenfalls; das hat aber keine Wirkung, weil das Steuerventil 14 während des Bremsens zur Entlüftungsleitung hin geschlossen ist. Während des Bremsenlösens steigt der Druck in der Bremsleitung 12 stufenweise an, bis der Schalter 30 und dadurch der Bremskreis 28 in geöffnet werden. Das Ventil 66 öffnet sich, so daß eine erneute Druckbeaufschlagung des Zwischenbehälters 60 und der Bezugsräume 34 und 48 möglich ist Das Ventil 20 öffnet sich, damit der Bremszylinderdruck in die Atmosphäre abgelassen wird. Wenn der Druck in v, den Räumen 34,48 und 60 ansteigt, wird der Schalter 30 bei relativ langsamer Druckerhöhung in der Bremsleitung 12 eventuell erneut schließen, wodurch die Ventile 66 und 20 geschlossen werden. Steigt der Bremsleitungsdruck weiter an, wird der vorhergehend beschriebene bo Zyklus wiederholt, so daß das Senken des Bremszylinderdrucks schrittweise mit dem Anstieg des Bremsieitungsdrucks abgestuft wird. Wenn schließlich der Bremsleitungsdruck 7,0 kg/cm² überschreitet, öffnet sich der Schalter 46 zum Zeitpunkt der vollständigen Bremszylinderenllüftung, so daß die Ventile 66 und 20 geöffnet werden, bis die nächste Bremsung erfolgt

In der abgewandelten Ausführungsform nach Fig.2 ist das Halteventil als Magnetventil 20' mit einer Doppelspule ausgebildet, dessen eine Spule mit der Zugleitung 10 durch eine Verbindungsleitung 22' und dessen andere Spule mit dem Ausgangskreis 28 verbunden sind. So kann das haltende Magnetventil 20' durch Signale entweder von dem Ausgangskreis 28 oder von der Zugleitung 10 betätigt werden.

Gemäß F i g. 3 kann der Ausgang der Batterie 24 entweder mit dem Ausgangskreis 28 oder einem Paralleiieitungsabzweig 22" geschaltet werden, der ein Relais. 74 enthält, das durch von der Zugleitung 10 übertragene Signale betätigbar ist, um die Verbindung der Biatterie 24 mit dem Paralleiieitungsabzweig 22" zu überwachen. Diese Anordnung erlaubt wiederum das Betätigen des Haltemagnetventils 20 durch entweder über die Zugleitung 10 oder über den Ausgangskreis 28 übermittelte Signale. Wo keine Notwendigkeit besteht, die Zugleitung 10 und den Ausgangskreis 28 voneinander zu trennen, wie es dort der FaI! ist, wo eine Energiequelle für die Lokomotive und die Wagen verwendet wird, können natürlich sowohl die Zugleitung HO als auch der Ausgangskreis 28 unmittelbar mit der Betätigungsvorrichtung für das Ventil 20 verbunden werden (nicht dargestellt).

Mit Hilfe der erläuterten Einrichtung ist es möglich, den Wagen in einen Zug einzustellen, in dem das Zuführen elektrischer Signale auf der elekrischen Zugleitung 10 nicht möglich ist um das Ventil 20 zu betätigen und ein stufenweises Entlüften der Bremsen zu erreichen, wobei Signale in dem Ausgangskreis 28 zum Betätigen des Ventils 20 und zum stufenweisen Entlüften der Bremsen in Abhängigkeit von dem zumehmenden Druck, der in der Bremsleitung 12 entsteht erzeugt werden. Für den Fall, daß ein Wagen das beschriebene Bremssystem enthält und sich in einem Eisenbahnzug befindet, der Wagen mit dem oben erwähnten, pneumatisch betätigten Ventil für stufenweise Entlüftung enthält, können daher die Bremsen sämtlicher Wagen des Zuges stufenweise in Abhängigkeit von den Druckänderungen in der Bremsleitung entlüftet werden, und es spielt keine Rolle, daß die elektrischen Signale nicht über die Länge des Zuges übertragen werden können, um das Ventil 20 zu betätigen.

Während bei den beschriebenen Ausführungsformen die Bremsleitung 12 normalerweise mit einem Druck beaufschlagt wird, der größer als der atmosphärische Druck ist, und druckentlastet wird, wenn die Bremsen betätigt werden sollen, ist es ohne weiteres möglich, die Anordnung so zu modifizieren, daß sie mit einer Einrichtung arbeitet bei der die Bremsleitung normalerweise unter einem Druck steht der geringer als atmosphärischer Druck ist Die Anordnung kann auch so abgeändert werden, daß sie in einem System arbeitet, bei dem der Druckmitteldruck zum Betätigen der Bremsen eher geringer als größer als der atmosphärische Druck ist

Hierzu 1 Blatt Zeichmingen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Bremseinrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, bestehend aus einer in Abhängigkeit vom Druck in einer Zug-Bremsleitung mit Hilfe eines einlösig wirkenden Steuerventils pneumatisch betätigbaren Bremse, und aus einem elektromagnetisch betätigbaren Ventil in der Bremszylinder-Entlüftungsleitung am Steuerventilausgang zum stufenweisen Entlüften des Bremszylinders, gekennzeichnet durch eine Einrichtung(30, 46, 60, 62, 64, 66, 68) zum Erzeugen eines oszillierenden elektrischen Signals in Abhängigkeit von dem sich von dem Bremsbetätigungsdruck auf den Normaldruck ändernden Druck in der Bremslei- is tung, wobei das elektrisch betätigte Ventil (20) in Abhängigkeit von dem oszillierenden elektrischen Signal zyklisch geöffnet und geschlossen wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung einen Zwischenbehälter (60) enthält, der über eine Drossel (64) und ein Elektromagnetventil (66) mit der Bremsleitung (12) verbunden ist, außerdem einen Differentialdruckschalter (30) in einem Ausgangskreis (2:8) zwischen einer Stromquelle (Batterie 24) und dem der Drossel 2^r> (64) vorgeschalteten Elektromagnetventil und dem elektromagnetisch betätigbaren Ventil (20) in der Entlüftungsleitung (18) enthält, dessen Membran (36) auf einer Seite (34) mit dein Druckmittel im Zwischenbehälter (60) und auf der anderen Seite (32) jo mit dem Druck in der Bremsleitung (12) beaufschlagbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Absperrventil (62), durch das der Druck in dem Zwischenbehälter (60) in Abhängigkeil von dem J^r> sich von dem Normaldruck auf den Differenzdruck ändernden Bremsleitungsdruck auf den Differenzdruck einstellbar ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen Druckschalter (46) zum ■»> Unterbrechen des Ausgangskreises (28) in Abhängigkeit von dem einen vorbestimmten Druck zwischen dem Differenzdruck und dem Normaldruck erreichenden Druck im Zwischenbehälter.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, Ί¹) mit einer elektrischen Zugleitung, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch betätigte Ventil (20) in der Entlüftungsleitung (18) zur Aufnahme von Signalen nicht nur von der elektrischen Zugleitung (10), sondern auch von der Einrichtung (30,46,60, b2, ^ri<) 64,66,68) vorgesehen ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch betätigte Ventil (20') in der Entlüftungsleitung (18) zwei Erregerspulen aufweist, von denen eine an den Ausgangskreis (28) Y> und die andere an eine elektrische Leitung (22') angeschlossen ist, die mit der elektrischen Zugleitung (10) verbunden i^rt.

7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule eines Relais (74) in die M) elektrische Zugleitung (10) und die Kontakte des Relais in eine Leitung (22") geschaltet sind, die mit dem elektrisch betätigten Ventil (20) in der Entlüftungsleitung (18) verbunden ist, wobei die Leitung (22") zur Schaltvorrichtung (42) parallel f>'· geschaltet ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch blockierende Gleichrichter (Dioden 70 und 72) die einen Stromfluß entweder von der elektrischen Verbindung (28) oder der elektrischen Zugleitung (10) zu dem Ventil (20) in der Entlüftungsleitung (18) ermöglichen und einen Stromfluß von der elektrischen Zugleitung (10) zum Ausgangskreis {28) verhindern und umgekehrt.