DE3004705C2

DE3004705C2 - Bremse für Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE3004705C2
Application number: DE3004705A
Authority: DE
Inventors: Luitpold Ing.(grad.) 8012 Ottobrunn Miller
Original assignee: Thyssen Industrie AG
Current assignee: ThyssenKrupp Technologies AG
Priority date: 1980-02-08
Filing date: 1980-02-08
Publication date: 1986-09-11
Also published as: FR2475483A1; DE3004705A1; JPS56120452A; GB2070168A; JPS5827145B2; GB2070168B; SU1295999A3; FR2475483B1; US4359247A

Description

2. Bremse nach Artspruch 1. dadurch gekennzeich- Schienenfahrzeuge die Bremskraft aus einem pneumatinet daß die Druckluft für die Diflcrentialkolbenge- sehen Speicher aufgebracht und durch Verminderung genfläche (6) von einem Sicherheitsspeicher (10) ge- 35 des pneumatischen Drucks in einem Steuerzylinder ausliefert wird, der als die gedämpft und gefedert gela- gelöst, und es wird ein Regelventil durch eine in Fahrtgerte Masse eingesetzt ist. richtung gefedert aufgehängte Masse durch die Träg-

3. Bremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- heitskräfte geregelt Dieser auf komj^iziertem Wege kennzeichnet, daß der Sicherheitsbehälter (10) mit geregelte Druck kann dann als Versorgungsdruck für dem pneumatischen Speicher (1) durch eine Druck- 40 eine Bremse dienen. Die DE-OS 26 35 781 offenbart eileitung (44) mit einem Rückschlagventil (45) verbun- ne Druckregelung für Bremsen in Abhängigkeit von der den ist. Belastung und nicht in Abhängigkeit von der Verzöge-

4. Bremse nach einem der obigen Ansprüche, da- rung eines Fahrzeugs. Aus der AT-PS 23 810 ist die durch gekennzeichnet, daß das Regelventil (7) als Regelung des Versorgungsdrucks für eine Luftdruck-Drehschieber ausgeführt ist mit einem Gehäuse (15) 45 bremse mit einem über eine träge Masse gesteuerten mit einem Zuleitungsanschluß (16), mit diesem be- Ventil bekannt und aus der GB-PS 15 17 214 die Steuenachbarten Abführungsanschlüssen (17, 18), einem rung einer kombinierten Wirbelstrom und pneumatidiesen gegenüberliegenden Abführungsanschluß sehen Bremse in Abhängigkeit von der ausgeübten (19) und einem Drehkolben (14) mit zwei Sektoren Bremskraft. Alle oben angeführten Bremsen sind wegen (20,21), die so dimensioniert sind, daß in Schließstet- 50 der getrennten Elemente für die einzelnen Funktionen lung der obere Sektor (20) den Zuleitungsanschluß und der Leitungen zwischen den Elementen im Aufbau (16) abschließt und die benachbarten Abführungsan- aufwendig und insbesondere auch störanfällig. Schlüsse (17,18) offen läßt und der untere Sektor (21) Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine bremsden gegenüberliegenden Abführungsanschluß (19) kraftgeregelte Bremse für Schienenfahrzeuge der angeoffen läßt, wobei diese (17, 18) über den Weg zwi- 55 gebenen Gattung so weiter zu entwickeln, daß die Sischen dem Gehäuse (15) und den Flanken der Sekto- cherheit und die Handhabbarkeit sehr gut sind.

ren (20, 21) miteinander verbunden sind und daß in Dies wird bei einer Bremse nach dem Oberbegriff des Offenstellung der Zuleitungsanschluß (16) und eine Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale der benachbarten Abführungsanschlüsse (17,18) of- erreicht. Dadurch, daß der pneumatische Speicher difen sind und der gegenüberliegende Abführungsan- 60 rekt mit dem Differentialkolbenraum verbunden ist und Schluß (19) unter Belassen eines engen Spaltes zwi- dieser wiederum mit dem Steuerzylinder und dem Betäschen dem unteren Sektor (21) und dem Gehäuse tigungselement für die Bremse, sind störanfällige Lei-

(15) offen ist und daß die dem Zuleitungsanschluß tungen zwischen den wichtigsten Teilen der Bremse, die

(16) benachbarten Abführungsanschlüsse (17,18) mit für das Funktionieren erforderlich sind, restlos vermiedem Druckraum des Arbeitsspeichers (3), der auf die 65 den. Die Beaufschlagung der entgegen der Bremskraft-Differentialkolbengegenfläche (6) wirkt, verbunden richtung wirkenden Differentialkolbenfläche mit ist und daß der dem Zuleitungsanschluß (16) gegen- Druckluft, deren Druck gleichsinnig mit dem Absolutüberliegende Abführungsanschluß (19) an eine mit wert der Verzögerung des Fahrzeugs von dem Regel-

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ventil geregelt ist, begrenzt durch Entgegenwirken ge- Bremskraft aus einem pneumatischen Speicher 1 aufge-

gen die Bremskraft die maximal auftretende Verzöge- bracht und durch Verminderung des pneumatischen

rung. Andererseits wird diese maximale Verzögerung Drucks in einem der Bremskraft entgegenwirkenden

auch dann sicher erreicht, wenn die Reibwerte an den Steuerzylinder 2 ausgelöst Der pneumatische Speicher

Bremsbacken, z.B. durch Feuchtigkeit, geringer sind. 5 1 bildet mit einem Arbeitszylinder 3 mit Differentialkol-

Auch beim Bremsen im Betrieb wirkt die Regelung über ben 4 eine Baueinheit, in der eine in Bremskraftrichtung

den Verzögerungswert ausgleichend. wirkende Differentialkolbenarbeitsfläche 5 von dem

Im einzelnen kann die Erfindung wie folgt vorteilhaft Druck des pneumatischen Speichers 1 beaufschlagt ist.

ausgestaltet sein. Eine entgegen der Bremskraftrichtung wirkende, klei-

Eine leicht zu einer Baueinheit integrierbare Ausfüh- io nere Differentialkolbengegenfläche 6 ist mit Druckluft

rungsart der Erfindung,die durch den einfachen Aufbau beaufschlagt, deren Druck gleichsinnig mit dem Abso-

robust und sehr zuverlässig ist, ist so aufgebaut, daß die lutwert der Verzögerung des Fahrzeuges von einem

Druckluft für die DifferentialkoJbengegenfläche von ei- Regelventil 7 geregelt ist Dieses ist durch eine Druck-

nem Sicherheitsspeicher geliefert wird, der als die ge- leitung 8 mit Rückschlagventil 9 mit einem Sicherheits-

dämpft und gefedert aufgehängte Masse eingesetzt ist 15 speicher 10 verbunden. Der Sicherheitsspeicher 10 ist

Eine Druckluftleitung mit Rückschlagventil, der den im Fahrzeug mit einer Feder 11 federnd und in Fahrt-

Sicherheitsspeicher mit dem pneumatischen Speicher richtung verschieblich und mit Hilfe eines Dämpfers 12

verbindet, versorgt diesen mit Druckluft, die Leckagen schwingungsgedämpft aufgehängt Er versorgt über ei-

ausgleicht und dafür sorgt, daß der pneumatische Spei- ne Druckleitung 44 mit Rückschlagventil 45 den Spei-

eher gefüllt und damit arbeitsbereit ist 20 eher 1 mit Druckluft Eine Kupplungsstange 13, die an

In einer einfachen, störunanfälligen Austlhrungsart dem Drehkolben 14 des Regelventils 7 angekuppelt ist ist das Regelventil als Drehschieber ausgeführt mit ei- ist mit dem Sicherheitsspeicher 10 in dessen Bewenem Gehäuse mit einem Zuleitungsanschluß, zwei die- gungsrichtung durch eine Langloch-Zapfenverbindung sem benachbarten Abführungsanschlüssen und einem formschlüssig, senkrecht dazu beweglich verbunden, diesem gegenüberliegenden Abführungsanschluß und 25 Das Regelventil 7 besteht aus dem Gehäuse 15 mit eieinem Drehkolben mit zwei Sektoren, die so dimensio- nem Zuleitungsanschluß 16, mit diesem benachbarten niert sind, daß in Schließstellung der obere Sektor den Abführungsanschlüssen 17, 18 und einen ihm gegen-Zuleitungsanschluß abschließt die benachbarten Ab- überliegenden Abführungsanschluß 19 sowie dem führungsöffnungen offen läßt und der untere Sektor den Drehkolben 14 mit zwei Sektoren 20,21. Der Drehkolgegenüberliegenden Abführungsanschluß offen läßt In 30 ben ist so dimensioniert, daß in der in F i g. 1 dargestell-Offenstellung sind der Zuleitungsanschluß und einer de: ten Schließstellung der obere Sektor 20 den Zuleitungsbenachbarten Abfuhrungsanschlüsse offen und der ge- anschluß 16 abschließt und die benachbarten Abfühgenüberliegende Abführanschluß unter Belassen eines rungsanschlüsse 17,18 offen läßt wobei diese über den engen Spaltes zwischen dem unteren Sektor und dem Weg zwischen dem Gehäuse 15 und den Flanken der Gehäuse offen. Die dem Zuleitungsanschluß benachbar- 35 Sektoren mit dem gegenüberliegenden, vom unteren ten Abführungsanschlüsse sind mit dem Druckraum des Sektor 21 offen gelassenen Abführungsarischiuß 19 ver-Arbeitszylinders, der auf die Differentialkolbengege.n- bunden sind. Bei Drehung des in F i g. 1 in Ruhestellung fläche wirkt, verbunden. Der dem Zuleitungsanschluß dargestellten Drehkolbens 14 im Uhrzeigersinn sind der gegenüberliegende Abführungsanschluß ist an eine mit Zuleitungsanschluß 16, der benachbarte Abführungsander freien Atmosphäre verbundene Leitung angeschlos- 40 Schluß 17 und der gegenüberliegende Abführungsansen. Das Regelventil dichtet in Schließstellung zuverläs- Schluß 19 unter Belassen eines engen Spaltes an der mit sig gegen den Sicherheitsbehälter ab und ermöglicht 22 bezeichneten Stelle zwischen dem unteren Sektor 21 durch die Verbindung zwischen den dem Zuleitungsan- und dem Gehäuse 15 offen. Der Abführungsanschluß 18, Schluß benachbarten Abführungsanschlüssen mit dem der eine Weiterverbindung zum Abführungsanschluß 19 gegenüberliegenden Abführungsatuchluß die Einstel- 45 im Schiebergehäuse 15 hat, ist bei dieser gedrehten KoI-lung von Atmosphärendruck im Arbeitsraum der Diffe- benstellung durch den oberen Sektor 20 verschlossen, rentialkolbengegenfläche in Ruhestellung des Systems Die dem Zuleitungsanschluß 16 benachbarten Abfühohne Verzögerungskräfte. Die Drehung des Kolbens rungsanschlüsse 17, 18 sind mit dem Druckraum des beim Auftreten von Veizögerungskräften bewirkt bei Arbeitszylinders 3, der auf die Differentialkolbengegensteigendem Drehwinkel nach Freigabe der Zuführungs- 50 fläche 6 wirkt, durch Druckleitungen 23,24,25 verbunöffnung eLie durch die entsprechende Verlängerung des den. Der dem Zuleitungsanschluß 16 gegenüberliegende Austrittsspaltes zwischen dem unteren Sektor des Abführungsanschluß 19 ist an eine mit der freien Atmo-Drehkolbens und dem Gehäuse feinfühlig geregelte, all- »phäre verbundene Leitung 26 angeschlossen,
mähliche Zunahme des Drucks im Raum zwischen den Nach F i g. 2 ist die direkt wirkende Bremse mii dem Flanken der Sektoren und dem Gehäuse und damit auf 55 pneumatischen Speicher 1, dem Sicherheitsspeicher 10, der Differentialkolbengegenfläche. Die andere, der Zu- dem Steuerzylinder 2 und dem Regelventil 7 als komleitungsöffnung benachbarte Abführungsöffnung, die pakte Baueinheit 35 an einem Schweberahmen 36 einer bei Drehen des Kolbens eine spaltfreie Verbindung mit Magnetbahn eingebaut Der Sicherheitsspeicher 10 ist der gegenüberliegenden Abführungsöffnung hat, wird dabei in nicht dargestellter Weise in Fahrtrichtung bedabei in einfacher Weise durch das Drehen des oberen ω weglich aufgehängt. Die Baueinheit 35 wird durch Trag-Sektors verschlossen. lenker 37 und Führlenker 38 geführt. Dif: Bremsbacken

Im folgenden wird anhand einer Zeichnung ein Aus- 39 einer Zangenbremse sind in die Baueinheit 35 inte-

führungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigt im griert

einzelnen Wenn mit mehreren Bremsbacken gearbeitet werden

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Bremse und 65 soll, kann der Differentialkolben über die Kolbenstange

F i g. 2 die Anordnut& der Bremse in einer Magnet- 27 des Steuerzylinders 2 auf einen Hydraulikzylinder 28

schwebebahn. wirken, der über eine Druckleitung 29 mit einer Vielzahl

Bei der Bremse für Schienenfahrzeuge wird die hydraulischer Bremsbacken 30 verbunden ist, die nach

Fi g. 2 mit der Gleiteinrichtung 31 eines Magnetschwebefahrzeuges eine Funktionseinheit bilden. Bei dieser Ausführungsart, bei der der Differentialkolben 4 auf einen Hydraulikzylinder 28 wirkt, entfallen an der Baueinheit 35 die Bremsbacken 39. Die Übertragung des hy- draulischen Drucks erfolgt dann auf die Vielzahl der hydraulischen Bremsbacken 30, die eine Funktionseinheit mit den Gleitkufen der an den Magneten angeordneten Gleiteinrichtungen 31 des Magnetschwebefahrzt-uges sind. Diese arbeiten gegen die Bremsschiene 33. Wegen der geschützteren Lage hinsichtlich Wettereinflüssen ist es vorteilhaft, bei dieser Ausführungsart die Bremsschiene 33 zu wählen, die gleichzeitig Teil der Gleiteinrichtung 31 der Tragmagnete 41 ist. Die Druckluftversorgung des Sicherheitsspeichers 10 erfolgt von einer im Schweberahmen 36 gehaltenen Versorgungsstation 42.

Die Bremse arbeitet in folgender Weise. Rei normaler Betriebsbremsung wird die Arbeitskolbenfläche des Steuerzylinders 2 mit dem Handsteuerventil 32 teilweise druckentlastet. Die Differentialkolbenarbeitsfläche 5 bewegt dann die Kolbenstange 27 des Steuerzylinders 2, der die Bremsbacken 39 der Zangenbremse andrückt. Die Differentialkolbengegenfläche 6 ist bei normalen Bremsungen drucklos, d. h. sie steht unter dem normalen Atmosphärendruck. Bei Überschreitung der maximal zugelassenen Verzögerungswerte, auch bei einer Betriebsbremsung, wird der Sicherheitsspeicher 10 unter Spannung der Feder 11 gegen das Fahrzeug 34 verschoben und verstellt dabei über die Kupplungsstange 13 den Drehkolben 14. In Abhängigkeit von dem dabei auftretenden Versteliwinkel wird nach öffnung des Zuleitungsanschlusses 16 in einer Hälfte des Gehäuses 15 ein mit steigendem Winkel steigender Druck eingestellt. Dieser Druck wird durch den mit steigender Verdrehung langer werdenden Spalt an der Stelle 22 des Gehäuses zwischen dem unteren Sektor 21 und der Gehäusewand und dem dadurch höher werdenden Ausströmwiderstand zur Leitung 19 erhöht Über eine der Leitungen 23, 24 und die Leitung 25 wirkt der Druck auf die Differentialkolbengegenfläche 6, mindert so die Bremskraft und begrenzt die Verzögerungswerte. Bei Notbremsungen wird der Steuerzylinder 2 über das Handsteuerventil 32 drucklos gemacht und die Bremse arbeitet in der oben beschriebenen Weise während des gan- zen Bremsvorgangs mit der maximal zulässigen Verzögerung, überschreitet jedoch diesen Wert nicht

Durch den Einsatz mehrerer Baueinheiten 35 je Wagensektion für die linken und rechten Wagenhälften kann die Sicherheit -ies Bremssystems dadurch erhöht werden, daß selbst bei Auftreten von Mehrfachfehlern eine ausreichende Redundanz des Bremssystems gegeben ist

Die F i g. 2 läßt auch die weiteren Bremssysteme der Magnetschwebebahn erkennen, nämlich die Tragmagnete 41, die mit dem Wanderfeld einer Langstatorspule 43 beschleunigt und auch abgebremst werden können. Eine Unter- oder Übererregung der Tragmagnete 41 bringen die oberen oder unteren Bremsbacken 30 zum Tragen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 der freien Atmosphäre verbundene Leitung (26) an-Patentansprüche: geschlossen ist

1. Bremse für Schienenfahrzeuge, bei der die

Bremskraft aus einem Federspeicher aufgebracht 5 wird und durch Verminderung des pneumatischen

Drucks in einem Steuerzylinder ausgelöst wird, Die Erfindung betrifft eine Bremse für Schienenfahr-

wobei auf den Kolben des Steuerzylinders ein will- zeuge, bei der die Bremskraft aus einem Federspeicher

kürlich einstellbarer, der Wirkrichtung der Brems- aufgebracht wird und durch Verminderung des pneuma-

kraft entgegengerichteter Druck wirkt und bei der io tischen Drucks in einem Steuerzylinder ausgelöst wird,

ein Regelventil von einer im Fahrzeug in Fahrt- wobei auf den Kolben des Steuerzylinders ein willkür-

richtung federnd und gedämpft gelagerten Masse lieh einstellbarer, der Wirkrichtung der Bremskraft ent-

durch die Trägheitskraft direkt so betätigt ist, daß gegengerichteter Druck wirkt und bei der ein Regelven-

der Druck von dem Regelventil gleichsinnig mit til von einer im Fahrzeug in Fahrtrichtung federnd und

dem Absolutwert der Verzögerung des Fahrzeugs 15 gedämpft gelagerten Masse durch die Trägheitskraft

geregelt ist und eine entgegen der Bremskraftrich- direkt so betätigt ist, daß der Druck von dem Regelven-

tung wirkende Kolbenfläche beaufschlagt, da- til gleichsinnig mit dem Absolutwert der Verzögerung

durch gekennzeichnet, daß in einem Bau- des Fahrzeugs geregelt ist und eine entgegen der

teil Bremskraftrichtung wirkende Kolbenfläche beauf-

20 schlagt

1. ein Differentialkolben (4), auf dessen Flächen Eine derartige Bremse ist bekannt aus der GB-PS innerhalb eines Arbeitszylinders (3) einerseits 12 06 713. Eine Druckregeleinrichtung für die Versor-(5) der Druck des als pneumatischer Speicher gungsdruckluft einer Bremse ist durch Trägheitskraft (1) ausgebildeten Federspeichers und anderer- gesteuert und kann in die Versorgungsleitung zwischen seits (6) der von dem Regelventil geregelte 25 einer Druckluftquelle und der pneumatischen Bremse Druck wirken, zur Begrenzung von Jeren Bremskraft eingeschaltet

2. der Steuerzylinder (2) werden. Die Bremskraftregelung arbeitet mit getrenn-

3. ein Betätigungselement für eine Zangenbremse, ten Elementen für. die Regelung, für die Bremse und den auf das die Kolbenstange des Differentialkol- Speicher und die Leitungen zwischen den Elementen, bens (4) dirskt wirkt, 30 was die Bremse im Aufbau aufwendig und insbesondere

auch störanfällig macht

zusammengef&ßt sind. Nach der US-PS 21 15 523 wird bei einer Bremse für