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Druckluftbremseinrichtung für Schienenfahrzeuge
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckbremseinrichtung für Schienenfahrzeuge,
insbesondere Schienentriebfahrzeuge, mit einem Dreidruck-Bremssteuerventil zur mittel-
oder unmittelbaren Steuerung eines einem Bremszylinder zuzuführenden Bremsdruckes,
welches eine an eine Hauptluftleitung geschlossene Hauptluftleitungskammer und eine
mit einem Bezugsdrui beaufschlagte Bezugsdruckkammer aufweist, und mit einer nur
bei überschreiten eines für eine Schnellbremsung ausreichenden Mindestdruckes der
Bezugsdruckkammer durch öffnet eines ersten Absperrventils in ihrem Durchgang willkürlich
freigebbaren, großquerschnittigen Verbindung zwischen der Hauptluftleitungs-und
der Bezugsdruckkammer.
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Dreidruck-Bremssteuerventiie der üblichen, bekannten Bauart, beispielsweise
gemäß der DE-PS 2 165 092 oder 1 179 240,beinhalten eine stark gedrosselte Fülleinrichtung
für die Bezugsdruckkammer, durch welche vorzugsweise im gelösten Zustand des Dreidruck-Bremssteuerventils
die Bezugsdruckkammer aus. der Hauptluftleitung bis auf deren Regeldruckhöhe aufladbar
ist. Um das Dreidruck-Bremssteuerventil beispielsweise während elektrisch gesteuerter
Brems- und Löse-Vorgängen ständig in seiner gelösten Stellung zu halten, ist es
gemäß der erwähnten DE-PS 1 179 240 bekannt, in einer großquerschnittigen Verbindung
zwischen der Hauptluftleitungs- und der ßezugsdruckkammer zusätzlich zu anderweitigen
Überwachventi len ein Zweiwegemagnetventil einzuordnen, welches während der elektrischen
Bremssteuerung erregt und geöffnet ist und durch Druckausgleich zwischen den beiden
erwähnten Kammern ein Anspringen des Dreidruck-Bremssteuerventils verhindert.
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Mit der DE-AS 1 605 258 ist eine.. insbesondere Für Schienentriebfahrzeuge
vorgesehene Auslöseeinrichtung für Druckluftbremsen der eingangs genannten Art bekannt
geworden, bei welcher in die großquerschnittige Verbindung zwischen Hauptluftleitungs-
und Uezugsdruckkammer ein verhältnismäßig kompliziert aufgebautes Absperrventil
eingeordnet ist, dessen Betätigungskolben über ein Tastventil oder ein über einen
Tastschalter ansteuerbares Zweiwegemagnetventil mit Druckluft aus der Bezugsdruckkammer
beaufschlagbar ist und welches infolge einer derartigen Beaufschlagung eine Druckabsenkung
in der Bezugsdruckkammer bis auf eine zum Bewirken einer Vollbremsung ausreichende
Mindestdruckhöhe zuläßt. Die bekannte Auslöseeinrichtung dient dem Zweck, dem Triebfahrzeugführer
während üblichen Bremsungen ein Auslösen der Triebfahrzeugbremsen zu ermöglichen,
wodurch die Radreifen des Triebfahrzeuges geschont werden, wobei zugleich jedoch
sichergestellt wird, daß bei einer nachfolgenden Schnell-oder Zwangsbremsung mit
völliger Entlüftung der Hauptluftleitung nochmals ein volles Einbremsen des Schienentriebfahrzeuges
möglich ist.
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Mit der DE-PS 1 148 78 ist des weiteren eine Druclcluftbremse für
Lokomotiven bekannt geworden, bei welcher in die Verbindungsleitung zwischen Hauptluftleitung
und Bremssteuerventil eine sog. Nachbremsventileinrichtung eingeordnet ist, die
während üblichen Bremsungen einschließlich Vollbremsungen die Ansteuerung des Bremssteuerventils
durch den Hauptiuftleitungsdruck derart modifiziert, daß das Bremssteuerventil eine
gegenüber der Bremseinsteuerung in der Hauptluftleitung nur abgeschwächte Bremsung
aussteuert. Nur während Schnellbremsungen mit völliger Entlüftung der Hauptluftleitung
bewirkt die bekannte Ventileinrichtung im Zusammenwirken mit dem Bremssteuerventil
ein maximales Einbremsen auch der Lokomotive. Die bekannte Druckluftbremse dient
durch verminderte Abbremsung der Lokomotive während Betriebsbremsungen einer Schonung
der Lokomoti v-Radrei fen, trägt aber den Sicherheitsanforderungen dadurch Rechnung,
daß während beispielsweise durch eine Gefahrensituation ausgelösten Schnell-oder
Zwangsbremsungen auch die Lokomotive maximal gebremst wird.
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Es ist allgemein bekannt, den von der Ventileinrichtung des Dreidruck
Bremssteuerventils überwachten Bremsdruckauslaß durch sog.
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Lösedüen zur Atmosphäre zu führen, wobei der Durchströmungsquerschnitt
der Lösedüsen mittels eines Zugarteinstellgerätes auf die Erfordernisse der jeweils
vorliegenden Zugart einstellbar ist.
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Dabei ist es des weiteren beispielsweise aus de DE-OS 26 37 506 bekannt,
bei elektrischer Bremssteuerung den Durchströmungsquerschnitt für den Bremsdruckauslaß
zum Erzielen besonders kurzer Lösezeiten dadurch zu vergrößern, daß durch Uffnen
eines Absperrventils ein die Lösedüsen überbrückender Auslaß zur Atmosphäre geöffnet
wird.
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Bei Dreidruck-Bremssteuerventilen besteht prinzipiell die Möglichkeit
einer Oberladung der Bezugsdruckkammer: In der Bezugsdruckkammer herrscht hierbei
ein die gelösten Bremsen entsprechende Regeldruckhöhe in der Hauptiuftleitung überstei
gender Druck, das Dreidruck-l3relllssteuerventil befindet sich somit in seiner Bremsstellung
und steuert trotz Einsteuerns eines Bremsenlösens in die Hauptluftleitung einen
Bremsdruck aus. Dieser Uberladungszustand kann sich beispielsweise nach Einsteuern
von Füllstößen in die Hautpluftleitung oder beim Umhängen eines Fahrzeuges von einem
Zug mit höherer Regeidruckhöhe an einen Zug niedrigerer Regeldruckhöhe in der Hauptluftleitung
einstellen. Zum Beheben dieser Uberladuny ist es bisher üblich, mittels des Führerbremsventils
durch Einsteuern einer geringen Drucküberhöhung in die Hauptluftleitung, des sog.
Angleichens, den gesamten Zug zu überladen und sodann den überhöhten Druck in der
Hauptluftleitung langsam auf die Regeldruckhöhe zuriickzuführen. Dieser Vorgang
ist zeitaufwendig und erfordert durch die vorübergehende Oberladung des gesamten
Zuyes zusätzliche Druckluft, verursacht also einen Energieverlust. Die erwähnte
über'ladung der Bezugsdruckkammer kann auch dadurch beseitigt werden, daß das an
dem Dreidruck-Bremssteuerventil üblicherweise vorgesehene Auslöseventil betätigt
und die Bezugsdruckkammer teilweise entlüftet wird;
dieses Verfahren
ist bei einem langen Zug jedoch sehr arbeits-und zeitaufwendig.
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Zusammenfassend ist festzustellen, daß für Druckluftbremseinrichtungen
eine Reihe von gesonderten und zum Teil recht aufwendigen Sondereinrichtungen bekannt
sind, um jeweils eine spezielle Forderung, wie beispielsweise die Nachbremsventi
1 wirkung zur Schonung der Radreifen durch verminderte Bremswirkung, das Losen lediglich
der Triebfahrzeugbremsen bei weiterhin gebremstem Zug, das Angleichen und das Beschleunigen
des Bremsenlösens, bewirken zu können Sollen alle diese Forderungen bei einer Druckluftbremseinrichtung
erfüllt werden, so ergibt sich durch Addition dieser Sondereinrichtungen eine besonders
aufwendige Druckluftbremseinrichtung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckluftbremseinrichtung
der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß sie bei nur geringem Zusatzaufwand
und einfacher Bedienbarkeit das Einstellen einer verringerten Bremswirkung, also
der Nachbremsventilwirkung, und ein willkürliches, vullst»ndiges Lösen trotz Einsteuerung
beispielsweise einer Zwangsbremsung in die Hauptluftleitung,ein anschließendes Wiedereinbremsen
sowie ein einfaches, rasches und energiesparendes Angleichen ermöglicht. Weiterhin
soll die Druckluftbremseinrichtung bei Bedarf mit nur geringem Zusatzaufwand dahingehend
erweiterbar sein, daß zumindest während des erwähnten Lösens der Bremsdruck besonders
rasch abgebaut wird.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die Kombination der zum
Teil an sich bekannten Merkmale gelöst, daß - die Verbindung zwischen Hauptluftleitungs-
und Bezugsdruckkammer mittel- oder unmittelbar durch einen vom Druck in der Bezugsdruckkammer
beaufschlagten Druckwächter überwacht ist,
- in di.e Verbindung
zwischen der hauptluftleitung und der Hauptluftleitungskammer ein zweites Absperrventil
eingeordnet ist, welches nur bei Unterschreiten einer einer Vollbremsung entsprechenden
Druckhöhe in der Hauptluftleitung diese Verbindung zu verschließen vermag, - eine
Betätigungseinrichtung zum Einstellen folgender Schaltzustände vorgesehen ist: -
dauerndes Geschlossenhalten des ersten Absperrventils und Offenhalten des zweiten
Absperrventils, - dauerndes Uffnen des ersten Absperrventils und des zweite Absperrventils,
- nur für die Betätigungszeit andauerndes Uffnen des ersten Absperrventils bei sich
schließendem zweiten Absperrventil und - nur für die Betätigungszeit andauerndes
Uffnen beider Absperrventile.
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wodurch normaler Betrieb ohne Sonderfunktionen, Nachbremsventilwirkung,
Lösen oder Angleichen einstellbar sind.
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Mit dem geringen Aufwand von nur zwei einfachen Absperrventilen und
einem Druckwächter bietet die so ausgebildete Druckluftbremseinrichtung die Möglichkeit,
durch entsprechendes Betätigen der Absperrventile eine Nachbrems ventil wirkung
zu erzielen, bei welcher das Dreidruck-Bremssteuerventil nicht, wie sonst üblich,im
Druckbereich zwischen 5 und 3,5 bar in der Hauptluftleitung,sondern erst-in einem
niedrigeren Druckbereich in der Hauptluftieitung zwischen beispielsweise 3,5 bis
2 bar einen zwischen 0 bis zu einem maximalen Wert von beispielsweise 3,8 bar ansteigenden
Bremsdruck aussteuert.
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Weiterhin kann durch entsprechendes Betätigen der beiden Absperrventile
in einfacher Weise ein Angleichen zum Beseitigen einer Überladung der Bezugsdruckkammer
bewirkt werden und es ist, wiederum durch lediglich einfaches, entsprechendes Betätigen
der beiden Absperrventile, möglich, bei Vorliegen einer Zwangs- oder Vollbremsung
ebenso wie während aller anderen Bremsungen ein Lösen
der Druckluftbremseinrichtung
und ggf. nachfolgendes Wiedereinbremsen zu bewirken.
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In vorteilhafter Ausbildung nach der Erfindung kann eine Druckluftbremseinrichtung,
bei welcher der Bremsdruckauslaß des Dreidruck-Bremssteuerventils durch Uffnen eines
dritten Absperrventils auf einen vergrößerten Durchströmungsquerschnitt umschaltbar
ist, dadurch besonders kurze Lösezeiten beim Angleichen bzw. Auslösen wahrend Schnell-
bzw. Zwangsbremsungen erhalten, daß die Betätigungsvorrichtung das dritte Absperrventil
in ihrer Betätigungsstellung für das dauernde Geschlossenhalten des ersten und Offenhalten
des zweiten Absperrventils geschlossen hält und zumindest in ihren Betätigungsstellungen
zum nur während der Betåftigungszeit anhaltenden Uffnen wenigstens des ersten Absperrventils
öffnet Die Merkmale der Patentansprüche 3, 4, 5 und 6 zeigen besonders vorteilhafte
Ausgestaltungsmöglichkeiten für die Druckluftbremseinrichtung auf.
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Eine Ausbildung der Druckluftbremseinrichtung gemäß einem oder mehreren
der Patentanprüche 7 bis 12 führt zu weiteren Vereinfachungen, da die Betätigungsvorrichtung
in ihren Betätigungsgliedern bis auf einen Schalter und einen Tastschalter reduzierbar
ist, und die Druckluftbremseinrichtung bei gleichartiger Betätigung je nach den
vorliegenden Erfordernissen entweder ein Angleichen oder ein Bremsenlösen mit nachfolgendem
Wiedereinbremsen bewirkt.
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Die Bedienung der Druckluftbremseinrichtung wird hierdurch besonders
vereinfacht.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele für nach der Erfindung
ausgebildete Druckluftbremseinrichtungen dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 schematisch
den pneumatischen Teil einer Drucklufthretnseinrichtung Fig. 2 eine abgewandelte
Ausführungsform einer Einzelheit,
Fig. 3 eine Ausführungsform einer
elektrischen Schaltung und Fig. 4 eine abgewandelte elektrische Schaltung für die
Druckluftbremseinrichtung.
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Gemäß Fig. 1 führt von einer in ihrem Druck durch ein nicht dargestelltes
Führerbremsventil in üblicher Weise gesteuerten Hauptluftleitung 1 eine Zweigleitung
2 über ein als Zweiwegemagnetventil 3 ausgebildetes Absperrventil zur Hauptluftleitungskammer
4 eines Dreidruck-Bremssteuerventils 5. Das Dreidruck-Bremssteuerventil 5 weist
einen Kolben 6 auf, der die Hauptluftleitungskammer 4 von einer Bezugsdruckkammer
7 abtrennt. Der Kolben 6 trägt wie üblich einen Ventilstößel 8 zur Betätigung eines
Doppelventils 9, welches eine Bremsdruck führende Leitung 10 absperren, aus einem
Vorratsluftbehälter 11 mit Druckluft beaufschlagen oder über einen Bremsdruckauslaß
12 mit Lösedüse 13 mit der Atmosphäre verbinden kann.
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Weiterhin weist das Dreidruck-Bremssteuerventil 5 eine nicht dargestellte
Fülleinrichtung für die Bezugsdruckkammer 7 mit Hauptluftleitungsdruck auf, durch
welche die Bezugsdruckkammer 7 bis auf die in der Hauptiuftleitung 1 bei gelösten
Bremsen herrschende Regeldruckhöhe aufladbar ist. Diese Fülleinrichtung kann beispielsweise
entsprechend der DE-PS 2 165 092 ausgebildet sein, wie bereits erwähnt wurde. Schließlich
ist das Dreidruck-Bremssteuerventil 5 noch mit einem üblichen, nicht dargestellten
Hochstdruckbegrenzer ausgerüstet, welcher ein Übersteigen einer maximalen Bremsdruckhöhe
von beispielsweise 3,8 bar ausschließt.
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Die Leitung 10 führt direkt oder über einen nicht dargestellten Druckübersetzer
zu einem Bremszylinder 14. Der Vorratsluftbehälter 11 wird aus der Hauptluftleitung
1 über eine übliche, hier als Düse 15 und Rückschlagventil 16 symbolisierte Fülleinrichtung
mit Druckluft aufgeladen.
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An den Bremsdruckauslaß 12 ist parallel zur Lösedüse 13 eine weitere,
über ein als Absperrventil dienendes Zweiwegemagnetventil 17 und eine Düse 18 geführte
Verbindung zur Atmosphäre angeschlossen. Die Bezugsdruckkammer 7 steht mit dem Eingang
19 eines Oberströmventils 20 in Verbindung, dessen Ausgang 21 über ein weiteres,
als Absperrventil dienendes Zweiwegemagnetventil 22 mit der Hauptluftleitungskammer
4 in Verbindung steht. Das Oberströmventil 20 weist einen auf einer relativ großen
Ringfläche vom Druck in seinem Eingang 19 beaufschlagten Kolben 23 auf, der entgegen
dieser Beaufschlagung von der- Kraft einer Feder 24 gegen einen den Ausgang 21 umgebenden
Ventilsitz 25 zu dessen Verschluß andrückbar ist.
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Im Normalzustand bei gelösten Bremsen sind die Zweiwegemagnetventile
3, 17 und 22 nicht erregt, das Zweiwegemagnetventil 3 ist dabei geöffnet und die
Zweiwegemagnetventile 18 und 22 sind geschlossen und sperren die Düse 18 vom Bremsdruckauslaß
12 bzw. die Verbindung über das Oberströmventil 20 von der Hauptiuftleitungskammer
4 zur Bezugsdruckkammer 7 ab.
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Die beiden Zweiwegemagnetventile 3 und 22 sowie das Überströmventil
20 können abweichend zu der aus Fig. 1 ersichtlichen, getrennten Bauweise zu einer
Baueinheit gemäß Fig. 2 zusammengefaßt sein: Die Baueinheit gemäß Fig. 2 weist ein
Gehäuse 26 auf, dessen Innenraum durch eine Trennwand 27 in zwei Kammern 28 und
29 aufgeteilt ist. In die Kammer 28 mündet ein Anschluß 30 ein, welcher an die Zweigleitung
2 angeschlossen ist. Die Einmündung des Anschlusses 30 in die Kammer 28 ist von
einem Ventilsitz 31 umgeben, welcher dem in der Kammer 28 angeordneten Zweiwegemagnetventil
3 zugehört und durch dessen Ventildichtplatte 32 verschließbar ist. Die Erregungsspule
des Zweiwegemagnetventils 3 ist unter dem Bezugszeichen 33 angedeutet. Weiterhin
befindet sich in der unmittelbar oder über eine Leitung 34 mit der Hauptluftleitungskammer
4 verbundenen Kammer 28 das Zweiwegemagnetventil 22, dessen Erregungsspule unter
dem Bezugszeichen 35 angedeutet ist. Die Ventildicht-
platte 36
des Zweiwegemagnetventils 22 wirkt mit einem Ventilsitz 37 zusammen, welcher auf
Seiten der Kammer 28 eine Durchbrechung 38 in der Trennwand 27 umgibt. Seitens der
unmittelbar oder über eine Leitung 39 mit der Bezugsdruckkammer 7 verbundenen Kammer
29 ist die Durchbrechung 38 von einem Ventilsitz 40 umgeben, welcher zusammen mit
einem von einer Feder 41 belasteten Kolben 42 ein. dem Uberströmventil 20 nach Fig.
1 entsprechendes Bauteil bildet. Der Kolben 42 ist in einem in die Kammer 29 ragenden,
zylindrischen Wandungsansatz 43 gelagert, die Feder 41 befindet sich auf der der
Kammer 29 abgewandten Seite des Kolbens 42 in einem ständig mit der Atmosphäre verbundenen
Raum 44.
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Des weiteren gehört der Druckluftbremseinrichtung eine Betätigungsvorrichtung
beispielsweise gemäß Fig. 3 zu. Gemäß Fig. 3 führt von einer nicht dargestellten
Stromquelle ein Kabel 45 über einen Hauptschaiter 46 zu einem Schalter 47 und einem
Tastschalter 48.
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Der zwischen seiner yeöffneten und seiner geschlossenen Stellung willkürlich
umschaltbare Schalter 47 ist einem Sc'.laltkontakt 49 eines Druckwächterschalters
50 vorgeschaltet. Ein zweiter Schaltkontakt 51 des Druckwächterschalters 50 steht
mit einem Kabel 52 in Verbindung, welches zur Erregungsspule 33 des Zweiwegemagnetventils
3 führt.
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Der nur während seiner Betätigungszeit geschlossene Tastschalter 48
ist einem Kabel 53 vorgeschaltet, welches zu einem beiden Schaltkontakten 49 und
51 gemeinsamen Schaltkontakt 54, zur Erregungsspule 35 des Zweiweyemagnetventi ls
22 und zu einer Erregungsspule 55 des Zweiwegemagnetventiis 17 führt. Die Erregungsspulen
33, 35 und 55 sind andererseits geerdet bzw, über ein Kabel 56 gemeinsam mit dem
zweiten Pol der nicht dargestellten Stromquelle verbunden. Der Druckwächterschalter
50 weist ein Schaltglied 57 auf, welches von einem Kolben 58 bewegbar ist, der einerseits
vom Druck in der Hauptluftleitung 1 bzw. der Zweigleitung 2 und andererseits von
der Kraft einer Feder 59 belastet ist; bei bberwiegender Federbelastung des Ko'ibens'58
verbindet das Schaltglied 57 die Schaltkontakte 54 und 51 bei überwiegender Hauptluftleitungs-Druckbelastung
die SchaltkonLakte 54 und 49 miteinander.
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Bei normalem Betrieb der Druckluftbremseinrichtung, wenn die durch
die Zweiwegemagnetventile 3, 17 und 22 ermöglichten Hilfsfunktionen nicht benötigt
werden, sind der Hauptschalter 46, der Schalter 47 und der Tastschalter 48 geöffnet.
Für diesen Zustand wird nachfolgend anhand der Fig. 1 die Grundfunktion der Druckluftbremseinrichtuny
erläutert.
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Die Hauptluftleitung 1 mit der Hauptluftleitungskammer 4 und der Bezugsdruckkammer
7 sind auf gelösten Bremsen entsprechende Regeldruckhöhe aufgeladen, der Kolben
23 des überströmventils 20-ist dabei durch seine Druckluftbeaufschlagung entgegen
der Kraft der Feder 24 vom Ventilsitz 25 abgehoben und gibt den Durchgang durch
diesen frei. Der Vorratsluftbehälter 11 ist über die Düse 15 und das Rückschlagventil
16 ebenfalls auf Regeldruckhöhe aufgeladen.
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Das Dreidruck-Bremssteuerventil 5 befindet sich in seiner Lösestellung,
in welcher das Doppel ventil 9 die Leitung 10 mit dem Bremszylinder 14 über den
Bremsdruckauslaß 12 und die Lösedüse 13 mit der Atmosphäre verbindet. Während Betriebsbremsungen
bis einschließlich Vollbremsungen, während welchen der Druck in der Hauptluftleitung
von einer Regeldruckhöhe von beispielsweise 5 bar bis auf 3,5 bar abgesenkt wird,
arbeitet die Druckluftbremseinrichtung bei der vorbeschriebenen Schaltstellung der
Zweiwegemagnetventile 3, 17 und 22 in üblicher Weise, wobei das Dreidruck-Bremssteuerventil
mittels seines Doppelventils 9 den Bremszylinder 14 von der Lösedüse 13 abtrennt
und aus dem Vorratsluftbehälter 11 mit einem Bremsdruck beaufschlagt, welcher entsprechend
der Größe der Druckabsenkung in der Hauptluftleitung beispielsweise ausgehend von
0 bar (Lösezustand) bis zu 3,8 bar (Vollbremsung) betragen kann.
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Während Schnell- oder Zwangsbremsungen wird der Druck in der Hauptluftleitung
1 bis auf Atmosphärendruck abgesenkt; das Dreidruck-Bremssteuerventil 5 steuert
bei ihre Schaltstellung beibehaltenden Zweiwegemagnetventilen 3, 17 und 22 in den
Brelllszylinder 14 dic vom Höchstdruckbegrenzer bestimmte, maximale Bremsdruckhöhe
von beispielsweise 3,8 bar ein.
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Insoweit arbeitet die Druckluftbremseinrichtung gemäß Fig. 1 also
in üblicher, bekannter Weise.
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Falls die Zweiwegemagnetventile 3 und 22 sowie das Oberströmventil
z zu einer Baueinheit gemäß Fig. 2 zusammengefaßt werden, ändert sich an der vorstehend
beschriebenen Grundfunktion nichts, da auch hierbei das Zweiwegemagnetventil 3 ständig
geöffnet und das Zweiwegemagnetventil 22 ständig geschlossen ist, das aus den Kolben
42, der Feder 41 und dem Ventilsitz 40 gebildete Überströmventil kann dabei je nach
Druckführung in der Bezugsdruckkammer 7 bzw. der Kammer 29 geöffnet oder geschlossen
sein.
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Falls bei gelösten Bremsen in der Bezugsdruckkammer 7 (Fig. 1) eine
Oberladung auftritt, durch welche das Dreidruck-Bremssteuerventil 5 in einer Brenissteilung
mit druckluftbeaufschlagtem Bremszylinder 14 gehalten wird, kann diese Oberladuny
nach Schließen des Hauptschalters 46 durch kurzzeitiges Betätigen des Tastschalters
48 (Fig. 3) ehoben werden. Beim Betätigen des Tastschalters 48 wird für die Betätigungsdauer
das Kabel 53 mit der Stromquelle verbunden und dementsprechend werden die Erregungssüulen
35 und 55 der beiden Zweiwegemagnetventile 22 und 17 erregt. Das Schaltglied 57
des Druckwächterschalters 50 befindet sich bei auf Regeldruckhöhe aufgeladener Hauptluftle-itung
1 in seiner die Schaltkontakte 54 und 49 miteinander verbindenden Schaltstellung,
die Erregungsspule 33 des Zweiwegemagnetventiis 3 bleibt also unerregt. Die beiden
Zweiwegemagnetventile 17 und 22 werden geöffnet, wobei die Düse 18 der Lösedüse
13 parallel geschaltet wird und den Durchströmungsquerschn-itt vom Bremsdruckauslaß
12 zur Atmosphäre vergrößert, während zugleich iiber das unter der hoher Druckbeaufschlagung
geöffnete Überströmventil 20 die Hauptluftleitungskammer 4 mit der Bezugsdruckkammer
7 ungedrosselt verbunden wird und zwischen beiden ein rascher Druckausgleich erfolgt.
Durch diesen Druckausgleich wird die Oberladung beseitigt, das Dreidruck-Bremssteuerventil
5 ge-
langt in seine Lösestellung und entlüftet den Bremszylinder
14 über -die Lösedüse 13 und parallel hierzu die Düse 18 rasch zur Atmosphäre.
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Mit der Freigabe des Tastschalters 48 und Unterbrechung der Erregung
der Zweiwegemagnetventile 17 und 22 wird das Angleichen beendet.
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Falls eine Nachbremsventilwirkung benötigt wird, sind der Hauptschalter
46 und der Schalter 47 zu schließen. Bei zumindest die einer Mollbremsung entsprechenden
Druckhöhe erreichender oder diese Druckhöhe überschreitender Druckführung in der
Hauptluftleitung 1 hält der Druckwächterschalter 50 die Schaltkontakte 54 und 49
miteinander verbunden, so daß das vorerwähnte Schließen der Schalter 46 und 47 eine
Erregung der Erregungsspulen 35 und 55 für die Zweiwegemagnetventile 22 und 17 bewirkt,
während das Zweiwegemagnetventil 3 unerregt bleibt.
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Beim Einsteuern von Druckabsenkungen in die Hauptluftleitung 1, welche
im Bereich von Betriebs- oder Vollbremsungen liegen, wobei in der Hauptluftleitung
also stets eine beispielsweise 3,5 bar übersteigende Druckhöhe herrscht, werden
die Drücke in der Hauptluftleitungskammer 4 und über das Zweiwegemagnetventil 22
sowie das unter diesen Druckbeaufschlagungen ständig geöffnete über strömventil
20 der Bezugsdruckkammer 7 in ihrer Druckführung ständig rasch in die augenblicklich-
in der Hauptluftleitung 1 herrschende Druckhöhe angeglichen, so daß das Dreidruck-Bremssteuerventil
5 den Bremszylinder 14 über das Doppelventil 9
ständig mit der
Atmosphäre großquerschnittig verbunden hält.
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Die Druckluftbremseinrichtung verbleibt also in ihrer Lösestellung,
wodurch beispielsweise die Radreifen geschont werden.
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Falls jedoch bei so eingestellter Nachbremsventilfunktion eine Zwangs-
oder Schnellbremsung mit völliger Entlüftung der Hauptluftleitung 1 auftritt, schaltet
bei Unterschreiten eines einer Vollbremsung entsprechenden Druckes in der Hauptluftleitung
der Druckwächterschalter 50 unter der Belastung durch seine Feder 59 in die in Fig.
3 dargestellte Schaltstellung, in welcher er die Schaltkontakte 54 und 51 miteinander
verbindet.
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Trotz weiterhin geschlossenem Schalter 47 wird also die Stromversorgung
für die Erregungsspulen 35 und 55 der beiden Zweiwegemagnetventile 22 und 17 unterbrochen,
so daß diese schließen, die Erregungsspule 33 des Zweiwegemagnetventils 3 bleibt
unerregt und dieses Zweiwegemagnetventil 3 bleibt somit geöffnet. Durch Schließen
des Zweiwegemaynetventils 22 wird die Bezugsdruckkammer 7 abgesperrt, so daß diese
sich nicht weiter über die Hauptiuftleitungskammer 4 in die Hauptluftleitung entleeren
kann; der augenblicklich in der Bezugsdruckkammer 7 herrschende Druck -dieser Druck
entspricht der in der Hauptluftleitung bei Vollbremsung herrschenden Druckhöhe -
bleibt also erhalten. Unter der verbleibenden Druckbeaufschlagung der Bezugsdruckkammer
7 bleibt das Oberströmventil 20 geöffnet. Bei weiterer Druckabsenkung
in
der Hauptluftleitung um einen Wert, welcher demjenigen Druckabsenkungswert entspricht,
der üblicherweise zum Erzielen einer Vollbremsung, ausgehend von gelösten Bremsen,
in der Hauptluftleitung erforderlich ist, entsteht am Kolben 6 eine Druckdifferenz,
welche das Dreidruck-Bremssteuerventil in seine Bremsstellung bringt und zum Einsteuern
einer maximalen Druckhöhe in den Brems-.zylinder 14 veranlaßt. Im Zahlenbeispiel
bedeutet dies, daß ausgehend von einem Vollbrems-Hauptluftleitungsdruck von 3,5
bar in der Hauptluftleitung,bei einer Druckabsenkung in der Hauptiuftleitung lauf
2 bar das Dreidruck-Bremssteuerventil 5 in den Bremszylinder 14 eine Drucksteigerung
von 0 bar auf 3,8 bar Bremsdruck einsteuert. Sodann kann der Druck in der Hauptluftleitung
auf Atmosphärendruck absinken, der Druck im Bremszylinder 14 wird hierbei nicht
weiter gesteigert.
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Sollen während des so erreichten Bremszustandes die Bremsen aus irgendwelchen
Gründen vorübergehend gelöst werden, so ist der Tastschalter 48 für eine Zeitspanne
zu betätigen, welche derjenigen Zeitspanne entspricht, für die die Bremsen gelöst
werden sollen. Beim Schließen des Tastschalters 48 werden die drei Erregungsspulen
35, 55 und 33 erregt und die drei Zweiwegemagnetventile 3, 17 und 22 umgeschaltet:
Das Zweiwegemagnetventil 3 schließt sich und sperrt die Hauptiuftleitungskammer
4 von der Hauptluftleitung 1 ab, das Zweiwegemagnetventii 22 öffnet sich und gestattet
einen raschen Druckausgleich zwischen der Bezugsdruckkammer 7 und der Hauptluftleitungskammer
4, wobei sich in beiden Kammern 7 und 4 ein infolge des geringen Volumens der Hauptluftleitungskammer
4 nur geringfügig unter der zuvor in der Bezugsdruckkammer 7 herrschendEn Druckhöhe
liegender Ausgleichsdruck einstellt. Das überströmventil 20 bleibt hierbei weiterhin
geöffnet. Der Druckausgleich zu beiden Seiten des Kolbens 6 bewirkt eine Umsteuerung
des Dreidruck-Bremssteuerventils 5 in seine Lösestellung, wodurch der Bremszylinder
14 über das Doppelventil 9 und die zum Bremsdruckauslass 12 parallel gr¢haltrste
Lösedüse
13 und Düse 18 rasch entleert wird.
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Wird, ausgehend von diesem Lösezustand der Bremsen, der Tastschalter
48 wieder freigegeben und somit geöffnet, so wird die Erregung der drei Zweiwegenlagnetventile
unterbrochen und diese kehren in ihre Ausgangslagen zurück: Das Zweiwegemagnetventil
zu 22 schließt sich und sperrt die Bezugsdruckkammer 7 wieder von der Hauptiuftleitunyskammer
4 ab, das Zweiwegemagnetventil 17 schließt sich ebenfalls und das Zweiwegemagnetventil
3 öffnet sich und entlüftet die Hauptluftleitungskammer 4 zur Hauptiuftleitung 1.
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Infolge der somit wieder bewirkten Entlüftung der Hauptluftleitungskammer
4 kehrt das Dreidruck-Bremssteuerventil 5 in seine Bremsstellung zurück und beaufschlagt
den Bremszylinder 14 aus dem Vorratsluftbehälter 11 erneut mit maximaler Druckhöhe
von beispielsweise 3,8 bar.
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Dieses vorbeschriebene Lösen der Bremse durch Betätigen des Tastschalters
48 kann oftmals wiederholt werden, bis der Ausgleichsdruck zwischen der Bezugsdruckkammer
7 und der Hauptluftleitungskammer 4 auf einen bestimmten Grenzwert abgesunken ist,
bei welchem sich das Oberströmventil 20 schließt. Dieser Grenzwert liegt bei einer
Druckhöhe in der Bezugsdruckkammer 7, welche bei völliger Entlüftung der Hauptluftleitungskammer
4 noch ausreicht, um vermittels des Dreidruck-Bremssteuerventils 5 in de Bremszylinder
14 maximale Bremsdruckhöhe einzusteuern; bei dem mehrfach erwähnten Zahlenbeispiel
liegt der Schließdruck für das Überströmventil 20 zweckmäßigerweise bei-einer Druckhöhe
von ca. 2 bar in der Bezugsdruckkammer 7. Wird dieser Mindesiruck in der Bezugsdruckkammer
7 erreicht, so vermag die Fecler 24 den Kolben 23 anzuheben und gegen den Ventilsitz
25 anzudrücken, so daß dieser verschlossen wird.
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Bei geschlossenem überströmventil 20 kann ein Betätigen des Tastschalters
48.kein Lösen der Bremsen bewirken, da trotz öffnen des Zwelwegemagnetventils 22
kein Druckausgleich zwischen der Bezugsdruckkammer 7 und der Hauptluftleitungskammer
4 erfolgen kann, die Druckdifferenz zwischen diesen vielmehr erhalten bleibt und
das Dridruck-[remssteuerventil 5 weiterhin veranlaßt, die maximale
Bremsdruckhöhe
im Bremszylinder 14 aufrechtzuerhalten.
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Sobald die Zwangs- oder Notbremsung beendet ist und der Druck in der
Hauptluftieitung 1 wieder ansteigt, kehrt die DruckluftbrEseinrichtung bei weiterhin
geschlossenem Schalter 47 in die vorstehend beschriebene Funktionsweise mit Nachbremsventilfunktion
zurück: Eine Bremsung wird nur bei die einer Vollbremsung entsprechende Druckhöhe
unterschreitender Druckbeaufschlagung der Haupti ufti ei tung 1 bewirkt; sobald
der Hauptiuftleitungsdruck diese Druckhöhe von beispielsweise 3,5 bar überschreitet,
gelangt die Druckluftbremseinrichtung in ihre Lösestellung.Es ist zu beachten, daß
der.Druckwächterschalter 50 bei überschreiten der der Vollbremsung entsprechenden
Druckhöhe in der Hauptluftleitung 1 rückschaltet und die Schaltkontakte 54 und 49
miteinander verbindet, so daß die Zweiwegemagnetventile 22 und 17 wieder erregt
werden. Damit gelangt zum Ausgang 21 des überströmventils 20 Druckluft, welche den
Kolben 23 zusätzlich zum Bezugskammerdruck beaufschlagt und das Oberströmventil
20 jedenfalls entgegen der Kraft der Feder 24 öffnet, Der nachfolgend einsetzende
Druckausgleich zwischen Hauptluftleitungskammer 4 und Bezugsdruckkammer 7 bringt
das Dreidruck-Bremssteuerventil 5 in seine Lösestellung und der Bremszylinder 14
wird über die Lösedüse 13 und die Düse 18 rasch entlüftet.
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Zum Beendigen der Nachbremsventilfunktion wird der Schalter 47 geöffnet,
die beiden Zweiwegemagnetventile 17 und 22 fallen ab und schließen sich. Damit ist
der Ausgangszustand der Druckluftbremseinrichtung wieder erreicht und letztere weist
wieder ihre übliche Funktionsweise auf.
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Es ist wesentlich, daß Undichtigkeiten in den Zwciwegemagnetventilen
das Erreichen einer Bremsung nicht ausschließen können: Das Zweiwegemagnetventil
17 ist insoweit unwesentlich, da es lediglich einen zur iösedüse 13 parallelen Weg
zur Atmosphäre überwachtr
eine Undichtigkeit des Zweiwegemagnetventils
3 in dessen Schließstellung kann die Funktion der Druckluftbremseinrichtung höchstens
der üblichen Funktionsweise ohne derartiges Zweiwegemagnetventl annähern, wodurch
die Bremsfähigkeit ebenfalls nicht beeinträchtigt wird, und dem Zweiwegemagnetventil
22 ist das Oberströmventil 20 nachgeordnet, welches bei Unterschreiten eines Mindestdruckes
in der Bezugsdruckkammer schließt und somit trotz Undichtigkeit des Zweiwegemagnetventils
22 und damit eventuellem Druckausgleich zwischen Hauptluftleitungskammer 4 und Bezugsdruckkammer
7 ab Unterschreiten einer bestimmten Druckhöhe noch das Erreichen einer vollen Bremswirkung
gewährleistet.
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hinsichtlich der Funktion Es ist offensichtlich, daß#die bauliche
Ausführung der Druckluftbremsanlage entweder gemäß Fig. 1 mit getrennten Einzelventilen
oder gemäß Fig. 2 mit zu einer Baueinheit zusammengefaßten Ventilen völlig gleichartig
ist. Die Funktionsweise der Ausführungsform nach Fig. 2 braucht daher rricht gesondert
erläutert zu werden.
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Selbstverständlich ist es möglich , die Betätigungseinrichtung abweichend
zu Fig. 3 auszubilden. Es ist beispielsweise möglich, in nicht dargestellter Weise
für jedes der Zweiwegemagnetventile 3, 17 und 22 einen eigenen, handbetätigbaren
Schalter in einem eigenen Stromkreis vorzusehen, die Bedienbarkeit der Druckluftbremseinrichtung
ist hierbei allerdings erschwert. Es können auch beispielsweise durch Dioden gegeneinander
abgetrennte Stromkreise für die jeweiligen Betätigunysarten (Angleichen, Nachbremsventilfunktion,
Lösen) vorgesehen werden, welche durch jeweils einen willkürlich betätigbaren Schalter
überwacht sind. Eine weitere Ausüdhrungsforn der Betätigungseinrichtung ist in Fig.
4 dargestellt.
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Gemäß Fig. 4 führt von einer nicht dargestellten Stromquelle ein Kabel
60 zu den drei einseitigen Anschlüssen eines dreipoligen Tastschalters 61 und zu
einem Schalter 62. Der erste Pol 63 des Tasts(halters 61 ist andererseits über ein
Kabel 64 mit der
Erregungsspule 55 des Zweiwegemagnetventils 17
verbunden, vom zweiten Pol 65 des Tastschalters 61 führt ein Kabel 66 zur Erregungsspule
35 des Zweiwegemagnetventiis 22 und zu einem Schaltkontakt 67 eines Druckwächterschalters
68, der andererseits mit dem Ausgang des Schalters 62. verbunden ist. Vom dritten
Pol 69 des Tastschalters 61 schließlich führt ein Kabel 70 zu einem zweiten Schaltkontakt
71 des Druckwächterschalters 68; welcher andererseits über ein Kabel 72 mit der
Erregungsspule 33 des Zweiwegemagnetventils 3 verbunden ist. Alle Erregungsspulen
33, 35 und 55 sind andererseits ggf. über eine Erdleitung mit dem zweiten Pol der
Stromuelle verbunden. Parallel zur Erregungsspule 33 ist eine als Schauzeichen dienende
Anzeigelampe 73 geschaltet. Der Druckwächterschalter 68 weist einen Kolben 74 auf,
der einerseits vom Druck in der Hauptluftleitüng 1 bzw. der Zweigleitung 2 und andererseits
von der Kraft einer Feder 75 belastet ist; der Kolben 74 und die Feder 75 sind derart
bemessen, daß bei Oberschreiten eines Hauptluftleitungsdruckes, welcher einer Vollbremsung
entspricht (im Zahlenbeispiel 3,5 bar), der Schaltkontakt 67 geschlossen und der
Schaltkontakt 71 geöffnet ist, unterhalb des erwähnten Hauptluftleitungsdruckes
jedoch die beiden Schaltkontakte 67 und 71 durch die Kraft der Feder 75 in umgekehrter
Schaltstellung gehalten werden.
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Im normalen Betriebszustand der Druckluftbremseinrichtung, ohne deren
mögliche Sonderfunktionen, sind der Tastschalter 61 sowie der Schalter 62 geöffnet
und die Zweiwegemagnetventile 3, 17 und 22 sind daher unerregt. Die Druckluftbremseinrichtung
arbeitet dabei in üblicher, vorstehend bereits beschriebener Weise.
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Zum Bewirken eines Angleichens ist der Tastschalter 61 kurzzeitig
zu betätigen, wodurch- et zuF Aest t nahezu Regeldruckhöhe in der Hauptiuftleitung
l4ieb=eiden Zweiwegemagnetventile 17 und 22 erregt und geschaltet werden; das Zweiwegemagnetventil
3 bleibt dabei infolge des geöffneten Schaltkontaktes 71 unerregt. Das Angleichen
erfolgt
dabei in der bereits beschriebenen Weise durch-Druckausgleich zwischen der Hauptluftleitungskammer
4 und der Bezugsdruckkammer 7 bei rascher Entleerung des Bremszylinders 17.
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Zum Einstellen einer Nachbremsventilfunktion ist der Schalter 62 zu
schließen: Solange der Hauptluftleitungsdruck die durch die Feder 75 bestimmte Druckhöhe
übersteigt, wird dabei über den Schaltkontakt 67 das Zweiwegemagnetventil 22 erregt
und geöffnet, so daß, wie bereits beschrieben, das Dreidruck-Bremssteuerventil 5
nicht in seine Bremsstellung gelangen kann und der Bremszylinder 14 somit entlüftet
bleibt. Erst wenn der Hauptluftleitungsdruck unter die einer Voll bremsung entsprechende
Druckhöhe sinkt, schaltet der Druckwächterschalter 68 um und öffnet den Schaltkontakt
67, das Zweiwegemagnetventil 22 fällt ab, die Verbindung zwischen Hauptluftleitungskammer
4 und Bezugsdruckkammer 7 wird unterbrochen und bei weiterer Druckabsenkung in der
Hauptluftleitung 1 wird in bereits beschriebener Weise Druckluft in den Bremszylinder
14 eingespeist. Bei diesem Umschalten des Druckwächterschalters 68 wird der Schaltkontakt
71 geschlossen, was jedoch vorerst - bis zum Betätigen des Tastschalters 61 - ohne
weitere Auswirkung bleibt.
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Nachfolgend kann zum kurzzeitigen Lösen der Bremsen der Tastschalter
61 betätigt werden, wodurch das Zweiwegemagnetventi 1 17 und über den Schaltkontakt
71 das Zweiwegemagnetventil 3 erregt werden. Durch vorübergehenden Druckausgleich
zwischen Bezugsdruckkammer 7 und Hauptluftleitungskammer 4 unter Bildung eines Mischdruckes
wird hierdurch das Dreidruck-Bremssteuerventil 5. in seine Lösestellung gebracht
und der Bremszylinder 14 rasch entleert, wie bereits vorstehend beschrieben wurde.
Wird der Tastschalter 61 wieder freigegeben, so fallen die zwei Zweiieqeir.aqnetventile
17 und 3 wieder ab und es ergibt sich erneut eine Bremsung. Dieses Lösen der Bremse
kann mehrfach wiederholt werden, bis in der Bezugsdruckkamlller 7 die bereits vorstehend
erwähnte Mindestdruckhöhe
erreicht ist, welche das Einsteuern eines
maximalen Bremsdruckes in den Bremszylinder 14 noch gewährleistet. Bei jedem solchen
Lösevorgang leuchtet die Anzeigelampe 73 auf und zeigt die Absperrung des Dreidruck-Bremssteuerventils
5 von der Fauptluftleitung durch das erregte Zweiwegemagnetventil 3 an.
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Selbstverständlich muß die Betätigungseinrichtung nicht elektrisch
ausgebildet werden, wie es vorstehend zu den Fig. 3 und 4 beschrieben wurde. Anstelle
der Zweiwegemagnetventile 3, 17 und 22 können auch unmittelbar betätigbare oder
durch Druckluft vorgesteuerte Absperrventile vorgesehen werden, im letzteren~Falle
ist die Betätigungseinrichtung beispielsweise in Anlehnung an die Fig. 3 oder 4
pneumatisch auszubilden.
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In Abänderung zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen
ist es des weiteren möglich, die Überwachung des Zweiwegemagnetventils 3 durch die
Druckwächterschalter 50 oder 68 derart daß es nur bei einen die eine Vollbrelnsung
bewirkende Druckhöhe unterschreitendem Druck in der Hauptluftleitung 1 schließbar
ist, dahingehend abzuändern, daß diese druckabhängige Erregungsüberwachung entfällt,
dieses Zweiwegemagnetventil also bei jedem Druck in der [lauptluftleitung 1 erreg-
und schließbar ist, diesem Zweiwegemagnetventil jedoch ein Schaltventil pneumatisch
parallel geschaltet ist, welches vom Druck in der Hauptluftleitung 1 gesteuert unterhalb
der einer Vollbremsung entsprechenden Hauptiuftleitungs-Druckhöhe geschlossen, bei
und oberhalb dieser Hauptluftleitungs-Druckhöhe geöffnet ist. Auch bei dieser Ausführungsform
können anstelle der Zwe-iwegemagnetventile andersartige Absperrventile verwendet
werden.
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Bei Verzicht auf eine besonders rasche Bremszylinderentlüftung während
des Angleichens oder Lösens können das Zweiwegemagnetventil 17 mit seiner Erregungssteuerung
sowie die Düse 18 ent;-fallen.
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B e z u g s z e i c h e n 1 i s t e 1 Hauptluftleitung 2 Zweigleitung
3 Zweiwegemagnetventil 4 Hauptluftleitungskammer 5 Dreidruck-Bremssteu£'rventii
6 Kolben 7 Bezugsdruckkammer 8 Ventilstößel 9 Doppel ventil 10 Leitung 11 Vorratsluftbehälter
12 Bremsdruckauslaß 13 Lösedüse 14 Bremszylinder 15 Düse 16 Rückschlagventil 17
Zweiwegemagnetventil 18 Düse 19 Eingang 20 Überströmventil 21 Ausgang 22 Zweiwegemagnetventil
23 Kolben 24 Feder 25 Ventilsitz 26 Gehäuse 27 Trennwand
28 Kammer
29 Kammer 30 Anschluß 31 Ventilsitz 32 Ventildichtplatte 33 Erregungsspule 34 Leitung
35 Erregungsspule 36 Ventildichtplatte 37 Ventilsitz 38 Durchbrechung 39 Leitung
40 Ventilsitz 41 Feder 42 Kolben 43 Wandungsansatz 44 Raum 45 Kabel 46 Hauptschalter
47 Schalter 48 Tastschalter 49 Schaltkontakt 50 Druckwächterschalter 51 Schaltkontakt
52 Kabel 53 Kabel 54 Schaltkontakt 55 Erregungsspule 56 Kabel 57 Schaltglied 58
Kolben 59 Feder
60 Kabel 61 Tastschalter 62 Schalter 63 Pol 64
Kabel 65 Pol 66 Kabel 67 Schaltkontakt 68 Druckwächterschalter 69 Pol 70 Kabel 71
Schaltkontakt 72 Kabel 73 Anzeigelampe 74 Kolben 75 Feder
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