DE4213665A1 - Selbsttätige Umschalteinrichtung für eine Dualbremse, vorzugsweise für Schienenfahrzeuge im UIC-SZD Bereich - Google Patents
Selbsttätige Umschalteinrichtung für eine Dualbremse, vorzugsweise für Schienenfahrzeuge im UIC-SZD BereichInfo
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Description
Technische Lösungen für ein einziges bezüglich der unterschied
lichen Merkmale umstellbares Bremssystem sind bekannt. Sie be
treffen unter anderem das Merkmal der Ein- und Mehrlösigkeit.
Da jedoch keine erprobte Lösung dieser Kategorie eingeführt ist
und die Bahnverwaltungen das jeweils in ihrem Betriebsbereich
zugelassene Bremssystem fordern, gewinnen jene Lösungen an Be
deutung, bei denen zwei eigenständige, den Bedingungen der UIC
und der Bahnen der SZD gerecht werdende Bremssysteme mit minde
stens gemeinsamen Bremsgestänge installiert sind. Da der System
wechsel im Rahmen der Aufgabenstellung stets mit einem Wechsel
der Drehgestelle verknüpft ist, muß die erforderliche Umschal
tung neben der Umschaltung der das jeweilige Bremssystem kenn
zeichnenden Steuerventile auch die Umschaltung der bei den Bah
nen der UIC und SZD unterschiedlichen Übersetzungsverhältnisse
der Bremsgestänge einschließen.
Die Patentanmeldung DE P41 39 225 zeigt eine Lösung, bei welcher
durch Vermittlung des Drehgestelles ein mechanischer Stellweg
erzeugt wird, welcher über Gestänge die zweckgerechte Betäti
gung von drei oder vier pneumatischen Umschaltorganen besorgt.
Bei dieser Lösung wird weiterhin vorgeschlagen, den beiden
Steu
erventilen der Dualbremse ein von einem lastabhängigen Steuer
druck beeinflußtes Relaisorgan nachzusetzen.
Diese Anordnung hat Nachteile. Die gleichzeitige Betätigung von
drei oder vier Umschaltorganen der bekannten und allgemein ein
geführten Art weisen einen hohen Betätigungswiderstand auf, wel
cher an der Grenze einer beispielsweise manuell auf zubringenden
Handkraft liegt. Die Übertragungsgestänge zwischen Drehgestell
und Umschaltorganen müssen mithin so dimensioniert werden, daß
sie diesen erforderlichen Betätigungswiderstand als Druckkraft
zu übertragen imstande sind.
Da der Betätigungswiderstand der Umschaltorgane um den Wider
stand einer Rückzugfeder mehr als verdoppelt wird und mit Rück
sicht auf unvermeidlichen Verschleiß der mechanischen Kontakt
organe im Drehgestell ein gesondertes, den Widerstand der Um
schaltorgane und der Rückzugfeder übertreffendes Federungsglied
zwecks Konstanthaltung des Betätigungshubes erforderlich ist,
werden die Kontaktorgane im Drehgestell mit einer hohen Kontakt
kraft an ungeschützter und zugleich ständig bewegter Stelle be
lastet.
Der durch Anschläge im Wagenkasten begrenzte Stellweg des Betäti
gungsgestänges muß mit großer Genauigkeit dem Drehwinkel der Um
schaltorgane entsprechen, wobei mit Sicherheit auszuschließen
ist, daß deren Endlagenanschläge wegen Zerstörungsgefahr in An
spruch genommen werden. Dies ist nur durch eine die Konstruktion
komplizierende Einstellmöglichkeit zu erreichen.
Diese, in der vorgeschlagenen Lösung nicht erkennbare Einstell
möglichkeit ist auch erforderlich, weil die gewöhnlich in der
Leitung installierten Umschaltorgane nach einem Tausch nicht mit
der erforderlichen Genauigkeit die zuvor besessene Plazierung
aufweisen. Unter diesen Umständen wirkt sich auch eine durch den
rauhen Eisenbahnbetrieb naheliegende Deformation der Betätigungs
gestänge nachteilig aus.
Nachteilig ist weiterhin, daß das Umschaltorgan des erwähnten
Steuerventiles KE einen Drehwinkel von 75° besitzt entgegen 90°
des Steuerventiles Matrossow bzw. der übrigen Umschaltorgane und
dies durch eine spezielle Ausgestaltung des Betätigungsgestänges
ausgeglichen werden muß.
Die Nutzung eines Steuerventiles Matrossow als Vorsteuerventil
für ein von einem lastabhängigen Steuerdruck beeinflußtes Re
laisventil ist unzweckmäßig, weil die ganz spezielle Art der be
kannten Dreidruckregelung des Steuerventiles Matrossow nicht aus
gelegt ist für kleine Vorsteuervolumina. Der an sich schon große
Umsteuerfehler des Steuerventiles Matrossow wird durch das Nach
setzen eines Relaisventiles weiter vergrößert. Die eigenständigen
manuell einstellbaren Laststufen des Steuerventiles Matrossow
sind nicht synchron mit den vom lastabhängigen Relaisventil aus
gesteuerten Bremsdrücken, was nicht sinnvoll ist. Außerdem befin
det sich beim Betrieb im SZD-Bereich ein artfremdes und für die
Bahnbediensteten unbekanntes Gerät im Einsatz, was zu Fehlbedie
nungen führen kann. Schließlich läuft die gesonderte Trennung der
Leistungen für den lastabhängigen Steuerdruck beim Drehgestell
wechsel der gestellten Aufgaben zuwider.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu
erarbeiten, durch die eine bei der Umspurung durch den Drehge
stellwechsel selbsttätig erfolgende Umschaltung eines UIC-gerech
ten Bremssystems auf ein SZD-gerechtes Bremssystem mit Steuerven
til Matrossow gesichert wird und bei der die vorstehend genannten
Mängel der vorliegenden Lösung beseitigt werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, daß bei einer
Dualbremse mit zwei an der gemeinsamen Hauptluftleitung ange
schlossenen, mit Ausschaltvorrichtungen versehenen, mit einem
gemeinsamen Hauptluftbehälter verbundenen, sich gegenseitig aus
schließenden Steuerventilen, die Umschalteinrichtung, gebildet
aus einem Kontrollschalter und zwei Ventilumschaltern mit einer
pneumomechanischen Betätigungseinrichtung in der, in den Patent
ansprüchen beschriebenen Ausgestaltung in die Bremsanlage einge
ordnet wird.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel er
läutert.
Dabei zeigen im Zusammenwirken mit der Gesamtbremseinrichtung:
Fig. 1 die erfindungsgemäße Lösung beim Betrieb im UIC-Bereich,
Fig. 2 die erfindungsgemäße Lösung beim Betrieb im SZD-Bereich.
Es ergibt sich folgende Anordnung:
Die Bremsanlage eines Fahrzeuges mit dem UIC-Steuerventil 35 und
dem SZD-Steuerventil 36, die auf die Bremszylinder 37 und 38 ein
wirken, weist eine Umstelleinrichtung, bestehend aus den Ventil
umschaltern 12 und 13 mit einer pneumomechanischen Betätigungs
einrichtung, und aus einem Systemumschalter 41, auf.
Dabei erfolgt die Anordnung der Ventilumschalter 12 und 13 so,
daß nur über sie eine Verbindung der Steuerventile 35 oder 36 mit
der Hauptluftleitung 26 und mit dem Vorratsluftbehälter 27 erfol
gen kann.
Der Kontrollschalter 41 wird im Kontaktbereich des Drehgestelles
angeordnet.
Für die Bestandteile der Umschalteinrichtung ergibt sich folgende
Ausgestaltung:
In dem Hohlzylinder 1 ist Kolben 2 geführt, dessen den Hohl
zylinder 1 gasdicht durchragende Kolbenstange 3 außerhalb des
Hohlzylinders 1 nockenförmige Ausbildungen 4 und 5 aufweist, in
deren Kontaktbereich mindestens zwei, zur Kolbenstange 3 senk
recht gestellte, je einem, mit einem Zugang 6 bzw. 7 von der
Hauptluftleitung 26 bzw. vom Vorratsluftbehälter 27 und zwei Aus
gängen 8 und 9 bzw. 10 und 11 zu den Steuerventilen 35 und 36
ausgestatteten Ventilumschalter 12 bzw. 13 zugeordnete, und in
Bezug auf ihren Ventilhub gegenläufig bewegliche Ventilstößel 14
und 15 angeordnet sind. Der jeweils unbetätigte Ventilstößel 14
oder 15 in seiner Kontaktlage mit der nockenförmig ausgebildeten
Kolbenstange 3 bildet gleichzeitig die Endlagensicherung des Kol
bens 3 durch Rastung.
Die Hubräume 16 und 17 im Hohlzylinder 1, beiderseits eines Kol
bens 2 stehen in Verbindung mit den Ausgängen 18 und 19 des Sy
stemumschalters 41, in dem ein Umschaltschieber 22 mit einem
Taststößel 20 geführt wird, der neben den Ausgängen 18 und 19 ei
nen Auslaß 31 zu überschleifen vermag, wobei der Kontrollschal
ter 41 außerdem Auslässe 34 und 40 aufweist. Am Hohlzylinder 1
ist ein Ventilschalter 24 angeordnet, dem eine pneumomechanische
Schauanzeige 25 nachgeordnet ist und dessen Stößel 23 in den Hub
raum 16 des Hohlzylinders 1 hineinwagt und sich im Hubbereich des
Kolbens 20 befindet.
Sowohl die durchgehende Hauptluftleitung 26 als auch der gemein
same Vorratsluftbehälter 27 der Dualbremse haben jeweils über
Rückschlagventile 28 oder 29 Verbindung zu einem Druckraum 30,
welcher seinerseits mit dem Zugang 31 des Systemumschalters 41
und einem Zugang 32 des Ventilschalters 24 verbunden ist. Die
bei gegebenem Betriebszustand aus dem Schaltgehäuse 33 herausra
gende Kolbenstange 3 kann als optische Schauanzeige ausgebildet
werden.
Es ergibt sich folgende Wirkung, die zunächst anhand der Fig. 1,
nithin beim Betrieb im UIC-Bereich, erläutert wird. Durch Ver
mittlung des im UIC-Bereich eingesetzten Drehgestelles 21 wird
der Taststößel 20 gemeinsam mit dem Umschaltschieber 22 in eine
obere Endlage geführt.
Aus der bei gelöster Bremse mit dem Regeldruck von 5 bar aufge
ladenen Hauptluftleitung 26 gelangt Druckluft zum Eingang 6 des
Ventilumschalters 12 sowie über das Rückschlagventil 28 in den
Druckraum 30 und damit über den Zugang 31 zum Umschaltschieber 22
und über den Zugang 32 zum Ventilschalter 24. In der dargestell
ten Funktionslage des Umschaltschiebers 22 gelangt die am Zugang
31 anstehende Druckluft über den Ausgang 19 in den Hubraum 16 des
Kolbens 2. Der Hubraum 17 ist über den Ausgang 18 des Umschalt
schiebers 22 und den Auslaß 34 mit der freien Luft verbunden. Da
mit gelangt der Kolben 2 mitsamt Kolbenstange 3 in die rechte
Endlage und verursacht die in der Darstellung ersichtlichen ge
genläufigen Stellungen der Ventilstößel 14 und 15.
Die am Zugang 6 des Ventilumschalters 12 anstehende Druckluft ge
langt über den Ausgang 8 zum UIC-Steuerventil 35. Zugleich ist
der zum SZD-Steuerventil 36 führende Ausgang 9 gesperrt.
Der Vorratsluftbehälter 27 ist über den Zugang 7 des Ventilum
schalters 13 und dem freien Durchgang zum Ausgang 11 ebenfalls
mit dem UIC-Steuerventil 35 verbunden. Der zum SZD-Steuerventil
36 führende Ausgang 10 ist gesperrt. In der Gesamtwirkung ist da
mit das UIC-Steuerventil 35 mit der durchgehenden Hauptluftlei
tung 26 und dem Vorratsluftbehälter 27 verbunden bei gleichzei
tiger Absperrung des SZD-Steuerventiles 36. Da entsprechend dem
gewählten Ausführungsbeispiel beide Steuerventile gesondert zuge
ordnete Bremszylinder 37 und 38 besitzen, erübrigt sich deren
Umschaltung mit einem dem Ventilumschalter 12 bzw. 13 entspre
chenden Organ.
Die schon erläuterte Verbindung des Vorratsluftbehälters 27 mit
dem UIC-Steuerventil 35 bewirkt dessen normale Aufladung auf den
Regeldruck 5 bar. Druckluft aus dem Vorratsluftbehälter 27 ge
langt zugleich auch über das Rückschlagventil 29 in den Druck
raum 30, welcher voreilend zuvor auch schon über die Hauptluft
leitung 26 und Rückschlagventil 28 gefüllt wurde. Damit ist der
für die Funktion des Umschaltschiebers 22 und des Ventilschal
ters 24 notwendige Speisedruck vorhanden, sofern während des Auf
füllens nur in einem der Druckräume Druckluft vorhanden ist. In
der rechten Endlage des Kolbens 2 befindet sich auch der Stößel
23 des Ventilschalters 24 in einer rechten Endlage, wobei die am
Zugang 32 zugeführte Druckluft bis zur Schauanzeige 25 gelangt
und dort den aktuellen Betriebszustand signalisiert.
Eine ebensolche Anzeige des Betriebszustandes ist auch durch das
aus dem Schaltgehäuse 33 herausragende Ende der Kolbenstange 3
eindeutig signalisiert.
Der so beschriebene Schaltungszustand bewirkt auf bekannte Weise
die Regelung des Bremsdruckes im Bremszylinder 37 durch das UIC-
Steuerventil.
Das SZD-Steuerventil 36 und der ihm zugeordnete Bremszylinder 38
sind wirkungslos. Die bei der ersten Aufladung nach dem Drehge
stellwechsel zustandegekommene rechte Endlage des Kolbens 2
bleibt bestehen, insbesondere auch dann, wenn z. B. während länge
rer Betriebspausen die gesamte Bremsanlage drucklos wird. Der
Ventilstößel 15 bildet in seiner Schaltstellung zugleich eine
Endlagensicherung der Kolbenstange 3.
Gemäß Fig. 2 befindet sich durch Vermittlung des im SZD-Bereich
eingesetzten Drehgestelles 39 der Taststößel 20 gemeinsam mit dem
Umschaltschieber 22 in der unteren Endlage. Die beim Zugang 31
anstehende Druckluft gelangt über den Ausgang 18 in den Hubraum
17 des Kolbens 2, während der Hubraum 16 über den Ausgang 19 und
den Auslaß 40 mit der freien Luft verbunden ist.
Damit gelangt der Kolben 2 mitsamt seiner Kolbenstange 3 in die
linke Endlage.
Im Ergebnis wird durch die Betätigung der Ventilumschalter 12 und
13 das gemäß Fig. 1 bisher abgeschaltete SZD-Steuerventil 36
mit der Hauptluftleitung 26 und dem Vorratsluftbehälter 27 ver
bunden und das UIC-Steuerventil 35 von diesen Druckräumen abge
sperrt. Durch die Aktivierung des SZD-Steuerventiles 36 ist nun
mehr der Bremszylinder 38 wirksam.
Die Verwendung von zwei Bremszylindern ist für die Verwendung der
vorgeschlagenen Umschalteinrichtung nicht zwingend, sondern ent
spricht einem Ausführungsbeispiel, bei dem dargelegt werden soll,
daß mit der Umschalteinrichtung auch die erforderliche Umstellung
der Gesamt-Bremsklotzkraft erfolgt.
Bei Verwendung eines gemeinsamen Bremszylinders ist die Umschalt
einrichtung um einen Ventilumschalter zu erweitern. Die Betäti
gung eines dann erforderlichen mechanischen Lastwechsels kann
dann zweckmäßig durch Vermittlung des Krafthubes der Kolbenstange
3 in nicht näher dargestellter Weise erfolgen.
Der Erfindungsgedanke schließt auch die Möglichkeit ein, die Ven
tilumschalter 12 und 13 durch Kopplung mit einer mechanischen Um
schalteinrichtung zu betätigen. In diesem Fall ist die nockenför
mig ausgestaltete Kolbenstange 3 als verdrehbare Nockenwelle
auszubilden. Dabei entfallen Umschaltschieber 22, Ventilschalter
24 und Hohlzylinder 1 mit Kolben 2.
Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, ist die Schaltung der Luftwege
nach kurzem Hub des Umschaltschiebers 22 vollzogen.
Diesem Schalthub kann ein relativ großer Nachhub folgen, der kei
nerlei Wirkung als die zu Hubbeginn eingetretene hat, das heißt,
der Taststößel 20 kann in seiner Länge um das Maß des möglichen
Nachhubes verschleißen, ohne daß die Schaltwirkung gestört ist.
Damit ist das in solchen Fällen übliche Teleskopglied nicht er
forderlich.
Bezugszeichenliste
1 Hohlzylinder
2 Kolben
3 Kolbenstange
4 nockenförmige Ausbildung
5 nockenförmige Ausbildung
6 Zugang
7 Zugang
8 Ausgang
9 Ausgang
10 Ausgang
11 Ausgang
12 Ventilumschalter
13 Ventilumschalter
14 Ventilstößel
15 Ventilstößel
16 Hubraum
17 Hubraum
18 Ausgang
19 Ausgang
20 Taststößel
21 Drehgestell der UIC-Bahnen
22 Umschaltschieber
23 Stößel
24 Ventilschalter
25 pneumomechanische Schauanzeige
26 durchgehende Hauptluftleitung
27 Vorratsluftbehälter
28 Rückschlagventil
29 Rückschlagventil
30 Druckraum
31 Zugang
32 Zugang
33 Schaltgehäuse
34 Auslaß
35 UIC-Steuerventil
36 SZD-Steuerventil
37 Bremszylinder (für UIC-Steuerventil)
38 Bremszylinder (für SZD-Steuerventil)
39 Drehgestell der SZD-Bahnen
40 Auslaß
41 Systemumschalter
2 Kolben
3 Kolbenstange
4 nockenförmige Ausbildung
5 nockenförmige Ausbildung
6 Zugang
7 Zugang
8 Ausgang
9 Ausgang
10 Ausgang
11 Ausgang
12 Ventilumschalter
13 Ventilumschalter
14 Ventilstößel
15 Ventilstößel
16 Hubraum
17 Hubraum
18 Ausgang
19 Ausgang
20 Taststößel
21 Drehgestell der UIC-Bahnen
22 Umschaltschieber
23 Stößel
24 Ventilschalter
25 pneumomechanische Schauanzeige
26 durchgehende Hauptluftleitung
27 Vorratsluftbehälter
28 Rückschlagventil
29 Rückschlagventil
30 Druckraum
31 Zugang
32 Zugang
33 Schaltgehäuse
34 Auslaß
35 UIC-Steuerventil
36 SZD-Steuerventil
37 Bremszylinder (für UIC-Steuerventil)
38 Bremszylinder (für SZD-Steuerventil)
39 Drehgestell der SZD-Bahnen
40 Auslaß
41 Systemumschalter
Claims (4)
1. Selbsttätige Umschalteinrichtung für eine Dualbremse, vorzugs
weise für Schienenfahrzeuge im UIC-SZD-Bereich, mit zwei an
der Hauptluftleitung angeschlossenen, mit Ausschaltvorrichtung
versehenen, sich gegenseitig ausschließenden Steuerventilen
und einen gemeinsamen Vorratsluftbehälter, gekennzeichnet da
durch, daß die Umschalteinrichtung aus einem Systemumschalter
(41) und den die Ausschaltvorrichtung bildenden Ventilumschal
tern (13) und (14) mit einem Hohlzylinder (1) besteht, wobei
in dem Hohlzylinder (1) ein Kolben (2) geführt ist, dessen den
Hohlzylinder (1) gasdicht durchragende Kolbenstange (3) außer
halb des Hohlzylinders (1) nockenförmige Ausbildungen (4) und
(5) aufweist, in deren Kontaktbereich mindestens zwei, zur
Kolbenstange (3) senkrecht gestellte, je einem, mit einem Zu
gang (6) bzw. (7) und zwei Ausgängen (8) und (9) bzw. (10) und
(11) ausgestatteten Ventilumschalter (12) bzw. (13) zugeordne
te und in Bezug auf ihren Ventilhub gegenläufig bewegliche
Ventilstößel (14) und (15) angeordnet sind, und die Hubräume
(16) und (17) beiderseits des Kolbens (2) in Verbindung ste
hen mit den Ausgängen (18) und (19) des Systemumschalters
(41), der weitere Auslässe (34) und (40) und einen Zugang (31)
aufweist und in dem ein federbelasteter Umschaltschieber (22)
mit einem Taststößel (20) geführt wird, wobei der Systemum
schalter (41) im Kontaktbereich der Drehgestelle (21) oder (39)
angeordnet wird.
2. Selbsttätige Umschalteinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeich
net dadurch, daß in den Hubraum (16) des Hohlzylinders (1) ein
Stößel (23) eines Ventilschalters (24), dem eine pneumomecha
nische Schauanzeige (25) nachgeordnet ist, hineinragt und sich
im Hubbereich des Kolbens (2) befindet.
3. Selbsttätige Umschalteinrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekenn
zeichnet dadurch, daß sowohl die durchgehende Hauptluftlei
tung (26) als auch der gemeinsame Vorratsluftbehälter (27) der
Dualbremse jeweils über Rückschlagventile (28) und (29) Ver
bindung haben zu einem Druckraum (30), welcher seinerseits mit
dem Zugang (31) des Kontrollschalters (41) und dem Zugang (32)
des Ventilschalters (24) verbunden ist.
4. Selbsttätige Umschalteinrichtung nach Anspruch 1 gekennzeich
net dadurch, daß die bei gegebenem Betriebszustand aus dem
Schaltgehäuse (33) herausragende Kolbenstange (3) als optische
Schauanzeige ausgebildet ist.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924213665 DE4213665C2 (de) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | Selbsttätige Umschalteinrichtung für eine Dualbremse, vorzugsweise für Schienenfahrzeuge im UIC-SZD Bereich |
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RU93005366A RU2096208C1 (ru) | 1992-04-22 | 1993-04-21 | Автоматическое переключательное устройство для сдвоенного тормоза, предпочтительно для рельсовых транспортных средств |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19924213665 DE4213665C2 (de) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | Selbsttätige Umschalteinrichtung für eine Dualbremse, vorzugsweise für Schienenfahrzeuge im UIC-SZD Bereich |
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DE4213665A1 true DE4213665A1 (de) | 1993-10-28 |
DE4213665C2 DE4213665C2 (de) | 1997-06-26 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924213665 Expired - Fee Related DE4213665C2 (de) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | Selbsttätige Umschalteinrichtung für eine Dualbremse, vorzugsweise für Schienenfahrzeuge im UIC-SZD Bereich |
Country Status (3)
Country | Link |
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