DK152903B - Tryksaenkeindretning til et foererbremseventilanlaeg til skinnekoeretoejer - Google Patents

Description

DK 152903 B

Den foreliggende opfindelse angår en tryksænkeindretning til et førerbremseventilanlæg til indirekte virkende trykluftbremser til skinnekøretøjer, hvor førerbremseventilanlægget indeholder en trykregulator og en hovedstyreventil til styring af lufttrykket i en ho-vedledning, og hvor tryksænkeindretningen, som er indrettet til frembringelse af et større bremsespring og et mindre løsnespring, hvilket vil sige, at indretningen har en koblingshysterese, indeholder en ventil, som er arrangeret imellem trykregulatoren og et styrekammer for hovedventilen.

10 Sådanne tryksænkeindretninger er kendt eksempelvis fra europæisk offentliggørelsesskrift nummer 1136. I denne kendte tryksænkeindretning er det en ulempe, at trykket i hovedstyreventilens styrekammer ved løsning af bremsen ikke opnår den fulde værdi for reguleringstrykket på grund af omskiftedifferencen for den som kon-15 traventi I udformede ventil. Der er også beskrevet en udførelsesform, som er vist i ovennævnte offentliggørelsesskrifts figur 3, og hvori det fulde reguleringstryk bliver sikret i hovedsty reventi lens styrekammer ved hjælp af en yderligere kurveskivebetjenelig ventil. Til betjening af denne yderligere ventil er der også behov for en ekstra 20 kurveskive, som er anbragt på en aksel for trykregulatoren eller for førerbremsearmen. Denne yderligere ventil skal også fastgøres direkte på trykregulatoren, altså i førerventilstyredelen såsom i førerkabinen i et lokomotiv, hvorimod den første ventil er anbragt i førerventilarbejdsdelen eller i arbejdsdelskoblingstavlen og dermed 25 er rumligt adskilt.

Den foreliggende opfindelses formål består i at tilvejebringe en tryksænkeindretning med mindre forbrug af komponenter og pneumatiske forbindelsesledninger, og hvori det sikres, at det fulde reguleringstryk opnås i hovedstyreventilens styrekammer efter løsnelse af bremsen.

Dette formål opnås med en tryksænkeindretning af den indledningsvis angivne type, som har en enkelt pneumatisk ventilenhed udformet som tryksænkeventil, der i tillæg til den første ventil inde-holder en anden ventil, som er arrangeret i en forbindelsesledning imellem en trykbegrænser og styrekammeret i hovedstyreventilen, to trykkamre samt et med trykkamrene samvirkende differentialstempel, og hvor trykkammeret med det største stempel forbinder den første 2

DK 152903 B

ventil med trykregulatoren, mens trykkammeret med det mindste stempel forbinder den anden ventil med trykbegrænseren.

Ifølge en fordelagtig udførelsesform har tryksænkeventllen mellem det største og det mindste stempel et afluftningskammer. Ifølge ^ en særlig udførelsesform er et ventilsæde for den anden ventil udformet ringformet med bred ansats. Ifølge en fordelagtig udførelsesform har den anden ventil en forspændt lukkefjeder. Det er endvidere muligt at udforme den anden ventil som trykudligningsventil.

Ifølge en særlig udførelsesform indeholdes den pneumatiske ven-tilenhed som ventil i en bistabil elektromagnetisk ventil styret af trykregulatoren. Ifølge en særlig udførelsesform findes en knast eller kurveskive i trykregulatoren med organer til betjening af elektriske kontakter for denne bistabile elektromagnetiske ventil.

Opfindelsens fordel ligger navnlig i, at tryksænkeindretningen 1 s kun har en enkelt pneumatiske ventilenhed. Endvidere opnås med opfindelsen den fordel, at trykket i hovedsty reventi lens styrekammer ved fuldstændig løsning af bremserne hele tiden opnår den fulde sty retry khøjde, hvorved det forhindres, at der ved gentagen indbremsning i små trin kunne ske en delvis tømning.

20 I det følgende skal to udførelsesformer for opfindelsen beskrives nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 er en skematisk fremstilling af en første udførelsesform for tryksænkeindretningen ifølge opfindelsen, fig. 2 en skematisk fremstilling af en anden udførelsesform, 25 fig. 3 en skematisk fremstilling af en trykudiigningsventii, fig. 4 et diagram over trykforløbet i hovedledningen og i trykregulatoren i afhængighed af førerbremsearmens stilling, fig. 5 en del af en udfoldet kurveskive i afhængighed af førerbremsearmens stilling og i overensstemmelse med en første variant 30 og fig. 6 en del af en udfoldet kurveskive i afhængighed af førerbremsearmens stilling og i overensstemmelse med en anden variant. Tegningen viser skematiske fremstillinger af førerbremseven- tilanlæg med tryksænkeindretninger ifølge opfindelsen. Af hensyn til 35 den bedst mulige overskuelighed er kendte indretninger og forbindelsesledninger i førerbremseventiianlægget, som ikke er nødvendige til forståelse af opfindelsen, udeladt.

3

DK 152903B

Ifølge figur 1 indeholder et førerbremseventilanlæg en fødeled-ning 10 og en hovedledning 11. Til fødeledningen 10 er der på den ene side tilsluttet en trykbegrænser 12 igennem en grenledning 13, og på den anden side en hovedstyreventil 14 igennem en grenled-05 ning 15. En trykregulator 16 er sluttet til trykbegrænseren 12 igennem en ledning 17. Trykbegrænseren 12 sørger for, at den til trykregulatoren 16 tilførte trykluft til stadighed har konstant tryk. Trykregulatoren 16 med en herpå anbragt førerbremsearm 20 er af i og for sig kendt konstruktion og skal derfor ikke beskrives og i I lustre— 10 ιυ res nærmere.

Af hensyn til en bedre forståelse af den foreliggende opfindelse skal den kendte hovedstyreventil 14 beskrives nærmere i det følgende. På et stempel 34, som er indsat imellem et styrekammer 42 og et trykkammer 40, er der fastgjort en stødstang 35 med et første 1 ζ ventilsæde 41 til betjening af en ventilskive 36, som på sin side har en udluftningsboring 37. En fjeder 38 søger at trykke ventilskiven 36 an mod et andet ventilsæde 39. Trykkammeret 40 er forbundet med hovedledningen 11 igennem en ledning 18. Oven over ventilski-ven 36 findes et tredie kammer 43, som er forbundet med fødeled- ?0 ningen 10.

Hovedstyreventilen 14 har tre stillinger. I en første stilling er ventilskiven 36 løftet fra sit ventilsæde 39, når trykket i styrekammeret 42 er større end trykket i trykkammeret 40. Trykluft fra fødeledningen 10 strømmer nu igennem grenledningen 15 og kammeret 25 43 ind i trykkammeret 40 og derfra igennem ledningen 18 og ind i hovedledningen 11.

I en anden stilling, når trykket i de to kamre 40 og 42 er ens, ligger ventilskiven 36 på grund af stemplets 34 stilling an mod sit ventilsæde 39, og ventilstødstangen 35 ligger an mod ventilskiven 30 36. Dermed er dobbeltsædeventilen lukket.

I en tredie stilling, når trykket i styrekammeret 42 falder, løfter stødstangen 35 sig fra ventilskiven 36, og trykluft strømmer ud fra hovedledningen 11 igennem ledningen 18 og trykkammeret 40 og igennem udluftningsboringen 37 til atmosfæren.

I den viste udførelsesform for tryksænkeindretningen ifølge opfindelsen består den pneumatiske ventilenhed af tryksænkeventilen 50, som er udformet med to samvirkende ventiler 51 og 71. Den før-

DK 152903B

4 ste og som kontraventil udformede ventil 51 har en lukkefjeder 55, som trykker en ventilskive 52 mod et ventilsæde 53. Et kammer 56, som på den ene side begrænses af ventilskiven 52 og på den anden side af et største stempel 57 på et differentialstempel 70, er forbun-det med en styrebeholder 22 igennem en ledning 23 og med trykregulatoren 16 igennem en ledning 21. Ventilskiven 52 kan løftes fra sit sæde 53 i åbneretningen med en på differentialstemplet 70 fastgjort ventilstødstang 58 og ved hjælp af trykket i kammeret 56.

Et yderligere kammer 54, som i åben stilling er forbundet med 10 kammeret 56, er forbundet med styrekammeret 42 for hovedstyreventilen 14 igennem ledninger 59 og 33. Den anden ventil 71 har en ventilskive 72, et ringformet ventilsæde 73, en lukkefjeder 75, et kammer 76, som på den ene side er begrænset af det mindste stempel 77 på differentialstemplet 70, samt en til differentialstemplet 70 15 fastgjort stødstang 78. Kammeret 76 er forbundet med trykbegræn-seren 12 igennem ledninger 19 og 17. Et yderligere kammer 74, som med åben ventil 71, står i forbindelse med kammeret 76, er ligeledes forbundet med styrekammeret 42 for hovedstyreventilen 14 igennem en ledning 79.

Virkemåden for den beskrevne udførelsesform er, som følger. I fødeledningen 10 hersker et tryk på 5 til 8 bar. Trykbegrænseren 12 sørger for, at der i ledningen 17 hersker et såvidt muligt konstant tryk på 5 bar. Ved hjælp af førerbremsearmen 20 samt en ikke vist kurveskive kan trykregulatoren 16 betjenes til at ændre trykket i ledningerne 21 og 23 samt i styrebeholderen 22 imellem værdierne 3,5 og 5 bar. Formen af kurveskiven fremgår af fig. 4 og vil blive beskrevet senere. Ventilstillingerne i fig. 1 svarer til køre-stillingen. Førerbremsearmen 20 er indstillet således, at trykregula-^ toren 16 frembringer det maksimale tryk på 5 bar i ledningerne 21 og 23. Også trykbegrænseren 12 frembringer et tryk på 5 bar i kammeret 76 igennem ledningerne 17 og 19, og desuden, ved hjælp af den åbne ventil 71, i kammeret 74 og ledningerne 79, 33, 59 og dermed i kammeret 54 og styrekammeret 42. Begge ventilsæder i hovedstyreventilen 14 er lukkede, da hovedledningen 11 er opfyldt.

35

Til en bremsning skal førerbremsearmen 20 svinges således, at trykket i ledningen 21 falder. Dermed falder også trykket i kammeret 56 for ventilen 51 efter den punkteret viste linie i fig. 4. Den som kontraventil udformede ventil 51 hindrer imidlertid først, at 5

DK 152903B

trykket falder i kammeret 54 og i styrekammeret 42, hvorved trykket i hoved ledn ingen 11 også bliver opretholdt uændret. Ved et tryk på eksempelvis 4,75 bar i kammeret 56 kan trykket på 5 bar i kammeret 76 forskyde differentialstemplet 70 så langt fra dettes hidtidige 05 stilling, at ventilstødstangen 58 på ventilskiven 52 står parat. Lukkefjederen 55 samt det højere tryk i kammeret 54 forhindrer først en åbning af ventilen 51. Ventilen 71 er imidlertid nu blevet lukket ved hjælp af kraften for lukkefjederen 75. Trykket i styrekammeret 42 forbliver imidlertid fastholdt på den hidtidige værdi. Hvis tryk-10 ket i kammeret 56 falder yderligere, eksempelvis til 4,6 bar, er differentialstemplet 70 i stand til at løfte ventilskiven 52 fra ventilsædet 53, hvorved trykket i styrekammeret 42 falder i et spring ned til det af trykregulatoren 16 bestemte styretryk i kammeret 56. Derved bliver hovedledningen 11 ligeledes aflastet til et tryk på 4,6 bar.

15 Igennem styrekammeret 42 og ventilen 51 kan trykket i hovedledningen 11 derefter sænkes til eksempelvis 3,5 bar ved hjælp af trykregulatoren 16 svarende til dennes kurveskive. Dette forløb fremgår af fig. 4, hvor det springvise trykfald, der benævnes bremsespringet, fremkaldes i hovedledningen 11 på stedet 3.

20 Med en bremseløsnelse skal førerbremsearmen 20 svinges på en sådan måde, at trykket i ledningen 21 stiger. Da ventilen 51 holdes åben af differentialstemplet 70, strømmer trykluft uhindret fra kammeret 56 og ind i styrekammeret 42 i hovedstyreventilen 14, hvorved trykket i hovedledningen 11 stiger tilsvarende. Hvis trykket i 25 kammeret 56 når op på en værdi på ca. 4,65 bar, forskyder differentialstemplet 70 sig i retning mod ventilen 71 uden først at åbne denne. Da lukkefjederen 55 er udformet meget svag, kan der fortsat strømme trykluft fra kammeret 56, ind i kammeret 54 og derfra ind i styrekammeret 42 igennem ledningerne 59 og 33, hvilket vil sige, at trykket i styrekammeret 42 stiger yderligere med trykregulatorens 16 foregivne tryk.

Hvis styretrykket i kammeret 56 nu når op på en værdi på ca.

4,75 bar, er differentialstemplet 70 i stand til at åbne ventilen 71, hvorved trykket i kamrene 74, 54 og i trykkammeret 42 også stiger 35 springvis til det tilsvarende tryk i trykbegrænseren 12 eller i kammeret 76, altså op til 5 bar. Ifølge fig. 4 sker denne stigning, der betegnes som løsnespringet, på stedet 2. Ventilen 51 er nu også 6

DK 152903 B

lukket på grund af det i kammeret 54 herskende tryk, som er større end trykket i kammeret 56.

For at forhindre, at det højere tryk i kammeret 76, ikke utilsigtet er i stand til at åbne ventilskiven 72, er der indrettet en liile cirkelformet ventilgennemgangsåbning og et ringformet ventilsæde med en tilsvarende bredere skulder eller ansats. Med dette arrangement kan lukkefjederen 75 dimensioneres forholdsvis svag. Denne fordelagtige udførelse muliggør, at der i det mindste delvis anvendes de samme komponenter til ventilerne 51 og 71, og dermed opnås en 10 billiggørelse af fremstillingen af tryksænkeventilen 50. Den samme funktion kan imidlertid også opnås ved hjælp af en kraftigere forspændt iukkefjeder 75 eller med en tilsvarende kombination af trykkraft fra lukkefjederen 75 og ansatsbredde for det ringformede ventilsæde 73.

En yderligere fordelagtig mulighed er vist i fig. 3 i form af en i og 15 for sig kendt trykudligningsventil.

Imellem det store stempel 57 og det lille stempel 77 har ventilen 50 ifølge opfindelsen endvidere et afluftningskammer 60 med tilsvarende forbindelsesåbning til atmosfæren.

Denne tryksænkeindretning ifølge opfindelsen med en enkelt 20 pneumatisk ventilenhed, nemlig tryksænkeventilen 50, muliggør en væsentlig formindskelse af materialeforbruget i forhold til den indledningsvis omtalte tryksænkeindretning, som danner teknikkens standpunkt, med to adskilte pneumatiske ventilenheder og med to kurve- eller knastskiver på førerbremsearmens aksel.

25

En anden udførelsesform, der er vist i fig. 2, indeholder trykregulatoren 16 med førerbremsearmen 20, ledningen 21, styrebeholderen 22, forbindelsesledningerne 23 og 33 samt hovedstyreventilen 14, der er vist som en blok. Imellem ledningerne 23 og 33 er den pneumatiske ventilenhed indsat i en bistabil elektromagnetventil 80.

30

Denne bistabile elektromagnetventil 80 indeholder en pneumatisk ventil 81 og en bistabil elektromagnet 86. Ventilen 81 har en ventilskive 82, et ventilsæde 83, et med ledningen 23 forbundet kammer 84 samt et med ledningen 33 forbundet kammer 85. Ventilskiven 82 er fast forbundet med elektromagneten 86 igennem en stødstang 87. I trykregulatoren 16 er der indrettet to elektriske kontakter 88 og 90. På en aksel 26 for førerbremsearmen 20 i trykregulatoren 16 er der fastgjort en kurveskive 27, hvormed de to kontakter 88 og 90 7

DK 152903B

betjenes. Spolen for elektromagneten 86 kan sluttes til en spændingskilde ved hjælp af kun en af de to kontakter 88 eller 90 og kan tilsluttes med modsat strømretning alt efter hvilken kontakt, som lukkes.

05 I fig. 5 og 6 vises to udførelsesformer for knaster på kurve skiven 27. Knasterne A virker på kontakten 88 og knasterne B på kontakten 90. Oven over kurveskiverne er de tilsvarende trykstillinger for førerbremsearmen 20 anført.

Virkemåden for den anden udførelsesform i fig. 2 er følgende.

10 Hvis førerbremsearmen 20 eller trykregulatoren 16 befinder sig i kø-restillingen, der er betegnet med F i fig. 5 og 6, er kun kontakten 88 lukket ved hjælp af knasterne A, og ventilen 81 befinder sig i den "åbne" stilling. Trykregulatoren 16 er forbundet direkte med hovedstyreventilen 14 igennem ledningerne 21, 23 og 33. Under en 15 bremsning bliver kontakten 90 lukket, såsnart førerbremsearmen 20 forlader kørestillingen, dvs i stilling 1 i fig. 4, hvilket sker ved hjælp af knasten B i fig. 5 eller 6, og derved bringes ventilen 81 i den bistabile elektromagnetventil 80 til den lukkede stilling. Forbindelsen mellem trykregulatoren 16 og hovedstyreventilen 14 er der-20 med afbrudt. Selv om trykregulatorens 16 tryk i ledningerne 21 og 23 falder efter den punkterede kurve i fig. 4, bliver trykket i ledningen 33 og i hovedstyreventilen 14 fastholdt på den hidtidige værdi, hvis trykregulatoren 16 sænkes yderligere, og hvis den når frem til stillingen 4,6 bar, lukker knasten A kontakten 88, og ventilen 25 81 i den bistabile elektromagnetventil 80 genetablerer forbindelsen imellem trykregulatoren 16 og hovedsty reventi len 14, og trykket i den i fig. 2 ikke viste hovedledning bliver sænket.

Under en bremseløsnelse bliver forbindelsen imellem trykregulatoren 16 og hovedstyreventilen 14 afbrudt ved et tryk på ca. 4,75 30 bar, idet knasten B lukker kontakten 90. I området imellem 5,0 og 4,75 bar er der derfor ingen mulighed for et lille løsnetrin i hoved-styreventilen. Såsnart kørestillingen indtages, bliver ventilen 81 i elektromagnetventilen 80 åbnet på grund af udløsningen af kontakten 88 ved hjælp af knasten A, 35

Claims (8)

1. Tryksænkeindretning til et førerbremseventilanlæg for indirekte virkende trykluftbremser ti! skinnekøretøjer, hvor førerbrem- 05 seventilanlægget indeholder en trykregulator (16) og en hovedstyreventil (14) til styring af lufttrykket i en hovedledning (11), og hvor tryksænkeindretningen (50), som er indrettet til at frembringe et større bremsespring og et mindre løsnespring, hvilket vil sige, at indretningen har en koblingshysterese, indeholder en ventil (51), som er arrangeret i en forbindelsesledning (23,33) imellem trykregulatoren (16) og et styrekammer (42) for hovedventilen (14), KENDETEGNET ved, AT tryksænkeindretningen har en enkelt pneumatisk ventilenhed (50) udformet som tryksænkeventil (50), der, i tillæg til den første ventil (51), indeholder en anden ventil (71), som er 15 arrangeret i en forbindelsesledning (19, 79) imellem en trykbegrænser (12) og styrekammeret (42) i hovedstyreventilen (14), to trykkamre (56, 76) samt et med trykkamrene samvirkende differential-stempel (70), og AT trykkammeret (56) med det største stempel (57) forbinder den første ventil (51) med trykregulatoren (16), mens trykkammeret (76) med det mindste stempel (77) forbinder den anden ventil (71) med trykbegrænseren (12).

2. Tryksænkeindretning til et førerbremseventilanlæg for indirekte virkende trykluftbremser til skinnekøretøjer, hvor førerbrem- ^ seventilanlægget indeholder en trykregulator (16) og en hovedstyreventil (14) til styring af lufttrykket i en hovedledning (11), og hvor tryksænkeindretningen (81), som er indrettet til at frembringe et større bremsespring og et mindre løsnespring, hvilket vil sige, at indretningen har en koblingshysterese, har en ventil (82) arrangeret i en forbindelsesledning (23,33) imellem trykregulatoren (16) og et styrekammer (42) for hovedventilen (14) KENDETEGNET ved, AT tryksænkeindretningen har en enkelt pneumatiske ventilenhed (81), hvori ventilen (82) manøvreres af en bistabil elektromagnetisk ventil (80) styret af trykregulatoren (16).

3. Tryksænkeindretning ifølge krav 1, KENDETEGNET ved, AT tryksænkeventilen (50) har et afluftningskammer (60) imellem det største stempel (57) og det mindste stempel (77). DK 152903B

4. Tryksænkeindretning ifølge krav 1 eller 3, KENDETEGNET ved, AT den første ventil (51) er udformet som kontraventil.

5. Tryksænkeindretning ifølge krav 1 eller 3, KENDETEGNET ved, AT et ventilsæde (73) for den anden ventil (71) er udformet 05 ringformet med bred skulder eller ansats.

6. Tryksænkeindretning ifølge krav 1 eller 3, KENDETEGNET ved, AT den anden ventil (71) indeholder en forspændt lukkefjeder (75).

7. Tryksænkeindretning ifølge krav 1 eller 3, KENDETEGNET 10 ved, AT den anden ventil (71) er udformet som trykudligningsventil.

8. Tryksænkeindretning ifølge krav 2, KENDETEGNET ved, AT en knast- eller kurveskive (27) i trykregulatoren (16) har organer (A, B) til betjening af hver sin elektriske kontakt (88, 90) i en åbne- og sluttestrømkreds for den bistabile elektromagnetventil (80). 15 20 25 30 35