NO147208B - Anordning ved styreapparat for en elektropneumatisk betjenbar, flertrinns bremse - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en anordning ved styreapparat for en elektropneumatisk betjenbar, flertrinns bremse, særlig fjærkraft-magasineringsbremse for skinnegående kjøretøyer, med en belastningsavhengig trykkregulator som over omkoblbare magnetventiler er tilsluttet til en flertrinns styreventil, hvis styrestempler, for styring av et i-forhold til kjøretøybélast-ningen omvendt proporsjonalt bremselufttrykk, er pneumatisk belastbart når kjøretøybremsene er utkoblet.

Ved et kjent styreapparat av denne type (sveitsisk patentskrift 535.150) kreves det foruten den belastningsavhengige trykkregulator også en trykkomformer, som er utformet som totrykksorgan. Et belastningsavhengig preliminært trykk, som av trykkregulatoren styres omvendt proporsjonalt med belastningstilstanden, vil ved påvirkning av trykkomformeren bevirke styring av et styretrykk som er omvendt proporsjonalt med det belastningsavhengige preliminære trykk, dvs. direkte proporsjonalt med belastningstilstanden. Det belastningsavhengige preliminære trykk og styretrykket påvirker med lik virkning en differensialstempelanordning, dvs. direkte en flertrinns styreventil, hvis differansialstempler kan styres ut elektropneumatisk i samme retning. Det preliminære trykk og styretrykket bestemmer tilsammen utløsningstrykkets størr-else, henholdsvis verdien for den trinnvise trykksenkning.

Dette kjente styreapparat har den ulempe at magnetventilene ved full bremsing senker det trykk som påvirker differenasialstemplene til null. For at for sterk bremsing skal unngås ved tomt kjøretøy, er det derfor, som nevnt oven-for, nødvendig å påvirke differansialstempelanordningen, dvs. styreventilen med lik virkning av preliminært trykk og styretrykk .

Foreliggende oppfinnelse går ut på å tilveiebringe en forbedring av et styreapparat slik at denne ulempe unngås, og slik at det ikke vil være behov for en trykkomformer for opprettholdelse av et preliminærtrykk. Styreventilen, dvs. differansialstempelanordningen, påvirkes således bare av styretrykket og kan dermed gis en vesentlig enklere konstruk-sjon.

Dette oppnås ved en anordning som er kjennetegnet ved det som fremgår av kravene.

I det følgende skal to utførelseseksempler av styreapparatet ifølge oppfinnelsen beskrives i detalj under henvis-ning til tegningen, hvor: fig. 1 er en skjematisk gjengivelse av et styreapparat ifølge oppfinnelsen i en første utførelsesform, og

fig. 2 er en skjematisk gjengivelse av styreapparatet i en andre utførelsesform.

Styreapparatet ifølge fig. 1 omfatter en styreventil 10, tre magnetventiler 11, 12 og 13 og en belastningsavhengig trykkregulator 14. Til styreapparatet er det koblet en mateledning 15, en bremseledning 16 og en belastningsstyre-ledning 17. Via bremseledningen 16 er en bremsesylinder 18 forbundet med styreapparatet. I bremsesylinderen 18 befinner seg en magasineringsfjær 19 som produserer hele bremsekraften ved luftet bremsesylinder 18. Denne fjær 19 er dels av-støttet mot bunnen og bremsesylinderen 18 og dels mot bremse-stemplet 20. Mateledningen 15 er via en trykkbegrenser 21 koblet til en ikke vist trykkluftkilde. Belastningsstyre-ledningen 17 er enten koblet til en ikke vist luftfjær eller en ikke vist veieventil som produserer et belastningsavhengig trykk, som er direkte proporsjonalt med kjøretøyets belastning . ■

Styreapparatets styreventil 10'omfatter tre styrestempler 22, 23 og 24. Som det vil fremgå av tegningen, har disse stempler ulik størrelse. Midtre stempel 23 er dobbelt så stort som øvre stempel 22 og halvparten så stort som nedre stempel 24 eller med andre ord, hvis .summen av de tre stempel-flater betegnes F, er stemplets 23 flate 2/7 F og stemplets 24 flate 4/7 F. Disse tre stempler 22, 23 og 24 er festet til en stempelstang 25, som i nedre ende er forsynt med en rørformet ventilløfter 26, som avstøtter seg mot en ventilskive 27. Denne ventilskive 27 presses av en ventilfjær 28 mot det stasjonære ventilsete 29 for ventilhuse.t 30 og adskiller i denne stilling to ventilkammere 31 og 32. Kammeret 31 er via bremseledningen 16 forbundet med bremsesylinderen 18 og kammeret 32 er via mateledningen 15 og trykkbegrenseren 21 koblet til den ikke viste trykkluftkilde. Hvert av de tre styrestempler 22, 2 3 og 24 befinner seg mellom to styrekammere 33, 34; 35,36; 37,38. Styrekammeret 33 for øvre styrestempel 22 er koblet til første magnetventil 13, styrekammeret 35 for midtre styrestempel 2 3 er koblet til andre magnetventil 12 og styrekammeret 37 for nedre styrestempel 24 er koblet til tredje magnetventil 11. Styrekamrene 34, 36 og 38 står i forbindelse med atmosfære. Mellom ventilkammeret 31 og styrekammeret 38 foreligger ytter-ligere et styrestempel 26a, som likeledes er festet til stempelstangen 25.

Hver magnetventil 11, 12 og 13 har en ventilskive

39 henholdsvis 40, henholdsvis 41. Hver ventilskive 39, 40 og 41 adskiller et øvre ventilkammer 42 henholdsvis 43 henholdsvis 44 fra et nedre ventilkammer 45 henholdsvis 46 henholdsvis 47. De tre øvre ventilkammere 42/ 43 og 44 er via mateledningen 15 og trykkbegrenseren 21 koblet til den ikke viste trykkluftkilde. De tre nedre ventilkammere 45, 46 og 47 er via ledninger 48 koblet til et reguleringskammer 49

for den belastningsavhengige trykkregulator 14. De tre magnetventiler 11, 12 og 13 har hver sitt anker 50, som på vanlig måte muliggjør elektrisk betjening av ventilskivene 39, 40 og 41. Når magnetventilene 11, 12 og 13 magnetiseres, vil ventilskivene 39,. 40 og 41 løftes mot kraften fra fjærer 51. Når magnetventilene 11, 12 og 13 ikke er magnetisert vil ventilskivene 39, 40 og 41 innta den viste stilling. I denne stilling kan trykkluft passere fra mateledningen 15

til styrekamrene 33, 35 og 37 for styreventilen 10. Når magnetventilene 11, 12 og 13 er magnetisert og ventilskivene 39, 40 og 41 er løftet, kan trykkluft passere fra regulerings-kammeret 49 for trykkregulatoren 14 til styrekamrene 33, 35 og 37 for styreventilen 10.

Trykkregulatoren 14 omfatter to reguleringsstempler 52 og 53. Øvre reguleringsstempel 52 adskiller nevnte reguleringskammer 49 fra et kammer 54 som står i forbindelse med atmosfære. Nedre reguleringsstempel 53 adskiller et øvre kammer 55 som er forbundet med belastningsstyreled-ningen 17, fra et kammer 56 som står i forbindelse med atmosfære. Nedre reguleringsstempel 53 er belastet av en fjær 63, som løfter reguleringsstemplet 53 desto mer, jo mindre kjøretøybelastningen er og jo mindre trykket er i be-lastningsstyreledningen 17 og kammeret 55. De to reguler-ingsstemplene 52 og 53 er forbundet med hverandre via en stempelstang 57, som er hul i øvre ende og tjener til betjening av en ventilskive 58. Ventilskiven 58 vil i den viste stilling adskille nevnte kammer 49 fra et ventilkammer 59, som er forbundet med mateledningen 15. En ventilfjær 60 påvirker ventilskiven 58 i retning av et ventilsete 61 i ventilhuset 62,.

Ved styreapparatet ifølge fig. 2 er tilsvarende deler betegnet med samme henvisningstall som i fig. 1. Denne andre utførelsesform skiller seg fra første utførelseseksempel ved følgende trekk : Styreventilen 10 omfatter et ekstra styrestempel 64, som avgrenser to styrekammere 65 og 66 fra hverandre. Dess-uten er det anordnet en andre magnetventil 67, som omfatter en ventilskive 68, som adskiller et øvre ventilkammer 69 fra et nedre ventilkammer 70. Øvre ventilkammer 69 er via mateledningen 15 og trykkbegrenseren 21 koblet til den ikke viste trykkluftledning. Nedre ventilkammer 70 står i forbindelse med atmosfære. Magnetventilen 67 omfatter et anker 50, som på vanlig måte muliggjør elektrisk betjening av ventilskiven 68. Når magnetventilen 67 magnetiseres, vil ventilskiven 68 løftes, og styreventilens 10 styrekammer 66 blir fullstendig luftet. Når magnetventilen 67 ikke er magnetisert, kan trykkluft passere fra mateledningen 15 til styreventilens styrekammer 66.

Virkemåten av de to utførelseseksempler er i det vesentlige lik og blir derfor omtalt samtidig. Forskjeller vil bli omtalt til slutt. 1) For fullstendig løsning av bremsen, må strømmen til magnetventilene 11, 12 og 13 kobles ut. Derved kan trykkluft passere fra mateledningen 15 til styrekamrene 33, 35 og 37 for styreventilen 10, og ventilskiven 27 vil løftes fra ventilsetet 29, slik at trykkluft kan passere fra ventilkammeret 32 til bremsesylinderen 18 og forskyve stemplet 20 mot kraften fra magasineringsfjæren

19 til løsnet stilling.

2) For fullstendig oppbremsing må strømmen til magnetventilene 11, 12 og 13 kobles inn. Da vil trykkregulatorens 14 kammer 49 forbindes med styrekamrene 33, 35 og 37 for styreventilen 10, og i styrekamrene 33, 35 og 37 vil det råde et belastningsavhengig reguleringstrykk. Dette trykk

blir mindre, jo sterkere kjøretøyet er belastet.

2a) Ved fullt ut belastet kjøretøy vil det i belastningsstyre-ledningen 17 råde maksimalt trykk,.som er tilstrekkelig til å presse reguleringsstemplet 53 helt ned, mot kraften fra fjæren 63. Ventilskiven 58 ligger da i anlegg mot setet 61 og øvre ende av stempelstangen 52 berører ikke lenger ventilskiven 58. Luften fra kammeret 49 kan således unnvike gjennom stempelstangens 57 hule, øvre ende og kammeret 54 til atmosfære. Derved vil også trykket i kamrene 33, 35 og 37 senkes fullstendig. Hvis det fort-satt forelå trykkluft i bremsesylinderen 18, vil denne presse kammeret 31 mot stemplet 26a, slik at ventilløfter-en 26 løfter seg fra ventilskiven 27 og luften kan unnvike fra bremsesylinderen 18, gjennom ledningen 16, kammeret 31, den hule ventilløfter 26 og kammeret 38 til

atmos fære.

2b) Ved fullstendig ubelastet kjøretøy vil det råde et mini-malt trykk i belastnings-styreledningen 17. Fjæren 63

er derfor istand til å presse reguleringsstemplet 53 opp-over. Ventilskiven 58 vil da løftes fra ventilsetet. Trykkluft fra kammeret 59 strømmer inn i kammeret 49, inntil det trykk som råder i kammeret 49 og virker på reguleringsstemplet 52, er istand til å bringe trykkregulatoren 14 til lukkestilling. Samme trykk som i kammeret 49 vil ved fullstendig oppbremsing også råde i

styrekamrene 33, 35 og 37 og et tilsvarende trykk vil således også opprettes i bremsesylinderen 18. Bremsekraften er derfor tilsvarende mindre ved et tomt kjøre-tøy enn ved et fullt kjøretøy. 3) Ved delvis belastet kjøretøy er bremsekraften til enhver tid proporsjonal med kjøretøyets belastning.

Hvis bare magnetventilen 13 kobles inn, vil bremsekraften bare nå 1/7 av full oppbremsing. Sju bremsetrinn er mulige :

For å gjøre oppbremsingen lettere, er det ifølge

fig. 2 anordnet en fjerde magnetventil 67. Når denne magnetventil 67 kobles inn, synker trykket i styreventilens 10 styrekammer 66 til atmosfæretrykk, slik at det uavhengig av kjøre-tøyets belastning og av bremsetrinnet oppstår en bremseinnled-ningskraft, idet trykket i bremsesylinderen 18 synker i over-ensstemmelse med trykkreduksjonen i styrekammeret 66 og magasineringsfjæren 19 kan produsere en viss bremsekraft. Denne bremse-innledning er spesielt av betydning ved tomt kjøretøy og lavt bremsetrinn.

Claims (5)

1. Anordning ved styreapparat for eri elektropneumatisk betjenbar, flertrinns bremse, særlig fjærkraft-magasineringsbremse for skinnegående kjøretøyer, med en belastningsavhengig trykkregulator (14) som over omkoblbare magnetventiler (11, 12, 13) er tilsluttet til en flertrinns styreventil (10), hvis styrestempler (22, 23, 24), for styring av et i forhold til kjøretøybelastningen omvendt proporsjonalt bremselufttrykk, er pneumatisk belastbart når kjøretøybremsene er utkoblet, karakterisert ved at magnetventilene (11, 12, 13) utgjøres av toveisventiler som med sine øvre ventilkamre (42, 43, 44) er tilkoblet en trykkluftmateledning (15) og med sine nedre ventilkamre (45, 46, 47) er tilkoblet den belastningsavhengige trykkregulator (14), slik at ventilene i sin ene stilling, når kjøretøybremsene er utkoblet, forbinder styreventilen (10) med mateledningen (15) og i sin andre stilling, når kjøre-tøybremsene er innkoblet, forbinder styreventilen (10) med trykkregulatoren (14).

2. Anordning ved styreapparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at den ene av de omkoblbare magnetventiler (67) har det nedre ventilkammer (70) koblet til atmosfæren, slik at ventilen i sin ene stilling forbinder styreventilen (10) med mateledningen (15) og i sin andre stilling forbinder styreventilen (10) med atmosfæren.

3. Anordning ved styreapparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at trykkregulatoren (14) omfatter en dobbelt seteventil (58, 59) som er funksjonelt forbundet med to betjeningsstempler (52, 53), hvilke stempler er belastet i én retning av en fjær (63) og i motsatt retning hver for seg av trykket i en belastningsstyreventil (17) , henholdsvis av belastningsreguleringstrykket, hvorved sistnevnte trykk er omvendt proporsjonalt med kjøretøyets belastning.

4. Anordning ved styreapparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at styreventilen (10) omfatter tre ulikt store stempler (22, 23, 24), av hvilke det andre stempel (23) er dobbelt så stort som det første stempel (22) og halvparten så stort som det tredje stempel (24), hvilke tre stempler (22, 23, 24) dels kan påvirkes av mateledningstrykket eller belastningsreguleringstrykket og dels av atmosfæretrykk.

5. Anordning ved styreapparat som angitt i krav 2 og 4, karakterisert ved at styreventilen omfatter et fjerde stempel (26a), som kan påvirkes av trykket i bremsesylinderen (18) eller av atmosfæretrykket.