WO2012038277A2 - Pneumatisches steuerventil für einen bremszylinder eines schienenfahrzeuges - Google Patents

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Martin Heller
Vladimir Krylov
Timm Simon
Thomas Oberbuchner
Michael Krusche
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Definitions

  • the present invention relates to a pneumatic control valve as an actuator for a regulated compressed air supply at least one connectable via a brake line
  • Brake cylinder of a rail vehicle in accordance with a pressure difference between a control pressure S and a reference pressure A, which are present at each associated active surfaces of an integrated control piston opposite, in cooperation with at least one compression spring a double seat valve for adjusting the brake cylinder pressure C against the force of at least one also integrated and operated with the brake cylinder pressure C C-piston, which exerts an additional restoring force for the double-seat valve for the purpose of setting the brake pressure level.
  • the field of application of the present invention extends to rail vehicle construction.
  • the pneumatically piloted control valves of interest here are used as actuators.
  • the actuators each control the filling of the auxiliary air tank or
  • a control valve of the type of interest here thus forms the central braking element of each indirectly acting automatic Eintting Kunststoffbuchbremse whose task is, depending on a induced in the main air line pressure change the ventilation of the connected brake cylinder either directly or as pilot pressure for the
  • control valve is detachably attached to a stationary installed valve carrier, which provides the necessary
  • the control valve further comprises a by the pressure difference between the control pressure S and reference pressure actuated large-scale control piston from which emanates a piston rod which actuates a double-seat valve to adjust the brake pressure level.
  • the brake pressure level is adjusted by venting or bleeding the valve connected to the control valve
  • Adjusted brake cylinder by the brake cylinder pressure C can either relax for venting into the atmosphere or for ventilation with reservoir pressure R is applied. If the pressure in the main air line determining the control pressure S for the control piston is reduced for the purpose of braking, then a pressure difference arises compared to the reference pressure A which overcomes the pressure of the pressure spring which likewise acts on the control piston. As a result, the piston rod actuates the vent valve seat to direct compressed air from the supply air reservoir via the now open inlet valve in the brake cylinder.
  • the control valve also includes a piston attached to the so-called C-piston. In the effective direction of the force acting on the control piston via the piston rod compression spring and the currently applied brake cylinder pressure acts on this C-piston. If this value has reached a pressure equivalent to the pressure difference acting on the control piston, the piston rod moves back so far that the inlet valve is in the final position. By gradually reducing the main line pressure, this repeats itself
  • a disadvantage of the above described control valve of the prior art is caused by the rigid piston rod direct mechanical positive coupling of the movement of the control piston on the one hand with the movement of the C-piston and the
  • Double seat valve on the other hand. An influence of the braking force within the valve mechanism of the control valve is thus not possible.
  • the invention includes the technical teaching that a mechanically adjustable transmission means is arranged as a diverter for varying the actuating force in the actuating force flow between the control piston and the C-piston.
  • a mechanically adjustable transmission means is arranged as a diverter for varying the actuating force in the actuating force flow between the control piston and the C-piston.
  • the advantage of the solution according to the invention lies, in particular, in the fact that such a mechanical diverter can be constructed, for example, by a simple lever mechanism with variable lever arms and can be integrated within a control valve of the type of interest here.
  • This purely mechanical solution is very robust and low-maintenance and therefore particularly suitable for rail vehicle construction.
  • the solution according to the invention can be preferably by the following two
  • Control piston axis coaxial with a valve axis runs.
  • the control piston axis is defined by the axial course of the piston rod connected to the control piston;
  • the valve axis is defined with the axial course of the connected to the C-piston
  • the mechanically adjustable transmission means are in such a coaxial arrangement preferably consists of two mutually spaced and transversely to the control piston or valve axis extending lever with opposite pivot bearing points and a displaceable by a diverter support therebetween.
  • Three-pressure member consisting of a double-seat valve, acted upon by the brake cylinder pressure C-piston and acted upon by the control pressure S and the reference pressure
  • a control piston built a two-lever transmission means which is displaced by opposing pivot bearing points and a displaceable between these support with respect to the transmission factor , The power flow runs from the
  • the transmission means of the first preferred embodiment thus form a kind of double balance beam.
  • the control piston axis runs in
  • the mechanically adjustable transmission means here comprise a transverse bar, on each end of which the piston rods of the control piston or C-piston are supported in the same direction. Opposite this application of force on the crossbar is a displaceable by a diverter bar pivot bearing.
  • said beam pivot bearing is connected for displacement with a Federheb elan extract, which is actuated by a Umstellech.
  • this operation is not done by a rigid coupling, but spring-loaded, so as to allow adjustment in the braked state, although the beam pivot bearing is loaded by the pressure forces acting on the piston.
  • this conversion unit preferably consists of one with the
  • the C-piston is displaceable relative to an associated one
  • the diverter can be designed in various ways within the scope of the present invention.
  • the diverter serves to realize a load-proportional braking.
  • the changeover member is designed in the manner of a cam drive in order to convert a rotary actuation of the cam into a linear adjusting movement for displacing the support.
  • Umstellglied is formed in the manner of a pressure cylinder, the piston is acted upon by a load-proportional control pressure against the force of a return spring.
  • the diverter be optional as an electromotive
  • Actuator is formed, which in this case has the advantage that it can be controlled directly via an electrical connection from an electronic control unit.
  • Brake cylinder pressure C only as pilot pressure an intermediate relay valve actuated, the power side then the brake cylinder proportional pressurized. Furthermore, it is conceivable that the reference pressure A not by compressed air but by a control piston
  • Figure 1 is a schematic side view of a pneumatic control valve with coaxial
  • FIG. 1 is a schematic side view of a pneumatic control valve with axis-parallel piston rod assembly according to a second embodiment.
  • Figure 1 is connected to the pneumatic control valve shown here via a brake line 1 with brake cylinder pressure C, a brake cylinder 2 a - not shown - rail vehicle.
  • a piston rod 4 is adjusted axially.
  • a double seat valve 6 is actuated for adjusting the brake cylinder pressure C in a conventional manner.
  • the actuating force acts counter to the force of a likewise integrated in the pneumatic control valve by the double seat valve 6 and acted upon by the brake cylinder pressure C-piston 7.
  • the C-piston 7 generates an additional restoring force for the double seat valve 6 for adjusting the brake pressure.
  • Embodiment arranged a mechanically adjustable transmission means in the form of a double balance beam for varying the actuation force.
  • a control piston axis 8 extends coaxially to a valve axis 9, which is also associated with the C-piston 7.
  • the mechanically adjustable transmission means comprises a total of two spaced apart and transversely to the control piston or valve axis 8 and 9 extending levers 10a and 10b with opposite each associated pivot bearing points I Ia and 1 Ib and a movable therebetween by a diverter 12 support 13th
  • the Umstellglied 12 may be formed in the manner of a cam drive to a
  • the Umstellglied 12 but also be designed in the manner of a pressure medium cylinder 15, the piston with a load-proportional
  • Control pressure is applied against the force of a restoring spring shown only schematically here.
  • a control piston axis 8 ' is placed substantially parallel to a valve axis 9'.
  • Transmission means here consists of a crossbar 16, on the end of the
  • the crossbar 16 is supported on a displaceable beam pivot bearing 17.
  • the beam pivot bearing 17 is actuated by a diverter 12 '.
  • the beam pivot bearing 17 in turn is for shifting with a
  • the changeover unit 19 is in this embodiment of a co-operating with the Federheb elan extract 18 cam 14 'as a Umstellglied and also hereby
  • the C-piston T is slidably disposed opposite to the associated piston rod 5 ', wherein on the brake cylinder pressure C opposite effective surface of the piston 7' an additional compression spring 21 is integrated.
  • the brake cylinder pressure C is not given here directly to a brake cylinder 2 ', but it is a - here only schematically indicated - relay valve 22 interposed, so that the brake cylinder pressure C, which is generated by the pneumatic control valve - is used only as pilot pressure for the relay valve 22.
  • transmission means as a diverter, which provide the transmission ratio as the desired transmission ratio.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein pneumatisches Steuerventil als Stellglied für eine geregelte Druckluftbeaufschlagung mindestens eines über eine Bremsleitung (1) anschließbaren Bremszylinders (2) eines Schienenfahrzeuges nach Maßgabe einer Druckdifferenz zwischen einem Steuerdruck (S) und einem Referenzdruck (A), die je an einer zugeordneten Wirkflächen eines integrierten Steuerkolbens (3) gegenüberliegend anstehen, um im Zusammenwirken mit mindestens einer Druckfeder (5) ein Doppelsitzventil (6) zum Einstellen des Bremszylinderdrucks (C) entgegen der Kraft mindestens eines ebenfalls integrierten und mit dem Bremszylinderdruck (C) beaufschlagten C-KoIbens (7) zu betätigen, der eine zusätzliche Rückstellkraft für das Doppelsitzventil (6) zur Einstellung des Bremsdruckniveaus ausübt, wobei im Betätigungskraftfluss zwischen Steuerkolben (3) und C-Kolben (7) ein mechanisch verstellbares Übertragungsmittel als Umsteller zum Variieren der Betätigungskraft angeordnet ist.

Description

Pneumatisches Steuerventil für einen Bremszylinder eines Schienenfahrzeuges
Die vorliegende Erfindung betrifft ein pneumatisches Steuerventil als Stellglied für eine geregelte Druckluftbeaufschlagung mindestens eines über eine Bremsleitung anschließbaren
Bremszylinders eines Schienenfahrzeuges nach Maßgabe einer Druckdifferenz zwischen einem Steuerdruck S und einem Referenzdruck A, die an je zugeordneten Wirkflächen eines integrierten Steuerkolbens gegenüberliegend anstehen, um im Zusammenwirken mit mindestens einer Druckfeder ein Doppel sitzventil zum Einstellen des Bremszylinderdrucks C entgegen der Kraft mindestens eines ebenfalls integrierten und mit dem Bremszylinderdruck C beaufschlagten C- Kolbens zu betätigen, der eine zusätzliche Rückstellkraft für das Doppelsitzventil zwecks Einstellung des Bremsdruckniveaus ausübt. Das Einsatzgebiet der vorliegenden Erfindung erstreckt sich auf den Schienenfahrzeugbau. Im Rahmen der bei Schienenfahrzeugen gewöhnlich zum Einsatz kommenden pneumatischen Bremsanlagen werden die hier interessierenden pneumatisch vorgesteuerten Steuerventile als Stellglieder eingesetzt. Die Stellglieder steuern je die Füllung der Hilfsluftbehälter oder
Vorratsluftbehälter einen über die Hauptluftleitung pneumatisch vorgegebenen Bremszylinder- oder Vorsteuerdruck aus. Letzterenfalls wird ausgehend vom Vorsteuerdruck erst durch ein zusätzliches Relaisventil der Bremszylinderdruck generiert. Solche Steuerventile sind für pneumatische Bremsanlagen je nach Einsatzzweck gewöhnlich kombiniert mit
Beschleunigungseinrichtungen, Höchstdruckbegrenzern und dergleichen. Ein Steuerventil der hier interessierenden Art bildet demnach das zentrale Bremsorgan jeder indirekt wirkenden selbsttätigen Einkammerdruckluftbremse, dessen Aufgabe darin besteht, in Abhängigkeit einer in der Hauptluftleitung herbeigeführten Druckänderung das Be- und Entlüften des angeschlossenen Bremszylinders entweder direkt oder als Vorsteuerdruck für das
zwischengeschaltete Relaisventil zu steuern.
Aus dem Fachbuch„Grundlagen der Bremstechnik" (KNORR-BREMSE GMBH, 2. Auflage, 2003, Seite 118 ff.) geht ein solches pneumatisches Steuerventil als Stellglied für eine
pneumatische Bremsanlage eines Schienenfahrzeuges hervor. Das Steuerventil ist hier an einem ortsfest installierten Ventilträger lösbar angebracht, welcher die notwendigen
Druckluftverbindungen, nämlich mit dem Vorratsluftbehälter druck R, dem der Hauptluftleitung des Schienenfahrzeuges entnommenen Steuerdruck S sowie dem Bremszylinderdruck C herstellt. Ventilintern wird aus dem anliegenden Steuerdruck S im Zusammenwirken mit dem anliegenden Bremszylinderdruck C der Referenzdruck A erzeugt.
Das Steuerventil umfasst weiterhin einen durch die Druckdifferenz zwischen Steuerdruck S und Referenzdruck A betätigten großflächigen Steuerkolben vom dem aus eine Kolbenstange ausgeht, die endseitig ein Doppelsitzventil zur Einstellung des Bremsdruckniveaus betätigt. Das Bremsdruckniveau wird durch Be- oder Entlüften des am Steuerventil angeschlossenen
Bremszylinders eingestellt, indem sich der Bremszylinderdruck C entweder zur Entlüftung in die Atmosphäre entspannen kann oder zur Belüftung mit Vorratsdruck R beaufschlagt wird. Wird in der den Steuerdruck S für den Steuerkolben bestimmenden Hauptluftleitung zwecks Bremsung der Druck reduziert, so entsteht gegenüber dem Referenzdruck A eine Druckdifferenz, welche den Druck der ebenfalls auf den Steuerkolben wirkenden Druckfeder überwindet. In Folge dessen betätigt die Kolbenstange den Belüftungsventilsitz, um Druckluft aus dem Vorratsluftbehälter über das nunmehr geöffnete Einlassventil in den Bremszylinder zu leiten. Das Steuerventil umfasst weiterhin auch einen an der Kolbenstange angebrachten so genannten C-Kolben. In Wirkrichtung der auf den Steuerkolben über die Kolbenstange einwirkenden Druckfeder wirkt auch der aktuell anliegende Bremszylinderdruck auf diesen C-Kolben. Hat dieser Wert einen Druck erreicht, der zur auf den Steuerkolben wirkenden Druckdifferenz äquivalent ist, bewegt sich die Kolbenstange wieder so weit zurück, dass das Einlassventil in die Abschlussstellung gelangt. Durch stufenweises Herabsetzen des Hauptleitungsdrucks wiederholt sich dieser
Vorgang bis zur Erreichung der Vollbremsung, so dass beliebige Bremsstufen erzeugt werden können. Je nach Anzahl der C-Kolben lassen sich auf diese Weise auch mehrere
Bremsdruckniveaus realisieren. Nachteilhaft bei dem vorstehend beschriebenen Steuerventil des Standes der Technik ist die durch die starre Kolbenstange hervorgerufene unmittelbare mechanische Zwangskopplung der Bewegung des Steuerkolbens einerseits mit der Bewegung des C-Kolbens und des
Doppel sitzventils andererseits. Eine Beeinflussung der Bremskraft innerhalb der Ventilmechanik des Steuerventils ist somit nicht möglich.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein pneumatisches Steuerventil der gattungsgemäßen Art dahingehend weiter zu verbessern, dass mit einfachen technischen Mitteln die Erzeugung eines Bremszylinderdrucks sowohl nach Maßgabe der Druckdifferenz zwischen Steuerdruck S und Referenzdruck A als auch mit zusätzlichen ventilmechanischen
Umstellmitteln möglich ist.
Die Aufgabe wird ausgehend von einem pneumatischen Steuerventil gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass im Betätigungskraftfluss zwischen dem Steuerkolben und dem C-Kolben ein mechanisch verstellbares Übertragungsmittel als Umsteller zum Variieren der Betätigungskraft angeordnet ist. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass sich ein solcher mechanischer Umsteller beispielsweise durch eine einfache Hebelmechanik mit variierbaren Hebelarmen konstruieren und innerhalb eines Steuerventils der hier interessierenden Art integrieren lässt. Diese rein mechanische Lösung ist sehr robust und wartungsarm und daher für den Schienenfahrzeugbau besonders geeignet.
Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich vorzugsweise durch die beiden nachfolgend
beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen realisieren, die sich im Wesentlichen durch den Verlauf der Kolbenstangenachsen des Steuerkolbens und des C-Kolbens bzw. Doppel sitzventils unterscheiden.
Gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass eine
Steuerkolbenachse koaxial zu einer Ventilachse verläuft. Die Steuerkolbenachse wird dabei definiert durch den axialen Verlauf der mit dem Steuerkolben verbundenen Kolbenstange; die Ventilachse wird definiert mit dem axialen Verlauf der mit dem C-Kolben verbundenen
Kolbenstange. Die mechanisch verstellbaren Übertragungsmittel bestehen bei einer solchen koaxialen Anordnung vorzugsweise aus zwei beabstandet zueinander und quer zur Steuerkolbenoder Ventilachse verlaufende Hebel mit gegenüberliegenden Schwenklagerpunkten und einer dazwischen durch ein Umstellglied verschiebbaren Stütze.
Mit anderen Worten wird also im Bereich der Kolbenstange eines an sich bekannten
Dreidruckorgans, bestehend aus einem Doppelsitzventil, einem durch den Bremszylinderdruck beaufschlagten C-Kolben und einem durch den Steuerdruck S sowie den Referenzdruck A beaufschlagten Steuerkolben ein aus zwei Hebeln bestehendes Übertragungsmittel eingebaut, das durch gegenüberliegende Schwenklagerpunkte und einer zwischen diesen verschieblichen Stütze hinsichtlich des Übertragungsfaktors verschoben wird. Der Kraftfluss verläuft von der
Kolbenstange auf der Seite des Steuerkolbens über die beiden Hebel mit der dazwischen angeordneten Stütze in den Teil der Kolbenstange, der dem C-Kolben zugeordnet ist. Die Übertragungsmittel der ersten bevorzugten Ausführungsform bilden somit eine Art Doppel- Waagebalken. Gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform verläuft die Steuerkolbenachse im
Wesentlichen parallel zur Ventilachse. Die mechanisch verstellbaren Übertragungsmittel umfassen hier einen Querbalken, auf den sich je endseitig die Kolbenstangen des Steuerkolbens bzw. C-Kolbens gleichsinnig abstützen. Gegenüberliegend dieser Krafteinleitung auf den Querbalken befindet sich ein durch ein Umstellglied verschiebbares Balkenschwenklager.
Insoweit ergibt sich eine Art Waagebalken, dessen verschwenkbares Balkenlager als Umsteller zum Variieren der Betätigungskraft dient.
Gemäß einem weiteren, die Erfindung verbessernden Aspekt wird vorgeschlagen, dass das besagte Balkenschwenklager zum Verschieben mit einer Federheb elanordnung verbunden ist, die durch eine Umstelleinheit betätigbar ist. Insoweit erfolgt diese Betätigung nicht durch eine starre Kopplung, sondern federbelastet, um damit eine Verstellung im eingebremsten Zustand zu ermöglichen, obwohl das Balkenschwenklager durch die am Kolben wirkenden Druckkräfte belastet ist. Dabei besteht diese Umstelleinheit vorzugsweise aus einem mit der
Federhebelanordnung zusammenwirkenden Umstellglied und einer ebenfalls hiermit
zusammenwirkenden Einstellschraube zur Voreinstellung.
Optional wird vorgeschlagen, den C-Kolben verschiebbar gegenüber einer zugeordneten
Kolbenstange anzuordnen, wobei auf der dem Bremszylinderdruck C gegenüberliegenden Wirkfläche des C-Kolbens eine Druckfeder angeordnet ist, um den Vorteil zu erreichen, dass beim Bremsen immer ein minimaler Bremszylinderdruck C erreicht wird, da die
Abschlussstellung erst eingenommen werden kann, wenn die Kraft, die durch den
Bremszylinderdruck C entsteht, die Vorspannung dieser Feder überwindet und eine
Rückstellkraft auf die Kolbenstange ausübt. Das Umstellglied kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung verschiedenartig ausgebildet sein. In erster Linie dient das Umstellglied zur Realisierung einer lastproportionalen Bremsung. Gemäß einer ersten Variante wird diesbezüglich vorgeschlagen, dass das Umstellglied nach Art eines Nockenantriebs ausgebildet ist, um eine Drehbetätigung des Nockens in eine lineare Stellbewegung zum Verschieben der Stütze umzuwandeln.
Es ist jedoch auch denkbar, dass das Umstellglied nach Art eines Druckmittelzylinders ausgebildet ist, dessen Kolben mit einem lastproportionalen Steuerdruck gegen die Kraft einer Rückstellfeder beaufschlagt ist.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Umstellglied optional als ein elektromotorischer
Stellantrieb ausgebildet ist, was in diesem Falle den Vorteil hat, dass dieser direkt über einen elektrischen Anschluss von einer elektronischen Steuereinheit aus ansteuerbar ist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, dass der erzeugte
Bremszylinderdruck C nur als Vorsteuerdruck ein zwischengeschaltetes Relaisventil betätigt, das leistungsseitig dann den Bremszylinder proportional druckbeaufschlagt. Weiterhin ist es denkbar, dass der Referenzdruck A nicht durch Druckluft sondern durch eine den Steuerkolben
beaufschlagende Druckfeder bereitgestellt wird.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines pneumatischen Steuerventils mit koaxialer
Kolbenstangenanordnung entsprechend einer ersten Ausführungsform, und Figur 2 eine schematische Seitenansicht eines pneumatischen Steuerventils mit achsparalleler Kolbenstangenanordnung entsprechend einer zweiten Ausführungsform.
Gemäß Figur 1 ist an dem hier dargestellten pneumatischen Steuerventil über eine Bremsleitung 1 mit Bremszylinderdruck C ein Bremszylinder 2 eines - nicht weiter dargestellten - Schienenfahrzeuges angeschlossen.
Nach Maßgabe einer Druckdifferenz zwischen gegenüberliegend an einem integrierten
Steuerkolben 3 anstehenden Steuerdruck S sowie Referenzdruck A wird eine Kolbenstange 4 axial verstellt. Im Zusammenwirken mit einer Druckfeder 5 wird ein Doppelsitzventil 6 zum Einstellen des Bremszylinderdrucks C in an sich bekannter Weise betätigt. Die Betätigungskraft wirkt dabei entgegen der Kraft eines ebenfalls im pneumatischen Steuerventil seitens des Doppelsitzventils 6 integrierten und mit dem Bremszylinderdruck C beaufschlagten C-Kolbens 7. Der C-Kolben 7 erzeugt eine zusätzliche Rückstellkraft für das Doppelsitzventil 6 zum Einstellen des Bremsdruckniveaus.
In den Betätigungskraftfluss zwischen Steuerkolben 3 und C-Kolben 7 ist bei dieser
Ausführungsform ein mechanisch verstellbares Übertragungsmittel in Form eines Doppel- Waagebalkens zum Variieren der Betätigungskraft angeordnet. Eine Steuerkolbenachse 8 verläuft koaxial zu einer Ventilachse 9, welcher auch der C-Kolben 7 zugeordnet ist.
Das mechanisch verstellbare Übertragungsmittel besteht insgesamt aus zwei beabstandet zueinander und quer zur Steuerkolben- oder Ventilachse 8 bzw. 9 verlaufenden Hebeln 10a und 10b mit gegenüberliegenden je zugeordneten Schwenklagerpunkten I Ia bzw. 1 lb und einer dazwischen durch ein Umstellglied 12 verschiebbaren Stütze 13. Das Umstellglied 12 kann nach Art eines Nockentriebes ausgebildet sein, um eine
Drehbewegung mittels Nocken 14 in eine lineare Stellbewegung zum Verschieben der Stütze 13 umzuwandeln. Nach der ebenfalls dargestellten Alternative kann das Umstellglied 12 aber auch nach Art eines Druckmittelzylinders 15 ausgebildet sein, dessen Kolben mit einem lastproportionalen
Steuerdruck gegen die Kraft einer hier nur schematisch dargestellten Rückstellfeder beaufschlagt ist. Gemäß der in Figur 2 dargestellten zweiten Ausführungsform ist eine Steuerkolbenachse 8' im Wesentlichen parallel zu einer Ventilachse 9' platziert. Das mechanisch verstellbare
Übertragungsmittel besteht hier aus einem Querbalken 16, auf den sich endseitig die
Kolbenstangen 4' und 5' des Steuerkolbens 3' bzw. C-Kolbens 7' gleichsinnig abstützen. Gegenüberliegend dieser Anordnung stützt sich der Querbalken 16 auf ein verschiebbares Balkenschwenklager 17 ab. Das Balkenschwenklager 17 ist durch ein Umstellglied 12' betätigbar. Das Balkenschwenklager 17 wiederum ist zum Verschieben mit einer
Federheb elanordnung 18 verbunden, welche durch eine Umstelleinheit 19 bewegbar ist. Die Umstelleinheit 19 ist bei dieser Ausführungsform aus einem mit der Federheb elanordnung 18 zusammenwirkenden Nocken 14' als Umstellglied und einer ebenfalls hiermit
zusammenwirkenden Einstellschraube 20 zur Voreinstellung verbunden.
Ferner ist bei dieser Ausführungsform der C-Kolben T verschiebbar gegenüber der zugeordneten Kolbenstange 5' angeordnet, wobei auf der dem Bremszylinderdruck C gegenüberliegenden Wirkfläche des Kolbens 7'eine zusätzliche Druckfeder 21 integriert ist.
Ferner wird der Bremszylinderdruck C hier nicht direkt auf einen Bremszylinder 2' gegeben, sondern es ist ein - hier nur schematisch angedeutetes - Relaisventil 22 zwischengeschaltet, so dass der Bremszylinderdruck C, welcher vom pneumatischen Steuerventil erzeugt wird - lediglich als Vorsteuerdruck für das Relaisventil 22 genutzt wird.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die beiden vorstehend nur exemplarisch beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen, sondern orientiert sich am Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche. So ist es beispielsweise auch denkbar, andere mechanisch verstellbare
Übertragungsmittel als Umsteller zu verwenden, die als Getriebemittel das gewünschte Übersetzungsverhältnis liefern.
Bezugszeichenliste
1 Bremsleitung
2 Bremszylinder
3 Steuerkolben
4 Kolbenstange
5 Druckfeder
6 Doppelsitzventil
7 C-Kolben
8 Steuerkolbenachse
9 Ventilachse
10 Hebel
11 S chwenkl agerpunkt
12 Umstellglied
13 Stütze
14 Nocken
15 Druckmittelzylinder
16 Querbalken
17 Balkenschwenklager
18 F ederheb el anordnung
19 Umstelleinheit
20 Einstelschraube
21 Druckfeder
22 Relaisventil

Claims

A n s p r ü c h e
1. Pneumatisches Steuerventil als Stellglied für eine geregelte Druckluftbeaufschlagung mindestens eines über eine Bremsleitung (1) anschließbaren Bremszylinders (2) eines
Schienenfahrzeuges nach Maßgabe einer Druckdifferenz zwischen einem Steuerdruck (S) und einem Referenzdruck (A), die je an einer zugeordneten Wirkflächen eines integrierten
Steuerkolbens (3) gegenüberliegend anstehen, um im Zusammenwirken mit mindestens einer Druckfeder (5) ein Doppelsitzventil (6) zum Einstellen des Bremszylinderdrucks (C) entgegen der Kraft mindestens eines ebenfalls integrierten und mit dem Bremszylinderdruck (C) beaufschlagten C-Ko Ibens (7) zu betätigen, der eine zusätzliche Rückstellkraft für das
Doppelsitzventil (6) zur Einstellung des Bremsdruckniveaus ausübt,
dadurch gekennzeichnet, dass im Betätigungskraftfluss zwischen Steuerkolben (3) und C-Kolben (7) ein mechanisch verstellbares Übertragungsmittel als Umsteller zum Variieren der Betätigungskraft angeordnet ist.
2. Pneumatisches Steuerventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerkolbenachse (8) koaxial zu einer Ventilachse (9) verläuft, und dass das mechanisch verstellbare Übertragungsmittel aus zwei beabstandet zueinander und quer zur Steuerkolben- oder Ventilachse (8; 9) verlaufende Hebel (10a, 10b) mit gegenüberliegenden Schwenklagerpunkten (I Ia; 1 lb) und einer dazwischen durch ein
Umstellglied (12) verschiebbaren Stütze (13) besteht.
3. Pneumatisches Steuerventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerkolbenachse (8') im wesentlichen parallel zu einer Ventilachse (9') verläuft, und dass das mechanisch verstellbare Übertragungsmittel einen
Querbalken (16) umfasst, auf den sich je endseitig die Kolbenstangen (4'; 5') des Steuerkolbens (3') bzw. des C-Ko Ibens (7') gleichsinnig abstützen, der gegenüberliegend ein durch ein Umstellglied (12') verschiebbares Balkenschwenklager (17) aufweist.
4. Pneumatisches Steuerventil nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Balkenschwenklager (17) zum Verschieben mit einer Federheb elanordnung (18) verbunden ist, die durch eine Umstelleinheit (19) betätigbar ist.
5. Pneumatisches Steuerventil nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Umstelleinheit (19) aus einem mit der Federhebelanordnung (18) zusammenwirkenden Umstellglied und einer ebenfalls hiermit zusammenwirkenden Einstellschreibe (20) zur Voreinstellung besteht.
6. Pneumatisches Steuerventil nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der C-Kolben (7') verschiebbar gegenüber einer zugeordneten Kolbenstange (5') angeordnet ist, wobei auf der dem Bremszylinderdruck (C)
gegenüberliegenden Wirkfläche des C-Kolbens (7') eine Druckfeder (21) angeordnet ist.
7. Pneumatisches Steuerventil nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Umstellglied (12) das verstellbare Übertragungsmittel zur Realisierung einer lastproportionalen Bremsung betätigt.
8. Pneumatisches Steuerventil nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Umstellglied (12) nach Art eines Nockentriebs ausgebildet ist, um eine Drehbetätigung mittels Nocken (14) in eine lineare Stellbewegung zum Verschieben der Stütze (13) umzuwandeln.
9. Pneumatisches Steuerventil nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Umstellglied (12) nach Art eines Druckmittelzylinders (15) ausgebildet ist, dessen Kolben mit einem last-proportionalen Steuerdruck gegen die Kraft einer Rückstellfeder beaufschlagt ist.
10. Pneumatisches Steuerventil nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Umstellglied (12) als ein elektromotorischer Stellantrieb ausgebildet ist, der über einen elektrischen Anschluss von einer elektronischen Steuereinheit betreibbar ist.
11. Pneumatisches Steuerventil nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der erzeugte Bremszylinderdruck (C) als Vorsteuerdruck ein zwischengeschaltetes Relaisventil (22) betätigt, das leistungsseitig den Bremszylinder (2') beaufschlagt.
12. Pneumatisches Steuerventil nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzdruck (A) durch eine den Steuerkolben (3; 3') beaufschlagende Druckfeder erzeugt wird.
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