DE10359041B4 - Braking device of a powered rail vehicle - Google Patents

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DE10359041B4 DE2003159041 DE10359041A DE10359041B4 DE 10359041 B4 DE10359041 B4 DE 10359041B4 DE 2003159041 DE2003159041 DE 2003159041 DE 10359041 A DE10359041 A DE 10359041A DE 10359041 B4 DE10359041 B4 DE 10359041B4
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Abstract

Bremseinrichtung (14) eines angetriebenen Schienenfahrzeugs, beinhaltend einen vom Fahrer bedienbaren Bremshebel (2; 16), mit welchem wenigstens ein Belüftungsventil (4; 22) und ein Entlüftungsventil (6; 24) eines Vorsteuerdruckbehälters (8; 26) derart betätigbar sind, dass abhängig von der Stellung (L, B) und/oder der Haltezeit des Bedienhebels in einer bestimmten Stellung (L, B) ein Vorsteuerdruck (Cv) erzeugbar ist, in dessen Abhängigkeit eine Relaisventilanordnung(10; 36) einen Bremsdruck (C) für wenigstens einen Bremszylinder erzeugt, wobei der Bremszylinder bei Anliegen eines minimalen Bremsdrucks (Cmin) gelöst ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuerkolben (40) der Relaisventilanordnung (10; 36) gegen den Vorsteuerdruck (Cv) derart vorgespannt ist, dass die Relaisventilanordnung (10; 36) während des Bremslösens bereits bei einem Vorsteuerdruck-Lösedruck (Cv*) größer als der Atmosphärendruck den minimalen Bremsdruck (Cmin) aussteuert.braking means (14) a powered railway vehicle, including one of Driver operable brake lever (2; 16), with which at least one vent valve (4; 22) and a vent valve (6; 24) of a pilot pressure vessel (8; 26) are actuatable in this way, that dependent from the position (L, B) and / or the holding time of the operating lever in a certain position (L, B), a pilot pressure (Cv) can be generated is, in dependence a relay valve assembly (10; 36) having a brake pressure (C) for at least generates a brake cylinder, wherein the brake cylinder when concerns a minimum brake pressure (Cmin) is achieved, characterized a control piston (40) of the relay valve arrangement (10; the pilot pressure (Cv) is biased such that the relay valve assembly (10; 36) during of brake release already greater than at a pilot pressure release pressure (Cv *) the atmospheric pressure the minimum brake pressure (Cmin) controls.

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Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremseinrichtung eines angetriebenen Schienenfahrzeugs gemäß der Gattung von Patentanspruch 1.The The invention relates to a braking device of a powered rail vehicle according to the genus of claim 1.

Aus der DE 38 11 174 A1 ist eine Druckluftbremse für Schienenfahrzeuge bekannt, mit einem zeitabhängigen Führerbremsventil, einem von diesem gesteuerten Relaisventil und mit von diesem angesteuerten Bremszylindern. Zum Vermeiden eines Nachlaufens des in den Bremszylindern herrschenden Bremsdrucks nach Beendigung einer Betätigung des Führerbremsventils ist an den Steuereingang des Relaisventils ein Luftbehälter angeschlossen.From the DE 38 11 174 A1 is known a compressed air brake for rail vehicles, with a time-dependent driver's brake valve, controlled by this relay valve and controlled by this brake cylinders. To avoid a follow-up of the prevailing in the brake cylinders brake pressure after completion of an operation of the driver's brake valve, an air tank is connected to the control input of the relay valve.

Angetriebene Schienenfahrzeuge, beispielsweise Lokomotiven haben in der Regel eine sogenannte, in 1 schematisch dargestellte direkte Bremseinrichtung 1, welche vom Triebfahrzeugführer über einen Bremshebel 2 bedient werden kann. Sie wirkt nur auf die Bremszylinder des Triebwagens, ohne dass die Hauptluftleitung der indirekten Bremse beeinflusst wird.Powered rail vehicles, such as locomotives usually have a so-called, in 1 schematically illustrated direct braking device 1 , which are issued by the driver via a brake lever 2 can be served. It acts only on the brake cylinder of the railcar without affecting the main air line of the indirect brake.

Bei einer elektro-pneumatischen Bremseinrichtung 1 wirkt der Bedienhebel 2 auf zwei elektrische Kontakte B, L, über welche ein Belüftungsventil 4 und ein Entlüftungsventil 6 eines Vorsteuerdruckbehälters 8 derart betätigbar sind, dass abhängig von der Stellung und/oder der Haltezeit des Bedienhebels 2 in einer bestimmten Stellung ein Vorsteuerdruck Cv erzeugt wird, in dessen Abhängigkeit ein Relaisventil 10 aus einem Vorratsdruck RRV einen Bremsdruck C für wenigstens einen aus Maßstabsgründen nicht gezeigten Bremszylinder erzeugt. Der Bremszylinder ist ein aktiver Bremszylinder, d.h. er spannt mit größer werdendem Bremsdruck C zu und ist bei einem minimalen Bremsdruck Cmin vollständig gelöst. Das Belüftungsventil 4 steht dabei eingangsseitig mit einem Druckreservoir R und ausgangsseitig mit dem Vorsteuerdruckbehälter 8 in Verbindung, das Entlüftungsventil 6 eingangseitig mit dem Vorsteuerdruckbehälter 8 und ausgangsseitig mit einer Entlüftung 12. Im einfachsten Fall könnte der Bremshebel 2 ein 3/3-Wegeventil betätigen, welches den Vorsteuerdruckbehälter 8 analog der Betätigung be- oder entlüftet.In an electro-pneumatic braking device 1 the operating lever acts 2 on two electrical contacts B, L, via which a vent valve 4 and a vent valve 6 a pilot pressure vessel 8th be actuated such that, depending on the position and / or the holding time of the operating lever 2 in a certain position, a pilot pressure Cv is generated, as a function of which a relay valve 10 From a supply pressure R RV generates a brake pressure C for at least one not shown for reasons of scale brake cylinder. The brake cylinder is an active brake cylinder, that is, it tightens with increasing brake pressure C and is completely released at a minimum brake pressure Cmin. The ventilation valve 4 stands on the input side with a pressure reservoir R and the output side with the pilot pressure vessel 8th in connection, the vent valve 6 on the input side with the pilot pressure vessel 8th and on the output side with a vent 12 , In the simplest case could be the brake lever 2 operate a 3/3-way valve, which the pilot pressure vessel 8th ventilated or vented analogously to the actuation.

In 2 sind der Vorsteuerdruck Cv und der Bremsdruck C über der Zeit dargestellt, wenn der Bremshebel 2 zuerst in die Stellung B (Bremsen) gelegt, dann in der Neutralstellung über eine Zeitdauer gehalten und schließlich in die Stellung L (Lösen) zurückgestellt wird.In 2 For example, the pilot pressure Cv and the brake pressure C are shown over time when the brake lever 2 First put in position B (brakes), then held in neutral position for a period of time, and finally returned to position L (release).

Im ersten Fall (Bremsen) bewirkt das vom elektrischen Kontakt B ausgehende elektrische Signal, dass das Belüftungsventil 4 öffnet und Druckmittel aus dem Druckreservoir R in den Vorsteuerdruckbehälter 8 gelangt, um dort den Vorsteuerdruck Cv zu erhöhen. Dies bewirkt, dass das Relaisventil 10 den Bremsdruck C während eines Zeitabschnitts t1 annähernd linear über der Zeit t erhöht, wie aus 2 hervorgeht. Falls die gewünschte Bremswirkung erreicht ist, wird der Bremshebel 2 in die Neutralstellung zurückgestellt, woraufhin das Belüftungsventil 4 schließt. Als Folge wird der Bremsdruck C über einen Zeitabschnitt t2 gehalten.In the first case (braking), the electric signal originating from the electrical contact B causes the ventilation valve 4 opens and pressure fluid from the pressure reservoir R in the pilot pressure vessel 8th reaches, there to increase the pilot pressure Cv. This causes the relay valve 10 the brake pressure C during a period t 1 increases approximately linearly over the time t, as shown 2 evident. If the desired braking effect is achieved, the brake lever 2 returned to the neutral position, whereupon the vent valve 4 closes. As a result, the brake pressure C is maintained for a period of time t 2 .

Wird nun nach Ablauf des Zeitabschnitts t2 der Bremshebel 2 in die Stellung L (Lösen) gestellt, so öffnet das Entlüftungsventil 6 und Druckmittel aus dem Vorsteuerdruckbehälter 8 entweicht durch die Entlüftung 12 in die Atmosphäre bis der Vorsteuerdruck Cv gleich groß wie der in der Umgebung herrschende Atmosphärendruck ist. Dies bewirkt, dass der Bremsdruck C innerhalb des Zeitabschnitts t3 auf den minimalen Bremsdruck Cmin absinkt. Der Vorsteuerdruck, der den Bremsdruck C auf den Minimalwert Cmin = Atmosphärendruck einsteuert, bei welchem der Bremszylinder vollständig gelöst ist, wird auch als Vorsteuer-Lösedruck Cv* bezeichnet.Will now after expiration of the period t 2 of the brake lever 2 placed in position L (release), the vent valve opens 6 and pressure medium from the pilot pressure vessel 8th escapes through the vent 12 in the atmosphere until the pilot pressure Cv is equal to the prevailing atmospheric pressure in the environment. This causes the brake pressure C within the time period t 3 decreases to the minimum brake pressure Cmin. The pilot pressure, which sets the brake pressure C to the minimum value Cmin = atmospheric pressure at which the brake cylinder is fully released, is also referred to as pilot pressure release pressure Cv *.

Wie aus 2 hervorgeht, findet der Druckabfall von kleinen Bremsdrücken C auf den Atmosphärendruck nicht entlang einer linearen Kurve (gestrichelte Linie) sondern mit einer gewissen Zeitverzögerung langsamer statt (durchgezogene Linie). Dies führt dazu, dass der Triebwagenführerwunsch, nicht mehr zu bremsen, zwar relativ schnell erreicht ist, der Bremshebel 2 aber noch für eine relativ lange Zeitdauer vom Fahrer in Stellung L für „Lösen" gehalten werden muss, um ein vollständiges Lösen der Bremse zu erreichen. Dies ist aber wenig komfortabel und wird bei häufigen Bremslösevorgängen als störend empfunden.How out 2 As can be seen, the pressure drop of small brake pressures C to the atmospheric pressure does not occur along a linear curve (dashed line) but with a certain time delay slower (solid line). This means that the motor coach driver's request, not to brake, although achieved relatively quickly, the brake lever 2 but for a relatively long period of time the driver has to keep in position L for "release" in order to achieve complete release of the brake, but this is not very comfortable and is distracting during frequent brake release operations.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremseinrichtung der eingangs erwähnten Art derart weiterzubilden, dass der Bremsdruck beim Bremslösen weitestgehend linear mit der Betätigungszeit des Bremshebels abfällt.Of the The present invention is based on the object, a braking device the aforementioned To develop such a way that the brake pressure when braking largely as far as possible linear with the actuation time of the brake lever drops.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.According to the invention this Problem solved by the characterizing features of claim 1.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Weil ein Steuerkolben der Relaisventilanordnung gegen den Vorsteuerdruck derart vorgespannt ist, dass die Relaisventilanordnung während des Bremslösens bereits bei einem Vorsteuerdruck-Lösedruck größer als der Atmosphärendruck den minimalen Bremsdruck aussteuert, wird das Niveau des Vorsteuerdrucks Cv angehoben, beispielsweise derart, dass der Vorsteuerdruck Cv stets größer oder gleich dem Vorsteuer-Lösedruck Cv* ist und dadurch der Verlauf des Bremsdrucks C bei den während des Lösevorgangs niedrigen Bremsdrücken linearisiert. Die Anhebung des Vorsteuerdruckniveaus zumindest beim Bremslösen wird dadurch bewerkstelligt, dass der Steuerkolben der Relaisventilanordnung gegen den Vorsteuerdruck Cv vorgespannt ist, beispielsweise durch eine Feder. Infolgedessen kann der Bremsdruck C beim Lösen der Bremse wesentlich rascher abfallen als bisher. Gegenüber dem Stand der Technik muss der Bremshebel nur noch für eine relativ kurze Zeitdauer in Stellung „Lösen" gehalten werden, um ein vollständiges Lösen der Bremse zu ereichen. Dies bewirkt eine insgesamt komfortablere Bedienung der Bremseinrichtung durch den Triebwagenführer.Because a control piston of the relay valve assembly is biased against the pilot pressure such that the relay valve assembly controls the minimum brake pressure during the brake release already at a pilot pressure release pressure greater than the atmospheric pressure, the level of Vor control pressure Cv raised, for example, such that the pilot pressure Cv is always greater than or equal to the pilot control release pressure Cv * and thereby linearized the course of the brake pressure C at the low brake pressures during the release operation. The raising of the pilot pressure level at least during brake release is accomplished by biasing the control piston of the relay valve assembly against the pilot pressure Cv, for example by a spring. As a result, the brake pressure C when releasing the brake can drop much faster than before. Compared with the state of the art, the brake lever only has to be held in the "release" position for a relatively short period of time in order to achieve complete release of the brake, which results in a more comfortable operation of the braking device by the railcar driver.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung möglich Vorzugsweise durch ein Druckminderventil wird der Vorsteuerdruck Cv stets mindestens auf dem Niveau des Vorsteuer-Lösedrucks Cv* gehalten. Dieses Druckminderventil verbindet beispielsweise eine Druckquelle des Vorsteuerdruckbehälters und dem Vorsteuerdruckbehälter, falls der Vorsteuerdruck Cv beim Bremslösen unter den Vorsteuer-Lösedruck Cv* fällt Andererseits entlüftet es beim Bremszuspannen nicht, falls der Vorsteuerdruck Cv über den Vorsteuer-Lösedruck Cv* ansteigt. Alternativ verbindet das Druckminderventil das Entlüftungsventil mit dem Vorsteuerdruckbehälter, falls der Druck zwischen Druckminderventil und Entlüftungsventil kleiner als der Vorsteuer-Lösedruck Cv* ist. Dabei hat das Druckminderventil einen größeren maximalen Strömungsquerschnitt als das Entlüftungsventil. Beide Maßnahmen bewirken auch, dass der Verlauf des Bremsdrucks C linearisiert wird.By in the subclaims listed activities are advantageous developments and improvements in the claim 1 indicated invention possible Preferably by a pressure reducing valve, the pilot pressure Cv always maintained at least at the level of the pilot control release pressure Cv *. This Pressure reducing valve connects, for example, a pressure source of the pilot pressure vessel and the pilot pressure vessel, if the pilot pressure Cv during brake release below the pilot control release pressure Cv * falls On the other hand vented it does not brake when the pilot pressure Cv on the Pilot control release pressure Cv * increases. Alternatively, the pressure reducing valve connects the vent valve with the pilot pressure vessel, if the pressure between pressure reducing valve and vent valve less than the pilot pressure release pressure Cv * is. The pressure reducing valve has a larger maximum Flow area as the vent valve. Both measures also cause the course of the brake pressure C to be linearized.

Die genaue Funktionsweise der erfindungsgemäßen Bremseinrichtung wird am besten anhand der nun folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels deutlich.The exact operation of the braking device according to the invention is on Best with reference to the following description of a preferred embodiment clear.

Zeichnungendrawings

In der Zeichnung zeigtIn the drawing shows

1 eine schematische Darstellung einer Bremseinrichtung eines Triebfahrzeugs des Stands der Technik; 1 a schematic representation of a braking device of a motor vehicle of the prior art;

2 ein Druck-Zeitdiagramm der Bremseinrichtung von 1; 2 a pressure-time diagram of the braking device of 1 ;

3a eine schematische Darstellung einer Bremseinrichtung eines Triebfahrzeugs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; 3a a schematic representation of a braking device of a traction vehicle according to a preferred embodiment of the invention;

3b eine schematische Darstellung einer Bremseinrichtung eines Triebfahrzeugs gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; 3b a schematic representation of a braking device of a traction vehicle according to another embodiment of the invention;

4 eine schematische Einzeldarstellung eines Relaisventils gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als Teil der Bremseinrichtungen von 3a und 3b; 4 a schematic detail of a relay valve according to a preferred embodiment of the invention as part of the braking devices of 3a and 3b ;

5 ein Druck-Zeitdiagramm der Bremseinrichtungen von 3a und 3b. 5 a pressure-time diagram of the braking devices of 3a and 3b ,

Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription the embodiments

Ein angetriebenes Schienenfahrzeug, beispielsweise eine Lokomotive, weist eine in 3a schematisch dargestellte bevorzugte Ausführungsform einer direkten elektro-pneumatischen Bremseinrichtung 14 auf, welche vom Triebfahrzeugführer über einen Bremshebel 16 bedient werden kann. Sie wirkt nur auf die Bremszylinder des Triebwagens, ohne dass die Hauptluftleitung der indirekten Bremse beeinflusst wird.A powered railway vehicle, such as a locomotive, has an in 3a schematically illustrated preferred embodiment of a direct electro-pneumatic braking device 14 on which by the driver via a brake lever 16 can be served. It acts only on the brake cylinder of the railcar without affecting the main air line of the indirect brake.

Der Bedienhebel 2 wirkt auf zwei elektrische Kontakte B, L, die jeweils durch eine elektrische Leitung 18, 20 an ein Belüftungsventil 22 bzw. an ein Entlüftungsventil 24 eines Vorsteuerdruckbehälters 26 angeschlossen sind. Das Belüftungsventil 22 steht dabei eingangsseitig mit einem Druckreservoir R und ausgangsseitig mit dem Vorsteuerdruckbehälter 26 in Verbindung, das Entlüftungsventil 24 eingangseitig mit dem Vorsteuerdruckbehälter 26 und ausgangsseitig mit einer Entlüftung 28. Je nach der Stellung und/oder der Haltezeit des Bedienhebels 2 in einer bestimmten Stellung wird das Belüftungsventil 22 bzw. das Entlüftungsventil 24 geöffnet oder geschlossen und der Vorsteuerdruckbehälter 26 durch Zufuhr von Druckmittel aus dem Druckreservoir R belüftet oder durch Verbinden mit der Entlüftung 28 entlüftet. Durch Betätigen des Bremshebels 2 ist in dem Vorsteuerdruckbehälter 26 infolgedessen ein Vorsteuerdruck Cv unter einem bestimmten Druckniveau erzeugbar. Alternativ könnte der Bremshebel 2 ein 3/3-Wegeventil betätigen, welches den Vorsteuerdruckbehälter 26 analog der Betätigung be- oder entlüftet. Weiterhin ist in einer das Druckreservoir R mit dem Eingang des Entlüftungsventils 24 verbindenden Druckmittelleitung 30 ein Druckminderventil 32 vorgesehen.The operating lever 2 acts on two electrical contacts B, L, each by an electrical line 18 . 20 to a ventilation valve 22 or to a vent valve 24 a pilot pressure vessel 26 are connected. The ventilation valve 22 stands on the input side with a pressure reservoir R and the output side with the pilot pressure vessel 26 in connection, the vent valve 24 on the input side with the pilot pressure vessel 26 and on the output side with a vent 28 , Depending on the position and / or the holding time of the operating lever 2 in a certain position is the vent valve 22 or the vent valve 24 opened or closed and the pilot pressure vessel 26 ventilated by supplying pressure medium from the pressure reservoir R or by connecting to the vent 28 vented. By pressing the brake lever 2 is in the pilot pressure vessel 26 As a result, a pilot pressure Cv below a certain pressure level can be generated. Alternatively, the brake lever could 2 operate a 3/3-way valve, which the pilot pressure vessel 26 ventilated or vented analogously to the actuation. Furthermore, in one the pressure reservoir R with the input of the vent valve 24 connecting pressure medium line 30 a pressure reducing valve 32 intended.

Gemäß einer weiteren, in 3b gezeigten Ausführungsform der Bremseinrichtung 14 ist das Druckminderventil 32 in einer Druckmittelleitung 29 zwischen dem Vorsteuerdruckbehälter 26 und dem Entlüftungsventil 24 angeordnet. Dieses Druckminderventil 32 ist derart ausgebildet, dass es das Entlüftungsventil 24 mit dem Vorsteuerdruckbehälter 26 verbindet, falls der Druck in der Druckmittelleitung 29 zwischen dem Druckminderventil 32 und dem Entlüftungsventil 24 kleiner als der Vorsteuer-Lösedruck Cv* ist. Dabei hat das Druckminderventil 32 einen größeren maximalen Strömungsquerschnitt als das Entlüftungsventil 24. Wenn die Entlüftung 33 des Druckminderventils 32 geschlossen ist, kann durch das Druckminderventil 32 keine Entlüftung erfolgen. Aufgrund des konstanten Drucks vor dem Entlüftungsventil 24 strömt dann unabhängig vom Druck im Vorsteuerdruckbehälter 26 immer ein konstanter Volumenstrom in die Umgebung, wenn das Entlüftungsventil 24 betätigt wird. Der Lösegradient ist hierdurch im wesentlichen linear.According to another, in 3b shown embodiment of the braking device 14 is the pressure reducing valve 32 in a pressure medium line 29 between the pilot pressure vessel 26 and the vent valve 24 arranged. This pressure reducing valve 32 is designed so that it the Ent vent valve 24 with the pilot pressure vessel 26 connects, if the pressure in the pressure medium line 29 between the pressure reducing valve 32 and the vent valve 24 is less than the pilot pressure release pressure Cv *. The pressure reducing valve has 32 a larger maximum flow area than the bleed valve 24 , If the vent 33 of the pressure reducing valve 32 closed, can through the pressure reducing valve 32 no venting. Due to the constant pressure in front of the vent valve 24 then flows independently of the pressure in the pilot pressure vessel 26 always a constant volume flow into the environment when the vent valve 24 is pressed. The dissolution gradient is thereby substantially linear.

In beiden Fällen steht der Vorsteuerdruckbehälter 26 über eine weitere Druckmittelleitung 34 mit einem in 4 einzeln gezeigten Relaisventil 36 in Verbindung, welches in Abhängigkeit des Vorsteuerdrucks Cv aus einem Reservoirdruck RRV einen Bremsdruck C für wenigstens einen aus Maßstabsgründen nicht gezeigten Bremszylinder erzeugt. Der Bremszylinder ist ein aktiver Bremszylinder, d.h. er spannt mit größer werdendem Bremsdruck C zu und löst mit sinkendem Bremsdruck C. Die vollständige Lösestellung nimmt er bei einem minimalen Bremsdruck Cmin ein.In both cases is the pilot pressure vessel 26 via another pressure medium line 34 with an in 4 individually shown relay valve 36 in connection, which generates a brake pressure C for at least one brake cylinder, not shown for reasons of scale, as a function of the pilot pressure Cv from a reservoir pressure R RV . The brake cylinder is an active brake cylinder, ie it clamps with increasing brake pressure C and releases with decreasing brake pressure C. It assumes the complete release position at a minimum brake pressure Cmin.

Das Relaisventil 36 umfasst einen in einem Gehäuse 38 geführten Steuerkolben 40, dessen obere Kolbenfläche ARV mit einem Vorsteuerdruck-Anschluss 42 in Verbindung steht, in welchen die vom Vorsteuerdruckbehälter 26 herangeführte Druckmittelleitung 34 mündet. Die vorzugsweise gleich große untere Kolbenfläche ARV ist mit einem Bremszylinder-Anschluss 44 verbunden, an welchen der Bremszylinder angeschlossen ist. Je nach Schaltstellung eines Doppelsitzventils 46, welches einen am Ende einer Kolbenstange 48 des Steuerkolbens 40 ausgebildeten Ventilsitz 50 und einen durch eine Ventilfeder 52 gegen einen weiteren Ventilsitz 54 am Gehäuse 38 vorgespannten, mit einem axialen Durchgangsloch 56 versehenen Ventilteller 58 umfasst, kann ein Vorrats-Anschluss 60 mit dem Bremszylinder-Anschluss 44 oder Letzterer mit einem am Boden des Relaisventils 36 ausgebildeten Entlüftungs-Anschuuß 62 in Strömungsverbindung gebracht werden. Weiterhin ist auch eine Schaltstellung möglich, in welcher keiner dieser Anschlüsse mit einem anderen Anschluss verbunden ist. Der bisher beschriebene Aufbau des Relaisventils 36 ist hinreichend bekannt.The relay valve 36 includes one in a housing 38 guided control piston 40 whose upper piston surface A RV with a pilot pressure port 42 communicates in which of the pilot pressure vessel 26 supplied pressure medium line 34 empties. The preferably equal bottom piston surface A RV is connected to a brake cylinder port 44 connected to which the brake cylinder is connected. Depending on the switching position of a double-seat valve 46 which one at the end of a piston rod 48 of the control piston 40 trained valve seat 50 and one through a valve spring 52 against another valve seat 54 on the housing 38 prestressed, with an axial through hole 56 provided valve disc 58 includes, a supply connection 60 with the brake cylinder connection 44 or the latter with one at the bottom of the relay valve 36 trained venting-off 62 be brought into flow communication. Furthermore, a switching position is possible in which none of these ports is connected to another port. The previously described construction of the relay valve 36 is well known.

Im Unterschied zu den bekannten Relaisventilen ist bei dem in 4 gezeigten Relaisventil 36 der Steuerkolben 40 gegen den am Vorsteuerdruck-Anschluss 42 anstehenden Vorsteuerdruck Cv vorgespannt, beispielsweise dadurch, dass zwischen einem das Doppelsitzventil 46 aufnehmenden Gehäuseabschnitt 64 und der unteren Kolbenfläche ARV des Steuerkolbens 40 wenigstens eine Schraubenfeder 66 abgestützt ist. Die Schraubenfeder 66 spannt den Steuerkolben 40 gegen einen oberen Anschlag 68 des Gehäuses 38 vor.In contrast to the known relay valves is in the in 4 shown relay valve 36 the control piston 40 against the pilot pressure connection 42 biased pre-control pressure Cv, for example, characterized in that between a double-seat valve 46 receiving housing section 64 and the lower piston area A RV of the control piston 40 at least one coil spring 66 is supported. The coil spring 66 clamps the control piston 40 against an upper stop 68 of the housing 38 in front.

Vor diesem Hintergrund ist die Funktionsweise der Bremseinrichtung 14 wie folgt: Ausgehend von einem vollständig gelösten Bremszylinder, der dann unter einem Bremsdruck Cmin steht, welcher gleich dem Atmosphärendruck ist, soll eine Bremsung des Triebwagens ausgelöst werden. Durch das Druckminderventil 32 gemäß der Ausführungsform von 3a wird bei gelöster Bremse der Vorsteuerdruck Cv auf dem Druckniveau Cv* größer als der Atmosphärendruck und folglich auch größer als der Bremsdruck C gehalten, wie 5 zeigt.Against this background, the operation of the braking device 14 as follows: Starting from a completely released brake cylinder, which is then under a brake pressure Cmin, which is equal to the atmospheric pressure, a braking of the railcar to be triggered. Through the pressure reducing valve 32 according to the embodiment of 3a If the brake is released, the pilot pressure Cv at the pressure level Cv * greater than the atmospheric pressure and consequently also greater than the brake pressure C is maintained, such as 5 shows.

Durch Betätigen des Bremshebels 16 zum Kontakt B hin wird ein elektrisches Signal erzeugt, welches das Belüftungsventil 22 öffnet und Druckmittel aus dem Druckreservoir R in den Vorsteuerdruckbehälter 26 aussteuert, um dort den Vorsteuerdruck Cv über das Niveau des Vorsteuer-Lösedrucks Cv* hinaus zu erhöhen. Dabei entlüftet das Druckminderventil 32 nicht.By pressing the brake lever 16 towards the contact B out an electrical signal is generated, which is the vent valve 22 opens and pressure fluid from the pressure reservoir R in the pilot pressure vessel 26 controls to increase there the pilot pressure Cv above the level of the pilot control release pressure Cv * addition. The pressure reducing valve vented 32 Not.

Wie anhand von 4 leicht vorstellbar ist, bewirkt eine Erhöhung des Vorsteuerdrucks Cv am Vorsteuerdruck-Anschluss 42 des Relaisventils 36, dass der Steuerkolben 40 gegen die Wirkung der Schraubenfeder 66 nach unten gedrückt wird. Sein Ventilsitz 50 legt sich auf den Ventilteller 58 und sperrt die Verbindung zwischen dem Bremszylinder-Anschluss 44 und dem Entlüftungs-Anschluss 62. Anschließend hebt der Steuerkolben 40 mit seinem Ventilsitz 50 den Ventilteller 58 gegen die Kraft der Ventilfeder 52 von dem Ventilsitz 54 am Gehäuse 38 ab, so dass Druckmittel vom Vorrats-Anschluß 60 über das nun geöffnete Doppelsitzventil 46 zum Bremszylinder-Anschluss 44 gelangt und den Bremszylinder im Bremszuspannsinn belüftet, d.h. der Bremsdruck C steigt während eines Zeitabschnitts t1 annähernd linear über der Zeit an, wie aus 5 hervorgeht. Falls die gewünschte Bremswirkung erreicht ist, wird der Bremshebel 2 in Neutralstellung zurückgestellt, woraufhin das Belüftungsventil 22 schließt. Dabei baut sich der Bremsdruck C auch unter dem Steuerkolben 40 auf, so dass nach einiger Zeit am Steuerkolben 40 Kräftegleichgewicht herrscht: FC + FF = FCv, oder C × ARV + FF = Cv × ARV wobei

FF
die Federkraft,
FC
die Kraft auf den Steuerkolben aufgrund des Bremsdrucks C,
FCv
die Kraft auf den Steuerkolben aufgrund des Vorsteuerdrucks Cv,
Cv
der Vorsteuerdruck,
C
der Bremsdruck
ARV
die obere bzw. die untere Kolbenfläche des Steuerkolbens ist.
As based on 4 is easily conceivable, causes an increase in the pilot pressure Cv at the pilot pressure port 42 of the relay valve 36 that the control piston 40 against the action of the coil spring 66 is pressed down. His valve seat 50 lies down on the valve plate 58 and locks the connection between the brake cylinder port 44 and the vent port 62 , Subsequently, the control piston lifts 40 with his valve seat 50 the valve plate 58 against the force of the valve spring 52 from the valve seat 54 on the housing 38 from, so that pressure medium from the supply connection 60 on the now open double seat valve 46 to the brake cylinder connection 44 passes and the brake cylinder is vented in Bremszuspannsinn, ie the brake pressure C increases during a period t 1 approximately linearly over time, as from 5 evident. If the desired braking effect is achieved, the brake lever 2 reset in neutral position, whereupon the vent valve 22 closes. The brake pressure C also builds up under the control piston 40 on, so after some time at the spool 40 Force balance prevails: F C + F F = F cv , or C × A RV + F F = Cv × A RV in which
F F
the spring force,
F C
the force on the control piston due to the brake pressure C,
F Cv
the force on the control piston due to the pilot pressure Cv,
cv
the pilot pressure,
C
the brake pressure
A RV
the upper and the lower piston surface of the control piston is.

Die Ventilfeder 52 drückt den Ventilteller 58 dann wieder gegen den Ventilsitz 54. In dieser Stellung liegt der Ventilteller 58 an den Ventilsitzen 50, 54 auf. Der Vorrats-Anschluss 60 und der Bremszylinder-Anschluss 44 sowie der Entlüftungs-Anschluss 62 sind gegeneinander gesperrt, so dass der Bremsdruck C über einen Zeitabschnitt t2 gehalten wird (5).The valve spring 52 pushes the valve plate 58 then again against the valve seat 54 , In this position, the valve plate is located 58 at the valve seats 50 . 54 on. The stock connection 60 and the brake cylinder connection 44 as well as the vent connection 62 are locked against each other, so that the brake pressure C over a period t 2 is held ( 5 ).

Wird nun nach Ablauf des Zeitabschnitts t2 der Bremshebel 2 in die Stellung L (Lösen) gestellt, so wird das Entlüftungsventil 24 geöffnet, so dass Druckmittel aus dem Vorsteuerdruckbehälter 26 durch die Entlüftung 28 in die Atmosphäre entweicht und folglich der Vorsteuerdruck Cv sinkt. Dies bewirkt eine Störung des bisherigen Kräftegleichgewichts am Steuerkolben 40, weil die Summe der auf dem Bremsdruck basierenden Kraft FC = C × ARV und der Federkraft FF an der Kolbenunterseite ARV größer ist als die auf dem Vorsteuerdruck Cv basierende Kraft FCv = Cv × ARV an der Kolbenoberseite ARV. Infolgedessen wird der Steuerkolben 40 bis zum Anschlag 68 nach oben verschoben, so dass sein Ventilsitz 50 vom Ventilteller 58 abhebt und Druckmittel vom Bremszylinder-Anschluss 44 über den Entlüftungs-Anschluss 62 so lange in die Atmosphäre abströmt, bis der Bremsdruck C innerhalb des Zeitabschnitts t3 auf den minimalen Wert Cmin = Atmosphärendruck abfällt. Bei einem Vorsteuer-Lösedruck Cv*, welcher notwendig ist, um durch das Relaisventil 36 den minimalen, den Bremszylinder vollständig lösenden Bremsdruck Cmin zu erzeugen, gilt dann die folgende Beziehung: FF = Cv* × ARV wobei

FF
die Federkraft,
Cv*
der Vorsteuer-Lösedruck,
ARV
die obere Kolbenfläche des Steuerkolbens ist.
Will now after expiration of the period t 2 of the brake lever 2 placed in the position L (release), then the vent valve 24 opened so that pressure fluid from the pilot pressure vessel 26 through the vent 28 escapes into the atmosphere and consequently the pilot pressure Cv decreases. This causes a disruption of the previous balance of power on the control piston 40 because the sum of the brake pressure-based force F C = C × A RV and the spring force F F at the piston bottom A RV is greater than the force F Cv = Cv × A RV at the piston top A RV based on the pilot pressure Cv. As a result, the spool becomes 40 until the stop 68 moved upwards, leaving his valve seat 50 from the valve plate 58 lifts off and pressure fluid from the brake cylinder connection 44 via the vent connection 62 as long as the atmosphere flows until the brake pressure C falls within the time period t 3 to the minimum value Cmin = atmospheric pressure. At a pre-pilot release pressure Cv *, which is necessary to pass through the relay valve 36 To generate the minimum, the brake cylinder completely releasing brake pressure Cmin, then the following relationship applies: F F = Cv * × A RV in which
F F
the spring force,
cv *
the pilot pressure release pressure,
A RV
the upper piston surface of the control piston is.

Das Druckminderventil 32 verhindert dabei, dass der Vorsteuerdruck Cv kleiner als der Vorsteuer-Lösedruck Cv* wird.The pressure reducing valve 32 prevents the pilot pressure Cv from becoming smaller than the pilot control release pressure Cv *.

Aufgrund des gegenüber dem Stand der Technik im Niveau hochgesetzten Vorsteuerdrucks Cv findet der Druckabfall von kleinen Bremsdrücken C auf den Atmosphärendruck entlang einer nahezu linearen Kurve statt, wie 5 zeigt. Infolgedessen kann der Bremsdruck beim Lösen der Bremse wesentlich rascher abfallen als bisher. Gegenüber dem Stand der Technik muss der Bremshebel 2 nur noch für eine relativ kurze Zeitdauer in Stellung L (Lösen) gehalten werden, um ein vollständiges Lösen der Bremse zu ereichen. Dies bewirkt eine insgesamt komfortablere Bedienung der Bremseinrichtung 1 durch den Triebwagenführer.Because of the pilot pressure Cv raised in level with respect to the prior art, the pressure drop of small brake pressures C to the atmospheric pressure takes place along a nearly linear curve, such as 5 shows. As a result, the brake pressure when releasing the brake can drop much faster than before. Compared to the prior art, the brake lever 2 only be held in position L (release) for a relatively short period of time to reach a complete release of the brake. This causes an overall more comfortable operation of the braking device 1 through the railcar driver.

11
Bremseinrichtungbraking means
22
Bremshebelbrake lever
44
Belüftungsventilvent valve
66
Entlüftungsventilvent valve
88th
VorsteuerdruckbehälterPilot pressure vessel
1010
Relaisventilrelay valve
1212
Entlüftungvent
1414
Bremseinrichtungbraking means
1616
Bremshebelbrake lever
1818
elektr. Leitungelec. management
2020
elektr. Leitungelec. management
2222
Belüftungsventilvent valve
2424
Entlüftungsventilvent valve
2626
VorsteuerdruckbehälterPilot pressure vessel
2828
Entlüftungvent
2929
DruckmittelleitungPressure medium line
3030
DruckmittelleitungPressure medium line
3232
DruckminderventilPressure reducing valve
3333
Entlüftungvent
3434
DruckmittelleitungPressure medium line
3636
Relaisventilrelay valve
3838
Gehäusecasing
4040
Steuerkolbenspool
4242
Vorsteuerdruck-AnschlussPilot pressure port
4444
Bremszylinder-AnschlussBrake cylinder port
4646
DoppelsitzventilDouble seat valve
4848
Kolbenstangepiston rod
5050
Ventilsitzvalve seat
5252
Ventilfedervalve spring
5454
Ventilsitzvalve seat
5656
DurchgangslochThrough Hole
5858
Ventiltellervalve disc
6060
Vorrats-AnschlussSupply port
6262
Entlüftungs-AnschlussVent port
6464
Gehäuseabschnitthousing section
6666
Schraubenfedercoil spring
6868
Anschlagattack

Claims (5)

Bremseinrichtung (14) eines angetriebenen Schienenfahrzeugs, beinhaltend einen vom Fahrer bedienbaren Bremshebel (2; 16), mit welchem wenigstens ein Belüftungsventil (4; 22) und ein Entlüftungsventil (6; 24) eines Vorsteuerdruckbehälters (8; 26) derart betätigbar sind, dass abhängig von der Stellung (L, B) und/oder der Haltezeit des Bedienhebels in einer bestimmten Stellung (L, B) ein Vorsteuerdruck (Cv) erzeugbar ist, in dessen Abhängigkeit eine Relaisventilanordnung(10; 36) einen Bremsdruck (C) für wenigstens einen Bremszylinder erzeugt, wobei der Bremszylinder bei Anliegen eines minimalen Bremsdrucks (Cmin) gelöst ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuerkolben (40) der Relaisventilanordnung (10; 36) gegen den Vorsteuerdruck (Cv) derart vorgespannt ist, dass die Relaisventilanordnung (10; 36) während des Bremslösens bereits bei einem Vorsteuerdruck-Lösedruck (Cv*) größer als der Atmosphärendruck den minimalen Bremsdruck (Cmin) aussteuert.Braking device ( 14 ) of a powered rail vehicle, including a driver-operable brake lever ( 2 ; 16 ), with which at least one ventilation valve ( 4 ; 22 ) and a vent valve ( 6 ; 24 ) of a pilot pressure vessel ( 8th ; 26 ) are actuated such that, depending on the position (L, B) and / or the holding time of the Bedienhe in a certain position (L, B) a pilot pressure (Cv) can be generated, in dependence of which a relay valve arrangement ( 10 ; 36 ) generates a brake pressure (C) for at least one brake cylinder, wherein the brake cylinder is released upon application of a minimum brake pressure (Cmin), characterized in that a control piston ( 40 ) of the relay valve arrangement ( 10 ; 36 ) is biased against the pilot pressure (Cv) such that the relay valve assembly ( 10 ; 36 ) during brake release already at a pilot pressure release pressure (Cv *) greater than the atmospheric pressure, the minimum brake pressure (Cmin) controls. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (40) der Relaisventilanordnung (36) gegen den Vorsteuerdruck (Cv) federbelastet ist.Braking device according to claim 1, characterized in that the control piston ( 40 ) of the relay valve arrangement ( 36 ) is spring loaded against the pilot pressure (Cv). Bremseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckminderventil (32) vorgesehen ist, welches eine Druckquelle (R) des Vorsteuerdruckbehälters (8; 26) mit dem Vorsteuerdruckbehälter (26) verbindet, falls der Vorsteuerdruck (Cv) kleiner als der Vorsteuer-Lösedruck (Cv*) ist.Braking device according to one of the preceding claims, characterized in that a pressure-reducing valve ( 32 ) is provided, which a pressure source (R) of the pilot pressure vessel ( 8th ; 26 ) with the pilot pressure vessel ( 26 ) if the pilot pressure (Cv) is less than the pilot release pressure (Cv *). Bremseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckminderventil (32) vorgesehen ist, welches das Entlüftungsventil (6; 24) mit dem Vorsteuerdruckbehälter (8; 26) verbindet, falls der Druck zwischen dem Druckminderventil (32) und dem Entlüftungsventil (6; 24) kleiner als der Vorsteuer-Lösedruck (Cv*) ist. Braking device according to one of the preceding claims, characterized in that a pressure-reducing valve ( 32 ) is provided, which the vent valve ( 6 ; 24 ) with the pilot pressure vessel ( 8th ; 26 ), if the pressure between the pressure reducing valve ( 32 ) and the vent valve ( 6 ; 24 ) is less than the pilot pressure release pressure (Cv *). Bremseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckminderventil (32) einen größeren maximalen Strömungsquerschnitt aufweist als das Entlüftungsventil (6; 24).Braking device according to claim 4, characterized in that the pressure reducing valve ( 32 ) has a larger maximum flow cross section than the vent valve ( 6 ; 24 ).
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