DE2362800A1 - Elektrisch gesteuerte lastabhaengige druckluftbremse - Google Patents
Elektrisch gesteuerte lastabhaengige druckluftbremseInfo
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Description
,München, den 13.12.1973
ΤΡ11~ρα
-1136-"
KFORE - BREMSE G.m.b.H.
München
Elektrisch gesteuerte lastabhängige Druckluftbremse
Die Erfindung betrifft eine elektrisch gesteuerte, lastabhängige Druckluftbremse für Schienenfahrzeuge mit einem Signalgeber
zur Abgabe von der jeweiligen beabsichtigten Bremsstärke
entsprechenden elektrischen Spannung, einem Signalwandler zur
Umwandlung der elektrischen Spannung in eine Vorsteuerdruckkraft,
einem die Vorsteuerdruckkraft übersetzenden in seinem
Übersetzungsverhältnis lastabhängig verstellbaren Druckübersetzer mit einem Waagebalken, auf dessen einem Ende die Vorsteuerdruckkraft
und auf dessen anderem Ende eine dem in einen Bremszylinder eingesteuerten Bremsdruck entsprechende Bremsdruckkraft
lastet, welcher Waagebalken ein Doppolventil steuert, das beim Überwiegen der Vorsteuerdruckkraft eine Druckwelle
an den Bremszylinder und beim Überwiegen der Bremsdruckkraft den Brems z,y lind er an eine Entlüftung anschließt und
das zur lastabhängigen Einstellung des Druckübersetzers verschiebliche
Drehlager des Waagebalkens mit einem Verstellkolben einstellbar ist, der von einem der Pahrzeugbelastung
entsprechenden Druck entgegen federkraft beaufschlagt ist.
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Es ist eine Druckluftbremse der vorstehend genannten Art bekannt,
deren Signalwandler aus einem Bremssteuerventil besteht,
das mit einem Bremsdruckbehälter in Verbindung steht. Das Bremssteuerventil wird von einer der jeweiligen beabsichtigten
Bremsstärke entsprechenden elektrischen Spannung angesteuert, die durch entsprechendes Verschwenken eines Steuerhebels
eines Führerbremsventils gebildet wird. Das Bremssteuerventil
leitet dabei,einen der elektrischen Spannung entsprechenden Vorsteuerdruck auf einen ersten Kolben, dessen Kolbenstange
auf dem einen Ende des Waagebalkens des Druckübersetzers anliegt. Auf dem anderen Ende des Waagebalkens liegt die Kolbenstange
eines zweiten Kolbens des Druckübersetzers aja, der vom jeweiligen Bremszylinderdruck beaufschlagt ist.
Bei der bekannten elektrisch gesteuerten, lastabhängigen Druckluftbremse
bildet der Signalgeber (Führerbremsventil) eine dem jeweiligen Drehwinkel seines Steuerhebels entsprechende elektrische
Spannung, die von einem elektro-pneumatischen Signalwandler in einen VorSteuerdruck umgewandelt wird. Das Lastbremsventil
bildet in Abhängigkeit von der jeweiligen Fahrzeugbelastung einen dem Vorsteuerdruck entsprechenden verstärkten
Bremszylinderdruck zur Beaufschlagung eines Bremszylinders.
Die bekannte Druckluftbremse stellt einen erheblichen Aufwand an Geräten und pneumatischen Leitungen dar. Es besteht das Bedürfnis
bei geringerem Aufwand eine verbesserte Funktion und eine schnellere Ansprechzeit der Druckluftbremse zu erzielen.
Aufg9.be der Erfindung ist es, eine Druckluftbremse der eingangs
genannten Art anzugeben, die bei geringerem Aufwand an Geräten und pneumatischen Leitungen eine genauere Funktion und eine
schnellere Ansprechzeit besitzt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß der Signalwandler aus einem Elektromagneten besteht, dessen
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. - 3 - 236280C
Stößel mit einer der elektrischen Spannung entsprechenden
Kraft auf dem einen Ende des Waagebalkens des Druckübersetzers aufliegt.
Auf diese Weise wird das herkömmliche Steuerventil als Spannungi-Druckwandler
zur Bildung eines der eingesteuerten elektrischen Spannung entsprechenden TorSteuerdruckes mit den zugehörigen pneumatischen
Leitungen entbehrlich.
Dadurch das die von einem Elektromagneten erzeugte, der eingesteuerten
elektrischen Spannung entsprechende Kraft anstelle eines von dem TorSteuerdruck beaufschlagten Kolbens direkt auf
das eine Ende des Waagebalkens des DSruckübersetzers einwirkt,
läßt sich bei verringertem Aufwand die Punktion der erfindungsgemäßen Druckluftbremse gegenüber den bekannten Druckluftbremsen
infolge Portfalls der Zwischenumwandlungsstufe - elektrische Spannung in Torsteuerdruck - genauer gestalten und die
Ansprechzeiten der Druckluftbremse verkürzen.
Die Erfindung wird anhand eines-Ausführungsbeispieles mehr im
einzelnen beschrieben. In den schematischen Zeichnungen zeigt
Pig. 1 ein Blockschaltbild einer bekannten, elektrisch gesteuerten, lastabhängigen Druckluftbremse;
Pig. 2 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Druckluftbremse und
Pig. 3 ein Ausführungsbeispiel des einen elektromechanischen
Signalwandler einschließenden Druckübersetzers nach Pig. 2.
Nach Pig. 1 besteht die bekannte, elektrisch gesteuerte, .lastabhängige
Druckluftbremse aus einem Signalgeber 1 nach Art eines Pübrerbrenisventils. Beim'Drehen des Steuerhebels 1'
am Signalgeber wird eine der jeweiligen beabsichtigten Brems- .
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-4- 236280G
stärke entsprechende elektrische Spannung U einem elektro-pneumatischen
Signalwandler 2 aufgeschaltet. Der Signalwandler besteht
aus einem elektrischen Teil 3 und einem pneumatischen Teil 4, der über eine erste Druckluftleitung 5 an einen Bremsdruckbehälter
6 und eine zweite Druckluftleitung 7 an einen Druckübersetzer 8 angeschlossen ist. Außerdem ist der Bremsdruckbehälter
6 über eine Druckluftleitung 9 direkt an den Druckübersetzer 8 angeschlossen. Der Druckübersetzer 8 ist
seinerseits über eine Druckluftleitung 10 an einen Bremszylinder 11 angeschlossen. Über eine Anschlußleitung 12 ist der
Druckübersetzer 8 mit einem lastabhängigen Steuerdruck T beaufschlagbar.
Von dem Bremssteuerventil 2 wird somit über die Druckluftleitung
7 ein der Spannung TJ proportionaler Vorsteuerdruck C an den Druckübersetzer abgegeben, der außerdem über die Druckluftleitung
9 vom Druck R des Druckluftbehälters 6 und über die Anschlußleitung 12 "rom lastabhängigen Steuerdruck T beaufschlagt
ist. Der Druckübersetzer 8 gibt über die Druckluftleitung 10 in Abhängigkeit von dem Vorsteuerdruck C und dem
lastabhängigen Steuerdruck T einen Bremsdruck C an den Bremszylinder
11 ab. Ein bekannter Druckübersetzer einer rein pneumatisch gesteuerten Bremse ist z.B. in der deutschen Patentschrift
1 279 710 beschrieben.
Ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Druckluftbremse ist in Pig. 2 dargestellt in der entsprechende Geräte und Leitungen
der bekannten Druckluftbremse nach Fig. 1 mit den gleichen Bezugs.zeichen versehen sind. Hierdurch wird deutlich, daß bei
der erfindungsgemäßen Druckluftbremse ein Spannungs-Druckwandler zur Bildung eines von der Spannung U abhängigen Vorsteuerdruckes
C mit den Druckluftleitungen 5 und 7 zum Bremsdruckbehälter
6 bzw. zum Druckübersetzer 8 nicht erforderlich ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Druckluftbremse wird die von dem
Signalgeber bzw. dem Führerbremsventil abgegebene Spannung TT
auf einen elektro-mechanischen Signalwandler 13 gegeben, der aus einem Elektromagneten besteht, welcher seinen Stößel mit
einer der Spannung U proportionalen Kraft entsprechend dem G -Druck bei der bekannten Druckluftbremse auf den Druckübersetzer
8 einwirken läßt, welcher außerdem - wie bei der bekannten Druckluftbremse - über Druckluftleitungen 9 und 12 vom
R- .und- {Ε-Druck beaufschlagt ist. Ein Elektromagnet, dessen
Stößelkraft abhängig ist von dem im Magneten fließenden Strom
ist durch die DI-AS 1 144 316 bekannt geworden.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Druckübersetzers
8 in Yerbindung mit dem elektromechanischen Signalwandler 13
ist in Fig. 3 mehr im einzelnen dargestellt.
Der elektromechanische Signalwandler 13 besteht im Prinzip
aus einem Elektromagneten mit einem Stößel 14 und einer Spule 15 zur Terschiebung des Stößels in Pfeilrichtung mittels
einer an die Anschlüsse 16 der Spule 15 gelegten Spannung U.
Der Elektromagnet ist mit.dem Gehäuse 17 des Druckübersetzers
8 verbunden, so daß beide Geräte eine Baueinheit bilden können, Der Druckübersetzer 8 enthält einen Waagebalken 18, auf dessen
einem Ende der Stößel 14 des Elektromagneten aufliegt» Auf dem
anderen Ende des Waagebalkens 18 ruht eine Kolbenstange 19 eines Kolbens 20, der in einem Zylinderraum 21 entgegen
der Kraft einer Feder 22 in Pfeilrichtung verstellbar ist. Der Zylinderraum 21 ist über eine Druckluftleitung 23 an die
Druckluftleitung 10 (Fig. 2) zum Bremszylinder 11 angeschlossen.
"'"-.'■■
Der Waagebalken 18 steuert ein Doppelventil 24, 25 derart, daß bei überwiegender Krafteinwirkung des Stößels 14 eine
an die Druckluftleitung 9 (Fig. 2) anschließende Leitung 26
mit einer an die Druckluftleitungen 27 und. 2J (Fig. 2) angeschlossenen
Leitung 10 verbunden wird, so daß der Bremszylinder
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- 6 - 236280Ό
11 vom R-Druck beaufschlagt ist. Bei Gleichgewicht der an den
Enden des Waagebalkens 18 wirkenden Kräfte ist die Leitung 26 von der Leitung 27 abgesperrt. Beim Überwiegen der Krafteinwirkung
der Kolbenstange 19 am anderen Ende des Waagebalkens wird das Doppelventil in eine Stellung gesteuert, in der der
Bremszylinder 11 über die Druckluftleitungen 10, 26 entlüftet
wird bis sich ein Gleichgewicht eingestellt hat und das Doppelventil in seine Abschlußstellung geht.
Der Waagebalken 18 ruht auf einem verschieblichen Drehlager 28, das über eine Stange 29 mit einem Hebel 30 verbunden ist, der
einerseits durch einen Bolzen 31 am Gehäuse 17 des Druckübersetsers
8 und andererseits drehbar und vertikal verschiebbar an einer zu ihm nahezu im rechten Winkel verlaufenden Kolbenstange
angelenkt ist. Die Kolbenstange ist an einen Yerstellkolben 33 befestigt, der vom I-Druck in einem Zylinderraum 34
entgegen der Kraft einer Feder 35 belastet ist. Der Zylinderraum 34 ist somit an die Leitung 12 (Pig. 2) angeschlossen.
In Abhängigkeit von dem T-Druck wird daher die Lage des Drehlagers
28 unter dem Waagebalken 18 verstellt, wodurch das Übersetzungsverhältnis des Druckübersetzers lastabhängig verstellt
wird.
In I1Ig. 3 ist das Doppelventil 24» 25 in seiner Absperr stellung
gezeichnet, in der sich der Waagebalken 18 im Gleichgewicht befindet. Außerdem befindet sich das Drehlager in seiner
Leerlaststellung, in der die Feder 35 entspannt ist und auf den Kolben 33 im wesentlichen kein Druck einwirkt.
Zur Entlüftung des Bremszylinders 11 wird die elektrische Spannung 11 durch Verstellung des Hebels 1f am Signalgeber 1
(Fig. 2) um einen bestimmten Betrag entsprechend der gewünschten Bremsstufe erniedrigt, wodurch die Krafteinwirkung des Stößels
14 auf den Waagebalken 18 entsprechend erniedrigt und bei abgesperrtem Druckluftbehälter 6 (Fig. 2) die
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_ 7 —
Leitung 27 entlüftet wird "bis sich ein neues Gleichgewicht eingestellt
hat. -
Zur Belüftung des Bremszylinders 11 wird die elektrische
Spannung TJ erhöht, wodurch die Krafteinwirkung des Stößels
14 auf den Waagebalken 13 entsprechend zunimmt und hei abgesperrter
Entlüftung die Leitungen 26 und 27 miteinander verbunden werden. Je nach der 3?ahrzeugbelastung wird der Kolben
und entsprechend das Drehlager 28 aus ihren Leerlaststellungen in eine der Fahrzeuglast entsprechende Stellung -verschoben,
wodurch das Übersetzungsverhältnis am Waagebalken entsprechend geändert wird.
Es ist klar, daß die Erfindung nicht auf den beschriebenen Druckübersetzer in seiner besonderen Ausgestaltung beschränkt
ist.
509825/06U
Claims (1)
1. plektrisch gesteuerte, lastabhängige Druckluftbremse für
Schienenfahrzeuge mit einem Signalgeber zur Abgabe von der
jeweiligen beabsichtigten Bremsstärke entsprechenden elektrischen Spannung, einem Signalwandler zur Umwandlung der
elektrischen Spannung· in eine Yorsteuerdruckkraft, einem die Yorsteuerdruckkraft übersetzenden, in seinem Übersetzungsverhältnis
lastabhängig verstellbaren Druckübersetzer mit einem Waagebalken, auf dessen einem Ende die Yorsteuerdruckkraft
und auf dessen anderem Snde eine dem in einen Bremszylinder eingesteuerten Bremsdruck entsprechende Bremsdruckkraft
lastet, welcher Waagebalken ein Doppelventil steuert, das beim Überwiegen der Yorsteuerdruckkraft
eine Druckquelle an den Bremszylinder und beim Überwiegen der Bremsdruckkraft den Bremszylinder an eine Entlüftung anschließt
und das zur lastabhängigen Einstellung des Druckübersetzers verschiebliche Drehlager des Waagebalkens mit
einem Yerstellkolben einstellbar ist, der von einem der Fahrzeugbelastung entsprechenden Druck entgegen Federkraft
beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalwandler aus einem Elektromagneten (13) besteht, dessen
Stößel (14) mit einer der elektrischen Spannung (11) entsprechenden Kraft auf dem einen Ende des Waagebalkens
des Druckübersetzers aufliegt.
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Leerseite
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