DE2454384B2 - DRIVER BRAKE VALVE FOR RAIL VEHICLES - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich r.uf ein Führerbremsventil für Schienenfahrzeuge entsprechend der im Oberbegriff des Hauptanspruches angegebenen Gattung.The invention relates to a driver's brake valve for rail vehicles according to the preamble of the main claim specified genus.

Bei Führerbremsventilen der eingangs genannten Art ist in der Lösestellung ein Konstanthalten des Vorsteuerdruckes auf den von einem Regler eingestellten Solldruck mittels der das Absperrventil und die Düse aufweisenden Verbindung gewährleistet. Hierbei sorgt die Düse zwischen der Steuerkammer und dem den Solldruck aufweisenden Raum bei Undichtheiten der Steuerkammer dafür, daß sich in dieser nicht eine allmähliche Druckänderung ergeben kann, die ein langsames Entlüften der Hauptluftleitung und damit ein ungewolltes Einbrennen zur Folge hätte.In driver's brake valves of the type mentioned, the release position is to keep the constant Pilot pressure to the setpoint pressure set by a regulator by means of the shut-off valve and the nozzle having connection guaranteed. Here, the nozzle ensures between the control chamber and the Target pressure having space in the event of leaks in the control chamber for the fact that there is not one in this Gradual pressure change can result in slow venting of the main air line and thus a unwanted burn-in would result.

Um zu verhindern, daß beim Einsteuern eines eine Bremsung bewirkenden Vorsteuerdruckes in die Vorsteuerkammer über die Düse eine unerwünschte Druckänderung erfolgt, wird die Verbindung bei normalen Bremssteuervorgängen entsprechenden Druckänderungsgeschwindigkeiten in der Steuerkammer sofort durch das kolbengesteuerte Absperrventil verschlossen (DT-PS 11 45 216).In order to prevent that when a braking-effecting pilot pressure is introduced into the pilot chamber If there is an undesired change in pressure via the nozzle, the connection is closed normal brake control processes corresponding pressure change rates in the control chamber immediately closed by the piston-controlled shut-off valve (DT-PS 11 45 216).

Dieses vorbeschriebene bekannte Führerbremsventil weist bei undichtem Absperrventil den Mangel auf, daß bei der indirekt wirkenden Bremse eine gesteuerte Bremsung durch die über die Undichtheit bedingte, allmähliche Druckänderung in der Steuerkammer aufgehoben werden kann.This known driver's brake valve described above has the deficiency that when the shut-off valve leaks In the case of the indirectly acting brake, controlled braking through the leakage caused gradual change in pressure in the control chamber can be canceled.

Aus der DT-PS 12 77 296 ist es für Absperrventile, die zwischen die Hauptluftleitung und Führerbremsventile eingeordnet sind und dem Stillegen der letzteren dienen, bekannt, im Schließzustand zwischen der Hauptluftleitung und dem stillzulegenden Führerbremsventil einen mit der Atmosphäre verbundenen Zwischenraum zu schaffen, der eine durch Undichtigkeiten des Absperrventils bedingte, unerwünschte Drucksteigerung in der Hauptluftleitung ausschließtFrom DT-PS 12 77 296 it is for shut-off valves that are arranged between the main air line and driver's brake valves and serve to shut down the latter, known, one in the closed state between the main air line and the driver's brake valve to be shut down to create a space connected to the atmosphere, one of which is caused by leaks in the shut-off valve conditional, undesirable pressure increase in the main air line excludes

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugnnide, ein Führerbremsventil der eingangs genannten Art zu schaffen, welches mit geringem Aufwand den erwähnten Mangel vermeidet, also bei Undichtheit des Absperrventils kein ungewolltes Lösen einer eingestellten Bremsung ermöglicht; das Führerbremsventil ist .dabei derart auszubilden, daß es mit nur geringem Aufwand aus bisher üblichen Führerbremsventilen erstellbar ist, insbesondere soll eine einfache, nachträglich einbau- oder anflanschbare konstruktive Ausgestaltung der erfindungswesentlichen Teile des Führerbremsventils geschaffen werden, so daß ggf. auch eine evtl. Nachrüstung vorhandener Bremseinrichtungen ohne wesentlichen Aufwand möglich istThe invention is based on the object To create driver's brake valve of the type mentioned, which the mentioned with little effort Avoids deficiency, i.e. no unintentional loosening of a set one in the event of a leak in the shut-off valve Braking enabled; the driver's brake valve is to be designed in such a way that it can be operated with only a slight Effort can be created from the driver's brake valves customary up to now, in particular a simple, subsequent Buildable or flange-mountable structural design of the parts of the driver's brake valve that are essential to the invention can be created so that any existing braking devices may also be retrofitted is possible without significant effort

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Absperrventil drei vom Betätigungskolben betätigbare Einzelventile aufweist, von welchen zwei, bei überwiegender Druckbeaufschlagung des Betätigungskolbens durch den Solldruck schließende Einzelventile einen Zwischenraum einschließend in Serie in die die Düse aufweisende Verbindung von dem mit dem Solids uck beaufschlagten Raum zu der Vorsteuerdruck führenden Steuerkammer eingeordnet sind und von welchen das dritte Einzelventil entgegengesetzt zu den beiden anderen Einzelventilen schaltend in eine Verbindung vom Zwischenraum zur Atmosphäre eingeordnet istThis object is achieved according to the invention in that the shut-off valve is three from the actuating piston has actuatable individual valves, two of which, when the actuating piston is predominantly pressurized through the setpoint pressure closing individual valves enclosing an intermediate space in series in the connection with the nozzle from the space acted upon by the solids to the pilot pressure leading control chamber are classified and of which the third individual valve opposite to the the other two individual valves switching into a connection between the space and the atmosphere is classified

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfitidung können den Unteransprüchen entnommen werden.Further advantageous embodiments of the invention can be found in the subclaims.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert:The invention is explained in more detail with the aid of an exemplary embodiment shown schematically in the drawing explained:

Ein Führerbremsventil ist über eine Verbindungsleitung mit einer Steuerkammer 1 eines an eine Hauptleitung 1' angeschlossenen Relaisventils 2 verbunden, wobei zwischen eine unter dem Solldruck ρ stehende Verbindung 3 und eine den Steuerdruck Sf führende Leitung 4 ein eine Düse 5 aufweisendes Absperrventil 6 geschaltet ist.A driver's brake valve is connected to a control chamber 1 via a connection line Main line 1 'connected to relay valve 2, wherein between a below the set pressure ρ standing connection 3 and a line 4 carrying the control pressure Sf a nozzle 5 having Shut-off valve 6 is switched.

Das die Düse 5 aufweisende Absperrventil 6 enthält einen Membrankolben 7, der zwischen einer vom Steuerdruck St beaufschlagten Kammer 9 und einem den von einem Druckregler 10 konstant gehaltenen Solldruck ρ aufweisenden Raum U angeordnet ist. Die Kammer 9 ist über einen stets durchgängigen Verbindungskanal 12 mit einem an der entgegengesetzten Seite des Absperrventils 6 liegenden Raum 14 verbunden. Der Membrankolben 7 trägt axial ein Ventilrohr 16, dessen einer Endabschnitt eine Gehäusewand 18 des Absperrventils 6 luftdicht verschieblich durchstößt und eine Entlüftungsöffnung 20 in die Atmosphäre O hat. Am anderen Endabschnitt des Ventilrohres 16, der ebenfalls eine Gehäusezwischenwand 22 luftdicht durchfährt, ist ein Ventilsitz 23 ausgebildet, der einen gleichgerichteten, gehäusefesten Ventilsitz 25 durchgreift und mit einer Ventilplatte 27 in Form einer Doppelventilanordnung zwei Einzelventile 25,27 bzw. 23,27 bildet. Der Raum 11 ist nur über die in der Gehäusezwischenwand 22 angeordnete Düse 5 mit einem Raum 31 verbunden. Das geschlossene Einzelventil 25,27 trennt von diesem Raum 31 einen von der Gehäusezwischenwand 22 begrenzten und von einemThe shut-off valve 6 having the nozzle 5 contains a diaphragm piston 7 which is arranged between a chamber 9 acted upon by the control pressure St and a space U having the setpoint pressure ρ kept constant by a pressure regulator 10. The chamber 9 is connected to a space 14 located on the opposite side of the shut-off valve 6 via a connecting channel 12 that is always continuous. The diaphragm piston 7 axially carries a valve tube 16, one end section of which penetrates a housing wall 18 of the shut-off valve 6 in an airtight manner and displaceably and has a vent opening 20 into the atmosphere O. At the other end section of the valve tube 16, which also passes through an airtight partition wall 22, a valve seat 23 is formed which extends through a valve seat 25 fixed in the same direction and fixed to the housing and forms two individual valves 25, 27 and 23, 27 with a valve plate 27 in the form of a double valve arrangement. The space 11 is only connected to a space 31 via the nozzle 5 arranged in the partition 22 of the housing. The closed individual valve 25, 27 separates from this space 31 one delimited by the housing partition wall 22 and one from one

sich anschließenden Umgehungskanal 33 gebildeten Zwischenraum 35, der bei Schließstellung eines Einzelventils 37, 39 von dem anschließenden Raum 14 getrennt istsubsequent bypass channel 33 formed gap 35, which in the closed position of a Individual valve 37, 39 is separated from the adjoining space 14

Eine den Zwischenraum 35 gegen den Raum abgrenzende Gehäusetrennwand 42 wird von einem die beiden Ventilplanen 27 und 39 miteinander verbindenden Stößel 44, der eine in Öffnungsrichtung des zweiten Einzelventils 37, 39 wirkende Anschlagkupplung 45 aufweist, luftdicht verschieblich durchstoßen. Beide Ventilplatten 27 und 39 stehen unter je einer in Schließrichtung wirkenden Feder 47 bzw. 48. Die Kolbenmembrane 7 stehi unter der Kraft einer in der Kammer 9 abgestützten Feder 50, wobei der Ventilsitz 23 des Ventilrohres 16 gegen die in Öffnungsstellung des Ventils 25, 27 befindliche Ventilplatte 27 schließend angedrückt wirdA housing partition 42 delimiting the space 35 from the space is provided by one of the the two valve sheets 27 and 39 connecting tappets 44, one in the opening direction of the second Has single valve 37, 39 acting stop coupling 45, pierced airtight displaceably. Both Valve plates 27 and 39 are each under a spring 47 and 48 acting in the closing direction Piston diaphragm 7 is under the force of a spring 50 supported in chamber 9, the valve seat 23 of the valve tube 16 closes against the valve plate 27 in the open position of the valve 25, 27 is pressed

Das an sich bekannte handbedienbare Vorsteuerventil das in Lösestellung dargestellt ist, enthält einen Führerbremshebel 51, der mit einem unter der Kraft einer Feder 52 in Schließstellung stehenden Ventilrohr 53 gelenkig verbunden ist Ein Ventilsitz 54 des Ventilrohres 53 durchgreift einen Doppelventilsitz 55, 56 und ist wie dieser durch eine gemeinsame Ventilplatte 57, die unter der Kraft einer Feder 58 steht, verschlossen. Das andere Ende des in einer Gehäusezwischenwand 59 luftdicht verschieblich geführten Ventilrohres 53 weist eine öffnung 66 auf und ragt in einen über eine Entlüftung 61 mit der Atmosphäre O verbundenen Raum 62, der von einem vom Steuerdruck beaufschlagten Raum 63 durch die Gehäusezwischenwand 59 getrennt ist Ein vom Raum 63 lurch die geschlossenen Ventile 55, 57 bzw. 56, 57 getrennter Raum 64 steht über ein nicht näher beschriebenes Ventil unter dem Solldruck p; der zwischen den Doppelventilsitzen 55, 56 ausgebildete ringförmige Raum 65 weist eine Entlüftungsleitung 66 zur Atmosphäre O auf.The manually operable pilot valve, known per se, which is shown in the release position, contains a driver's brake lever 51 which is articulated to a valve tube 53 which is in the closed position under the force of a spring 52. A valve seat 54 of the valve tube 53 extends through a double valve seat 55, 56 and is like this closed by a common valve plate 57 which is under the force of a spring 58. The other end of the valve tube 53, which is guided airtightly displaceably in an intermediate housing wall 59, has an opening 66 and protrudes into a space 62 connected to atmosphere O via a vent 61, which is separated from a space 63 acted upon by the control pressure by the intermediate housing wall 59 A from Space 63, space 64 separated by the closed valves 55, 57 and 56, 57, is below the setpoint pressure p via a valve which is not described in detail; the annular space 65 formed between the double valve seats 55, 56 has a vent line 66 to the atmosphere O.

Die Wirkungsweise des vorbeschriebenen Führerbremsventils ist wie folgt:The operation of the driver's brake valve described above is as follows:

In Bremslösestellung nehmen die Einzelventile die dargestellten Lagen ein. Über einen nicht dargestellten Druckregler stehen die Räume Il und 31 unter dem Solldruck p; die Räume 14 und 63 sowie die Kammer 9 sind vom an den Solldruck ρ angepaßten Steuerdruck St beaufschlagt. Unter Umständen auftretende Undichtheiten im Steuerraum, die zu einem ungewollten Absinken des Steuerdruckes St führen könnten, sind durch das bekannte selbsttätige Nachspeisen über die Drossel 5 seitens des Solldruckes ρ unwirksam gemacht. Der Strömungsweg für diese Nachspeisung verläuft über das geöffnete Ventil 25,27, den Zwischenraum 35, das im Raum 14 geöffnete Ventil 37, 39 und über den Verbindungskanal 12 zur Kammer 9.In the brake release position, the individual valves assume the positions shown. The spaces II and 31 are below the setpoint pressure p via a pressure regulator (not shown); the spaces 14 and 63 and the chamber 9 are acted upon by the control pressure St adapted to the setpoint pressure ρ. Leakages which may occur in the control room and which could lead to an unwanted drop in the control pressure St are rendered ineffective by the known automatic make-up via the throttle 5 on the part of the setpoint pressure ρ. The flow path for this make-up runs via the opened valve 25, 27, the intermediate space 35, the valve 37, 39 opened in the space 14 and via the connecting channel 12 to the chamber 9.

Zum Einleiten eines Bremsvorganges wird der Führerbremshebel 51 des Vorsteuerventils aus der Stellung »0« in die Stellung »Br« Bremsen gebracht, worauf das Ventilrohr 53 nach links verschoben und eine Verbindung von der Steuerleitung 4 über das Ventilrohr 53 zur Atmosphäre O geschaffen wird. Das dadurch eintretende Absenken des Steuerdruckes St bewirkt über die Kammer S des die Drossel 5 aufweisenden Absperrventils 6, daß das Ventilrohr 16 von dem Betätigungskolben 7 nach rechts verschoben wird. Hierbei schließt sich das Einzelventil 25, 27 und über den Stößel 44 mit Anschlagkupplung 45 das Einzelventil 35,39.To initiate a braking operation, the driver's brake lever 51 of the pilot valve is brought from the "0" position to the "Br" braking position, whereupon the valve tube 53 is shifted to the left and a connection from the control line 4 to the atmosphere O via the valve tube 53 is created. The resultant lowering of the control pressure St causes, via the chamber S of the shut-off valve 6, which has the throttle 5, that the valve tube 16 is displaced to the right by the actuating piston 7. The individual valve 25, 27 closes here and the individual valve 35, 39 closes via the tappet 44 with stop coupling 45.

Durch den geöffneten Ventilsitz 23 des Ventilrohres 16 erhält der mit dem Schliefen der beiden Einzelventile 25, 27 bzw. 37, 39 gebildete Zwischenraum 35 eine unmittelbare Verbindung zur Atmosphäre O. Due to the open valve seat 23 of the valve tube 16, the space 35 formed when the two individual valves 25, 27 and 37, 39 are closed receives a direct connection to the atmosphere O.

Die im Zusammenhang mit dem Senken des Steuerdruckes St in der Kammer 9 erfolgende Ausbildung des Zwischenraumes 35 und dessen gleichzeitige Entlüftung sorgt dafür, daß bei Undichtheiten in den mit Steuerdruck beaufschlagten Räumen und Leitungsverbindungen keine durch den Solldruck bewirkte Nachspeisung in die vom abgesenkten Steuerdruck St beaufschlagten Räume möglich ist Folglich kann durch Undichtheiten der Steuerräume keine im Sinne eines Bremslösens wirkende Druckerhöhung der zur Durchführung einer Bremsung eingeleiteten Steuerdruckabsenkung eintreten.The formation of the intermediate space 35 in connection with the lowering of the control pressure St in the chamber 9 and its simultaneous venting ensures that, in the event of leaks in the rooms and line connections subjected to the control pressure, no replenishment caused by the target pressure into the rooms acted upon by the lowered control pressure St As a result, leaks in the control chambers cannot result in a pressure increase acting in the sense of a brake release of the control pressure reduction initiated for performing a braking operation.

Diese über das Ventilrohr 16 verlaufende Entlüftung des »zwischengeschalteten« Zwischenraumes 35 besteht so lange, bis die den Lösevorgang bewirkende Steuerdruckerhöhung zur Druckgleichheit zwischen dem Solidruck ρ und dem Steuerdruck St geführt hat, der Lösevorgang also abgeschlossen ist.This venting of the "intermediate" space 35, which runs through the valve tube 16, exists until the control pressure increase causing the release process has resulted in the pressure equilibrium between the solid pressure ρ and the control pressure St , i.e. the release process is completed.

Mit dem Schließen der das Absperrventil 6 bildenden Einzelventil 25, 27 bzw. 37, 39 tritt eine eindeutige Trennung des den Solldruck aufweisenden Raumes 11 von der vom abgesenkten Steuerdruck St beaufschlagten Kammer 9 ein, so daß ein im Sinne eines Bremslösens wirkendes Nachspeisen unterbunden wird. Eventuelle Undichtheiten im Absperrventil 6, die dem Vorgang der Nachspeisung entsprechen wurden, können keine bremslösende Wirkung haben. Undichtheiten des Solldruckes ρ am Einzelventil 25, 27 strömen über das geöffnete Ventilrohr 16 in die Atmosphäre Oab und sind daher wirkungslos. Undichtheiten des vom Steuerdruck St beaufschlagten Einzelventils 37, 39 gelangen über den Zwischenraum 35 ebenfalls in die Atmosphäre O und sind ggf. nur im Sinne einer Bremsverstärkung wirksam.With the closing of the individual valve 25, 27 or 37, 39 forming the shut-off valve 6, there is a clear separation of the space 11 having the target pressure from the chamber 9 acted upon by the lowered control pressure St , so that a make-up acting in the sense of a brake release is prevented. Any leaks in the shut-off valve 6, which would correspond to the replenishment process, cannot have a brake-releasing effect. Leaks in the setpoint pressure ρ at the individual valve 25, 27 flow through the open valve tube 16 into the atmosphere O and are therefore ineffective. Leaks in the individual valve 37, 39 acted upon by the control pressure St also reach the atmosphere O via the intermediate space 35 and are possibly only effective in the sense of a brake boost.

Das vorbeschriebene, die Düse 5 aufweisende Absperrventil 6 kann auch mit einem Führerbremsventil zusammenarbeiten, das ein Ventil zur selbsttätigen Einsteuerung der ersten Bremsstufe aufweist. Durch das Ventil für die 1. Bremsstufe erfolgt bereits auch bei nur kurzzeitigem Bedienen des Führerbremshebels zwangsläufig ein selbsttätiges Senken des Vorsteuerdruckes um etwa 0,3 bis 0,4 bar unter den Solldruck p. Es ist jedoch erforderlich, das Absperrventil druckmäßig auf das Ventil für die erste Bremsstufe so abzustimmen, daß ersteres bei einer der ersten Bremsstufe entsprechenden Drucksenkung des Vorsteuerdruckes von etwa 0,4 bar gegenüber dem Solldruck ρ mit Sicherheit anspricht.The above-described shut-off valve 6, which has the nozzle 5, can also be equipped with a driver's brake valve work together, which has a valve for automatic control of the first braking stage. By the The valve for the 1st braking stage is inevitable even if the driver's brake lever is only operated briefly an automatic lowering of the pilot pressure by about 0.3 to 0.4 bar below the setpoint pressure p. However, it is necessary to adjust the pressure of the shut-off valve to the valve for the first braking stage so that the first at a pressure reduction of the pilot pressure of about 0.4 bar corresponding to the first braking stage responds to the target pressure ρ with certainty.

Beim Lösen der Bremse besteht folgender Wirkungsablauf: Nähert sich die Größe des eingesteuerten Vorsteuerdruckes wieder dem Wert des Solldruckes p, so beginnt der Betätigungskolben 7 das Ventilrohr 16 nach links zu verschieben, wobei das Einzelventil 23,27 schließt und der Zwischenraum 35 von der Atmosphäre O getrennt wird. Erst nach weiterem Verschieben des Ventilrohres 16 des Absperrventils 6 öffnet das Einzelventil 25,27 und das Einzelventil 37,39, so daß der Zwischenraum 35 wieder in den Strömungsweg für die Nachspeisung einbezogen wird und die Nachspeisung über die Drossel 5 ungehindert erneut einsetzen kann.When the brake is released, the following sequence of action exists: If the size of the input pilot pressure approaches the value of the setpoint pressure p again, the actuating piston 7 begins to move the valve tube 16 to the left, whereby the individual valve 23, 27 closes and the gap 35 from the atmosphere O is separated. Only after further displacement of the valve tube 16 of the shut-off valve 6 does the individual valve 25, 27 and the individual valve 37, 39 open, so that the space 35 is again included in the flow path for the make-up and the make-up can start again unhindered via the throttle 5.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Führerbremsventil für Schienenfahrzeuge, mit einem Relaisventil, welches mit einem auf einen S Solldruck eingestellten Druckregler zusammenwirkend den Druck in einer Hauptlufüeitung überwacht, wobei ein Vorsteuerdruck in mindestens einer seiner Steuerkammern von nicht druckerhaltenden, willkürlich betätigbaren Vorsteuerventilen überwacht ist, mit einer in ihrem Durchgang durch ein Absperrventil und eine Düse überwachten Verbindung von der vom Vorsteuerdruck beaufschlagten Steuerkammer zu einer ständig unter dem dem Vorsteuerdruck bei gelöster Bremse entsprechenden Solldruck stehenden Raum, und mit einem in Öffnungsrichtung vom Vorsteuerdruck entgegen dem Sülldruck beaufschlagten Betätigungskolben für das Absperrventil, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (6) drei vom Betätigungskolben (7) betätigbare Einzelventile (25, 27 bzw. 37, 39 bzw. 23, 27) aufweist, von weichen zwei, bei überwiegender Druckbeaufschlagung des Betätigungskolbens (7) durch den Solldruck schließende Einzelventile (25, 27 bzw. 37, 39) einen Zwischenraum (35) einschließend in Serie in die die Düse (5) aufweisende Verbindung von dem mit dem Solldruck beaufschlagten Raum (11) zu der Vorsteuerdruck führenden Steuerkamrner (9) eingeordnet sind und von welchen das dritte Einzelveritil (23, 27) entgegengesetzt zu den beiden anderen Einzelventilen (25, 27 bzw. 37, 39) schaltend in eine Verbindung vom Zwischenraum (35) zur Atmosphäre (O) eingeordnet istDriver's brake valve for rail vehicles, with a relay valve which, working together with a pressure regulator set to a set pressure S, monitors the pressure in a main air line, a pilot pressure in at least one of its control chambers being monitored by non-pressure-maintaining, arbitrarily operable pilot valves, with one in its passage through a Shut-off valve and a nozzle monitored connection from the control chamber to which the pilot pressure is applied to a space that is constantly below the setpoint pressure corresponding to the pilot pressure when the brake is released, and with an actuating piston for the shut-off valve, which is acted upon in the opening direction by the pilot pressure counter to the coaming pressure, characterized in that the shut-off valve ( 6) has three individual valves (25, 27 or 37, 39 or 23, 27) that can be actuated by the actuating piston (7), of which two individual valves close when the actuating piston (7) is predominantly pressurized by the setpoint pressure Valves (25, 27 or 37, 39) enclosing an intermediate space (35) in series in the connection with the nozzle (5) from the space (11) charged with the set pressure to the pilot pressure leading control chamber (9) and from which the third individual valve (23, 27) is arranged opposite the two other individual valves (25, 27 or 37, 39) switching in a connection from the space (35) to the atmosphere (O) 3535