DE2637506A1 - Elektropneumatische druckluftbremse fuer schienenfahrzeuge - Google Patents
Elektropneumatische druckluftbremse fuer schienenfahrzeugeInfo
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Description
' · " " Manchen, öer- 5.8.1976
-136Ζμ. 2 OO /Ol
KNOEH-BREMSE GmbH, Moosacher Straße 80, 8000 München 40
Elektropneumatische Druckluftbremse für Schienenfahrzeuge
Die Erfindung bezieht aich auf eine elektropneumatische
Druckluftbremse für Schientnfahrzeuge, mit einem die
Druckluftbeaufschlagung eines BremsZylinders überwachenden,
pneumatischen Dreidrucksteuerventil, welches zumindest eine erste in eine Druckluftspeiseleitung eingeordnete
Bremsdüse und zumindest eine in eine Verbindung von einer Auslaßleitung zur Atmosphäre eingeordnete erste
Lösedüse aufweist, und mit einem eine Drucküberwachung in der Auslaßleitung bewirkenden, elektrischen Steuergerät,
umfassend ein Haltemagnetventil und ein als Wechselventil
ausgebildetes Bremsmagnetyentil zum Abtrennen der Auslaßleitung von der ereten Lösedüse und Verbinden
der Auslaßleitunjf^einer zur Atmosphäre führenden zweiten
LösedüBe oder einer an eine Druckluftquelle angeschlossenen zweiten Bremsdüse, wobei die ersten Brems-
und Lösedüsen für längere Mill- und Entleerzeiten des BremsZylinders besessen sind als die zweiten .Füll- und
Iiösedüeen*
Bei einer bekannten elektropneumatisehen Druckluftbremse
der vorstehend'rgenannten Art entsprechend der Dj?-AS
1 229 130 ist das Halte- bzw. Lösemagnetventili mit zwei auf unterschiedliche ErregungsBtärken dio-ses Magnetventils
ansprechenden Ankern vergehen, deren einer ein Abtrennen der Auslaßleitung und deren anderer das
Öffnen der zweiten Lösedüse überwacht. Es hat sich jedoch
gezeigt, daß in der Praxis LösemagnetveruiLe,
welche neben ihrer unaregten Schaltstellung zwex unterschiedliche, unterschiedlichen Erregungsstärken ent-
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sprechende Schaltstellungen aufweisen, nicht verwendbar sind, da es bei angemessenem Aufwand nicht mit der erforderlichen
Sicherheit möglich ist, alle in einem Zugverband anzusteuernden Lösemagnetventile stets zuverlässig
mit der gewünschten Erregungsstärke zu errege^
es besteht vielmehr die Gefahr, daß aufgrund unterschiedlicher Erregungsstärken und/oder Toleranzabweichungen
der Lösemagnetventile in einem Zugverband Magnetventile vorhanden sein können, welche sich nicht in die der
vorgegebenen Erregungsstärke entsprechende Schaltstellung
einstellen. Diese bekannte Druckluftbremse konnte sich daher in der Praxis nicht durchsetzen.
Mit der DT-PS 1 299 307 ist eine elektropneumatische
Druckluftbremse bekanntgeworden, bei welcher das als Zwischenflansch arischen -einem Dreidrucksteuerventil und
einem die ersten Brems- und Lösedüsen aufweisenden Zugart-Umstellgerät ausgebildete elektrische Steuergerät
ein Halte- und ein Bremsmagnet? umfaßt, welche beide als einfache Absperr-Magnetventile ausgebildet sind. Bei
dieser bekannten Druckluftbremse ist zwar ein zweite Bremsdüse zum beschleunigten iHillen des Bremszylindere
während elektrisch gesteuerten Bremsvorgängen vorgesehen,
es ist jedoch nicht möglich,eine zweite Lösedüse zum beschleunigten
Entleeren des BremsZylinders beim elektrisch gesteuerten Lösen anzuordnen, vielmehr muß die Druckluft
aus dem Bremszylinder auch beim elektrisch gesteuerten Lösen über die vom Zugart-Umstellgerät jeweils freigegebene
erste Lösedüse zur Atmosphäre abgelassen werden. Sowohl beim pneumatisch gesteuerten wie beim elektrisch
gesteuerten Lösen erfolgt die Entleerung des Bremszylinders also über die gleichen ersten Lösedüsen und erfordert
somit gleiche Zeitspannen. Es ist jedoch wünschenswert, daß das elektrisch gesteuerte Lösen beschleunigt
gegenüber dem pneumatisch gesteuerten Lösen erfolgt, d.h. daß beim elektrisch gesteuerten Lösen der .Brems-
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zylinder rascher als beim pneumatisch gesteuerten Lösen
entleert wird·
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektropneuniatische
Druckluftbremse der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß sie bei einfachem, billigem
Aufbau die Mangel der bekannten elektropneumatischen
Druckluftbremsen vermeidet, daß sie also nur die Schaltstellungen "erregt" und "unerregt" benötigende Halte-
und Bremsmagnetventile erfordert, dabei jedoch beim · elektrisch gesteuerten Bremsen und Lösen ein gegenüber
der pneumatischen Steuerung beschleunigtes Belüften und Entleeren des Bremszylin^ders ermöglicht.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein kolbengesteuertes Wechselventil vorgesehen ist,
an dessen wechselweise mit einem ersten oder einem Ausgang verbindbaren Eingang die Auslaßleitung angeschlossen
ist, dessen bei fehlender Druckbeaufschlagung seines Steuerkolbens mit dem Eingang verbundener erster Ausgang
an die erste Lösedüse und dessen zweiter Ausgang mit einem Beaufschlagungsraum für den Steuerkolben verbunden
sowie vom Haltemagnetventil überwacht an eine Kammer
anschließbar ist, welche mittels des Bremsmagnetventils wechselweise entweder über die zweite Bremsdüse mit der
Druckluftquelle oder über die zweite Lösedüse mit der
Atmosphäre verbunden ist.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann es zweckmäßig
sein, wenn der Steuerkolben auf seiner dem Beaufschlagungsraum abgewandten Seite /on einer Feder belastet
und mit einem Steuerschieber zum wechselweisen Anschluß der beiden Ausgänge an den Eingang, verbunden ist.
In der Zeichnung ist ein Aus-führungsbeispiel einer nach
der Erfindung ausgebildeten eiektropneumatischen Druckluftbremse schematised dargestellt.
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_ if _
26375Q6
Von einer Hauptluftleitung 1 führt eine Zweigleitung
2 in eine Leitungskaiimier 3 eines Dreidrucksteuerventils
4 sowie über je eia Rückschlagventil 5 bzw. 6 und
Je eine Düse 7 bzw. 8 zu einem Vorratsluftbehälter 9
und zu einer Steuerkammer 10. Die Leitungskammer 3 und die Steuerkammer 10 sind durch einen Kolben 11 voneinander
getrennt, welcher mit einem Ventilrohr 12 verbunden ist, das abgedichtet in eine Auslaßkammer 13
ragt, dort geöffnet ist, weiter abgedichtet eine mit der Atmosphäre in Verbirdung stehende Kammer 14 durchragt,
einen die Kammer 14 von einer Kammer 15 trennenden Kolben 16 trägt und in der Kammer 15 vor einer
Doppelventildichtung 17 endet. In der mit einem Bremszylinder 18 direkt oder über ein nicht dargestelltes
Relaisventil verbundenen Kammer 15 befindet sich eine den Kolben 16 belastende Druckfeder 19· Die federbelastete
Doppeldichtplatte 17 bildet zusaemen mit einem gehäusefesten Ventilsitz 20 ein Einlaßventil 17»20
von einem Raum 21 in die Kammer 15· An den Vorratsluftbehälter 9 ist ein Höchstdruckbegrenzer 22 bekannter
Bauart, beispielsweise entsprechend der DT-OS 24 23 430, angeschlossen, dessen Ausgang mit einer Leitung 23 verbunden
ist, an welche über eine erste Bremsdüse 24 der Raum 21 angeschlossen ist.
Das elektrische Steuergerät umfaßt ein kolbengesteuertes Wechselventil 25 mit einem Eingangsanschluß 26, der über
eine als Auslaßleitung bezeichnete Rohrleitung 27 mit der Auslaßkammer 13 in Verbindung steht. Das Wechselventil
25 weist einen Steuerkolben 27 auf, der einerseits vom Druck in einem Beaufschlagungsraum 28 entgegen der
Kraft einer i'eder 29 belastet ist und andererseits einen Staierschieber 30 trägt, der den Eingangs ans chluß
26 wechselweise mit einem von zwei Ausgängen 31 bzw. verbindet. Von dem bei drucklosem Beaufschlagungsraum
28 mit dem Eingangsanschluß 26 verbundenen Ausgang 31
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führt eine Rohrleitung 33 über eine erste Lösedüse 34 zur AtmoSphäre. Der andere Ausgang 32 ist ständig mit
dem Beaufschlagungsraum 28 und über eine Rohrleitung
35 sowie ein als einfaches Absperrmagnetventil ausgebildetes Haltemagnetventil 36 mit einer Kammer 37 verbunden.
Die Kammer 37 ist mittels eines als Wechselventil ausgebildeten Bremsmagnetventils 38 wechselweise
über eine aweite Bremsdüse 39 an die zum Höchstdruckbegrenzer
22 führender Rohrleitung 23 anschließbar oder über eine zweite Lösedüse 40 mit der Atmoshäre
verbindbar. Die Spule des Halte- und Bremsmagnetventils
36 und 38 sind einerseits geerdet und andererseits über entgegengesetzt gepolte Dioden 41 bzw. 42 an ein Steuerkabel
43 angeschlossen. Das Halte- und das Bremsmagnetventil 36 und 38, die Kammer 37, die zweiten Brems-
und Lösedüsen 39 und 40 sowie die Leitung 35 gehören
ebenfalls dem elektrischen Steuergerät an.
Bei betriebsbereiter, gelöster Bremse sind die Hauptluftleitung 1, die Leitungskammer 3» die Steuerkammer
10 und der Vorratsluftbehälter 9 mit Regeldruckhöhe von beispielsweise 5 bar aufgeladen. In der Rohrleitung 23
und dem Raum 21 herrscht Je nach Ausbildung des Höchstdruckbegrenzers
22 ebenfalls Regeldruckhöhe öder der dem Bremszylinder 18 maximal zuzuführende Druck von beispielsweise
3,8 bar. Die Ventilstange 12 ist von der
Doppelventildichtung 17 abgesenkt und der Bremszylinder 18 über die Kammer 15 und die Auslaßkammer 13 somit
mit der Auslaßleitung 27 verbunden. Das Brems- und das Haltemagnetventil 38 und 36 sind unerregt und befinden
sich in ihren dargestellten Schaltstellungen, in welcher die Leitung 35 mit der Kammer 37 verbunden und über
die zweite Lösedüse 40 in die Atmosphäre entlüftet ist. Das Wechselventil 25 findet sich daher ebenfalls in der
dargestellten Schaltstellung und die Ausgangsleitung 27
ist über die Leitung 33 und die erste Lösedüse 34 mit
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-Jb -
der Atmosphäre verbunden.
Zum pneumatisch gesteuerten Bremsen wird der Druck in
der Hauptluftleituny 1 abgesenkt, der in der ßteuerkammer 10 sodann überwiegende Druck hebt das Kolbensystem
11,16 an, das Ventilrohr 12 legt sich gegen die Doppelventildichtung 17 und hebt diese vom Ventilsitz
20 ab. Daraufhin kann Druckluft durch die erste Bremsdüse 24 überwacht in den nunmehr von der Atmosphäre
abgetrennten Bremszylinder 18 einströmen,bis in der
Kammer 15 ein das Kolbensystem 11,16 bis zum Aufsetzen
der Doppelventildichtung 17 auf den Ventilsitz 20 absenkender Druck aufgebaut ist. Zu Beginn der Drucklufteinströmung
in den Bremszylinder 18 wird dabei gegebenenfalls der Druck in der Rohrleitung 23 abgesenkt, der
Höchstdruckbegrenzer 22 tritt in Tätigkeit und speist in die Bohrleitung 23 jedenfalls nur noch eine dem
Höchstdruck für den Bremszylinder 18 entsprechende Druckhöhe ein.
Beim pneumatischen Bremsenlösen spielen sich entsprechend umgekehrte, bekannte Vorgänge ab, wobei im wesentlichen
das Ventilrohr 12 von der Doppelventildichtung 17 abgesenkt und der Bremszylinder 18 über die Auslaßleitung 27
sowie die erste Lösedüse 34 in die Atmosphäre entleert
wird.
Die erste Bremsdüse 24 sowie die erste Lösedtiße 34 sind
auf die für pneumatische Bremssteuerungen vorgeschriebenen, relativ langen Füll- und Entleerzeiten des Bremszylinderβ
18 abgestimmt.
Zum elektrisch gesteuerten Bremsen wird an das Steuerkabel 43 derart Spannung angelegt, daß über die Diode 42 das
Bremsmagnetventil 38 erregt wird, während das Haltemagnetventil
36 über die Diode 41 entregt bleibt. Aus 4er fiohrleitung
23 strömt sodann Druckluft durch die «weite Brems-
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düse 59 überwacht in den Raum 37 und durch die Leitung
35 in den Beaufschlagungsraum 38 sowie den Ausgang 32
ein. Zu Beginn dieser Druckluftentnahme aus der Rohrleitung 23 wird der in dieser gegebenenfalls herrschende
Regeldruck auf die maximal den Bremszylinder 18 zuzuführende Druckhöhe herabgesetzt und' der Höchstdruckbegrenzer
22 tritt in Tätigkeit^JEs ist festzustellen,
daß in der Rohrleitung 23 ab Bremsbeginn sowohl bei pneumatischer wie bei elektrischer Bremssteuerung jedenfalls
der maximale Bremszylinder-Beaufschlagungsdruck ansteht^/Durch Druckbeaufschlagen des Beaufschlagungsraumes 28 wird beim elektrisch gesteuerten Bremsvorgang
sodann der Steuerschieber 30 umgeschaltet, so daß die erste Lösedüse 34- von der Auslaßleitung 27 abgetrennt
und diese mit dem Ausgang 32, also über die zweite Brems^jlüse 39 mit der Leitung 23 verbunden wird.
Druckluft strömt nunmehr von der Rohrleitung 35 durch die Auslaßleitung 27 » die Auslaßkammer 13» das Ventilrohr
12 und die Kammer 15 in den Bremszylinder 18 ein.
Zum Halten einer bestimmten Bremsstufe wird der Stromfluß
in dem Steuerkabel 43 umgekehrt, so daß das Haltemagnetventil
36 erregt wird und das Bremsmagnetventil 38 abfällt.
Damit wird die Rohrleitung 35 von der Kammer 37 abgetrennt, welche ihrerseits von der Rohrleitung -abgetrennt
und über die zweite Lösedüse 40 mit der Atmosphäre verbunden wird. Der Beaüfschlagungsraum 38 bleibt
über den Steuerschieber 30 mit der Auslaßleitung 27 und dem Bremszylinder 18 verbunden und somit mit der augenblicklichen
im Bremszylinder 18 herrschenden Druckhöhe beaufschlagt,, so daß er seine Schaltstellung beibehält
und die erste Lösedüse 34 weiterhin von der Auslaßleitung
37 absperrt. Der Bremszylinder 18 ist somit abgesperrt und behält seine augenblickliche Beaufschlagungsdruckhöhe
bei.
Zum Verstärken der Bremsstufe wird der Stromfluß durch
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-Λ -
das Steuerkabel 43 wiederum umgekehrt, wodurch sich durch Entregen des Haltemagnetventils 36 und Erregen
des Bremsmagnetventils 38 die Verbindung von der Bohrleitung
23 durch die Kammer 37 zur Bohrleitung 35» der Auslaßleitung 27 und zum Bremszylinder 18 wiederherstellt
und in den Bremszylinder 18 erneut Druckluft, überwacht durch die zweite Bremsdüse 39» eingespeist
wird. Die Drucklufteinspeisung in den Bremszylinder 18 kann bis zur maximalen, durch den Höchstdruckbegrenzer
22 bestimmten Druckhöhe erfolgen.
Zum elektrisch gesteuerten Lösen der Bremse wird die
Stromführung des Steuerkabels 4-3 unterbrochen, so daß
das Haltemagnetventil 36 und auch das Bremsmagnetventil
.30 in ihre unerregten, dargestellten Schaltstellungen
gelangen. Aus dem Bremszylinder 18 strömt sodann Druckluft durch die Kammer 15» das Ventilrohr 12, die Auslaßleitung
27, den Steuerschieber 30, die Leitung 35 und das Haltemagnetventil 36 zur Kammer 37» von welcher
sie durch das Bremsmagnetventil 38 und die zweite Lösedüse
40 aur Atmosphäre abströmt. Aus dem Bremszylinder 18 strömt somit Druckluft durch die zweite Lösedüse
überwacht zur Atmosphäre ab. Der Beaufschlagungsraum bleibt dabei beaufschlagt,bis der Druck im Bremszylinder
18 und damit auch im Beaufschlagungsraum 28 auf einen sehr niedrigen Wert abgesenkt ist. Dann erst vermag die
i'eder 2) den SteuerkolUen 27 gegen die restliche Druckbelastung
durch den Beaufschlagungsraum 28 anzuheben und neu Steuerschieber 30 in die dargestellte Schaltstellung
«urückzufuhren, in welcher die Auslaßleitung
27 über den Eingangsanschluß 26 mit dem Ausgang 31 und
die Leitung 33 sowie die erste Lösedüse 34 mit der Atmosphäre verbunden ist, während die Leitung 35 abgeschlossen
ist. Die restliche Entleerung des Bremszylinders 18 während der letzten Lösephase erfolgt somit
über die erste Lösedüse 34. Der Beaufschlagungsraua
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entleert sich währenddessen über die Leitung 35 und die Kammer 37 durch die zweite Lösedüse 40 zur Atmosphäre.
Der elektrisch gesteuerte Lösevorgang ist vor Erreichen der vorstehend erwähnten letzten Lösephase durch Erregen
des HaltemagnetventilB 36 jederzeit unterbrechbar; das Haltemagnetventil 36 sperrt dabei die Auslaßleitung
27 und die Leitung 35 von der Kammer 37 und damit der zweiten Lösedüse 40 ab.
Die zweite Bremsdüse 39-sowie die zweite Lösedüse 40
sind auf die relativ kurzen, im Eisenbahnwesen zugelassenen Füll- und Entleerzeiten des BremsZylinders 18
bei elektrisch gesteuerten Bremsvorgängen abgestimmt; sie erlauben somit eine wesentlich raschere Drucksteuerung
für den Bremszylinder 18 als die ersten Brems- und Lösedüsen 24 und 34-,
Selbstverständlich kann die Druckluftbremse mit üblichen
v/eiteren, nicht dargestellten Zusatzgeräten ausgestattet sein: so kann es zweckmäßig sein, einen Mindesdruckbegrenzer
vorzusehen, der in der aus der bereits erwähnten DT-üü 2 423 430 bekannten V/eise mit dem Höchstdruckbegrenzer
22 zusammenarbeiten kann, oder es kann ein Zugartumsteilgerät
entsprechend der DT-PS 1 299 307 vorgesehen sein, mit welchem der ersten Bremsdüse 24 und
der ersten Lösedüse 34 weitere Düsen parallel schaltbar sind, so daß die Druckluftfüllung -und -entleerung des
Bremszylinders 18 während pneumatisch gesteuerten Bremsvorgängen in für die jeweilige Zugart vorgeschriebenen
Zeitspannen erfolgen kann. Weiterhin ist es möglich, das Halte- und das Bremsmagnetventil 36 bzw. 38 über
getrennte Kabel zu erregen, so daß die Dioden 41 und 42
entfallen.
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Leerseife
Claims (2)
- y& : -3en 5.8.1976ΐΡ-bePatentansprücheElektropneumatisch Druckluftbremse für Schienenfahrzeuge, mit einem die Druckluftbeaufscblagung eines BremsZylinders überwachenden, pneumatischen Dreidrucksteuerventil, welches zumindest eine erste in eine Druckluftspeiseleitung eingeordnete Bremsdüse und zumindest eine in eine Verbindung von einer Auslaßleitung zur Atmosphäre eingeordnete erste Löse-düse aufweist, und mit einem eine Drucküberwachung in der Auslaßleitung bewirkenden, elektrischen Steuergerät, umfassend ein Haltemagnetventil und ein als Wechselventil ausgebildetes Bremsmagnetventil zum Abtrennen der Auslaßleitung von der ersten Lösedüse und Verbinden der Auslaßleitung mit einer zur Atmosphäre führenden zweiten Lösedüse oder einer an eine Druckluftquelle angeschlossenen zweiten Bremsdüse, wobei die ersten Brems- und Lösedüsen für längere Mill- und Entleerzeiten des Brems Zylinders be-r messen sind als die zweiten MULI- und Lösedüsen, dadurch gekennzeichnet, daß ein kolbengesteuertes Wechselventil (25) vorgesehen ist, an dessen wechselweise mit einem ersten oder einem zweiteil Ausgang (31 oder 32) verbindbafen Eingang (26) die Auslaß-Leitung (2?) angeschlossen ist, dessen bei fehlender Druckbeaufschlagung seines Steuerkolbens (27) mit aem Eingang (26) verbundener erster Ausgang (31) an die erste Lösedüse (34·) und dessen zweiter Ausgang (32) mit einem Beaifschlagungsraum (28) für den Steuerkolben (27) verbunden sowie vom Haltemagnetventil (36) überwacht an eine Kammer-(37) anschließbar ist, welche mittels des Bremsmagnetventils (38) wechselweise entweder über die zweite Bremsdüse (40) mit der Druckluftquelle (Vorratsluftbehälter 9) oder über die zweite Löaedüse (40) ait der Atmosphäre ver-/'Ί I809808/0395bunden ist.
- 2. Elektropneumatische Druckluftbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (27) auf Beiner dem Beaufschlagungsraum (28) angewandten Seite von einer Jeder (29) belastet und mit einem Steuerschieber (30) zum wechselweisen Anschluß der beiden Ausgänge (31 oder 32) an den Eingang (26) verbunden ist«809808/0395
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