DE2814763C3 - Bremseinrichtung fur ein Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug - Google Patents
Bremseinrichtung fur ein Fahrzeug, insbesondere SchienenfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Bremseinrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, bestehend
aus einer in Abhängigkeit vom Druck in einer Zug-Bremsleitung mit Hilfe eines einlösig wirkenden
Steuerventils pneumatisch betätigbaren Bremse, und aus einem elektromagnetisch betätigbaren Ventil in der
Bremszylinder-Entlüftungsleitung am Steuerventiiausgang zum stufenweisen Entlüften des Bremszylinders.
Bei Eisenbahnzügen ist es bekannt, die Wagen des Zuges jeweils mit einer pneumatisch betätigbaren
Bremse auszurüsten, die in Abhängigkeit von Druckänderungen in einer Bremsleitung betätigt wird, welche
sich über die gesamte Länge des Zuges erstreckL Die Änderungen des Bremsleitungsdrucks werden durch
eine Steuervorrichtung hervorgerufen, d>e von dem Lokomotivführer betätigt wird, wobei sämtliche Bremsen
gleichzeitig in Tätigkeit gesetzt werden können. Jeder Wagen ist mit einem Steuerventil versehen, das
den dem Bremszylinder zugeführten Druckmitteldruck als Funktion des Drucks in der Bremsleitung steuert.
Dabei steht bei einer bekannten Einrichtung die Bremsleitung gewöhnlich unter einem über dem
atmosphärischen Druck liegenden Druck, und jedes der Steuerventile führt dem Bremszylinder Druckmittel mit
einem Druck zu, der ein Betätigen der Bremse in Abhängigkeit von der Drucksenkung in der Bremsleitung
bewirkt. Die Steuerventile in den Wagen der Züge sind bekanntlich in der Regel als ein- oder mehrlösige
Ventile ausgebildet
Ein Wiedereinbremsen während des Lösevorganges ist mit Hilfe der einlösigen Steuerventile nicht möglich.
Ein erneutes Bremsen kann nur nach dem Ende des Lösevorgangs erfolgen.
Zum Stand der Technik gehört die eingangs genannte Einrichtung mit einer elektro-pneumatischen Einrichtung
für ein abgestuftes Lüften von Bremsen mit einem einlösigen Steuerventil; ein elektromagnetisch betätigbares
Ventil ist in der Entlüftungsleitung des Steuerventils angeordnet, so daß die Geschwindigkeit zum
Entlüften des Bremszylinders gesteuert werden kann. Die elektromagnetisch betätigbaren Ventile auf den
Eisenbahnwagen werden alle mit einer elektrischen Leitung verbunden, die sich über die Länge des Zuges
erstreckt, wobei der Leitung elektrische Signale in Abhängigkeit von einer Freigabe der vom Lokomotivführer
bedienten Bremssteuervorrichtung zugeführt werden, wodurch die Entlüftungsgeschwindigkeit der
Bremse gesteuert wird (US-PS 35 45 816).
Es treten Schwierigkeiten bei dem Wunsch auf. einen Eisenbahnzug aus Wagen mit mehrlösigen Steuerventilen
und aus Wagen mit der elektromagnetischen Anordnung des Ventils für einlösigen Betrieb und des
oben erwähnten elektromagnetisch betätigbaren Ventils zusammenzustellen.
Bei einem aus solchen Wagen zusammengeset2:ten Eisenbahnzug sind die mit den Steuerventilen für
mehrlösigen pneumatischen Betrieb ausgerüsteten Wagen infolge der Auschließlichkeit der pneumatischen
Anlage nicht notwendigerweise mit der Möglichkeit ausgerüstet, die elektrischen Signale vom Führerstand
durch den Zug zu den elektromagnetisch betätigbaren Ventilen der anderen Wagen zu übertragen, und
darüberhinaus ist die Bremssteuervorrichtung des Lokomotivführers nicht notwendigerweise dazu in der
Lage, elektrische Signale für die elektromagnetisch betätigbaren Ventile zu erzeugen. Es kann somit bei
einem derartig zusammengesetzten Eiser.bahnzug der unerwünschte Fall eintreten, daß die Bremszylinder
einiger Wagen vollständig entlüftet werden, während sich die Bremszylinder anderer Wagen noch in einer
Bremsstufe befinden. Die Folgen eines derartigen Zustandes sind bekannt.
Der Erfindung liegt als Aufgabe die Verbesserung der ι ■>
Bremseinrichtung der eingangs erwähnten bekannten Gattung für ein Fahrzeug zugrunde, das mit einem
Steuerventil für einlösigen Betrieb un^ mit einem
elektromagnetisch betätigbaren Ventil der oben erwähnten Bauart versehen ist; und zwar soll es möglich in
sein, in einem Zug mit Fahrzeugen für einlösigen und für mehrlösigen Betrieb in vollem Umfang mehrlösig zu
bremsen.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Einrichtung nach dem Kennzeichenteil des Anspruchs 1 >
> gelöst worden.
Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß das elektromagnetisch betätigbare Ventil durch eine auf den
Druck in der Bremsleitung ansprechende Einrichtung gesteuert wird und daher die elektrischen Signale füi die in
Ventile nicht vom Führerstand aus über die gesamte Länge des Zugs übertragen werden müssen. Die
elektrischen Signale für den Betrieb der elektromagnetisch betätigbaren Ventile werden örtlich in jedem
Wagen erzeugt, und infolge dessen können ohne die i">
oben erwähnten Schwierigkeiten gemäß der Erfindung Fahrzeuge in einem Eisenbahnzug verwendet werden,
die mit Steuerventilen für mehrstufiges Lösen ausgerüstet sind.
Es wird darauf hingewiesen, daß pneumatische 4»
Steuerventile für ein- und mehrlösigen Betrieb an sich bekannt sind (DE-AS 12 10 451), in denen die Entlüftung
des Steuerventils durch eine weitere pneumatische Einrichtung überwacht wird.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung -es dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es
zeigt
F i g. 1 eine schematische Ansicht eines Eisenbahnwagenbremssystems
und
Fig. 2 und 3 schematische Ansichten abgewandelter ίο
Anordnungen zum Steuern eines Haltemagnetventils entwedern in Abhängigkeit von pneumatischen Signalen
in der Bremsleitung oder in Abhängigkeit von elektrischen Signalen der Zugleitung.
Gemäß F i g. 1 erstreckt sich eine elektrische v-,
Zugleitung 10 in üblicher Weise durch einen Eisenbahnwagen parallel zu einer normalerweise unter Druck
stehenden Bremsleitung 12, die zum Übertragen von Bremsbetätigungs- und Entlüftungssignalen in bekannter
Weise dient. Ein pneumatisch betätigbares Steuer- t>o
ventil 14 ist mit der Bremsleitung 12 verbunden. Das Steuerventil 14 ist von derjenigen Bauart, die eine
sofortige Bremsentlüftung bewirkt (einlösig). Eine Bremszylinderleitung 16 verbindet das Steuerventil 14
mit Bremszyiindern oder Betätigungsvorrichtungen der f.',
Bremsen, die nicht dargestellt sind. Die Anordnung ist so getroffen, daß nach Drucksenkung in der Bremsleitung
die Bremsen betätigt werden. Nach Wiederherstellen der Regeldruckhöhe in der Bremsleitung 12 zum
Bremszylinderentlüften ermöglicht das Steuerventil 14
das Ableiten der Druckluft aus der Bremszylinderleitun^
16 in eine Entlüftungsleitung 18. Ein elektrisch betätigbares Magnet-Halteventil 20 ist an die Entlüftungsleitung
18 angeschlossen. Das Ventil 20 ist normalerweise in einer offenen Stellung durch eine
Feder vorgespannt, so daß es während einer Bremsbetätigung keine besondere Funktion hat, weil das
Steuerventil 14 durch dieses hindurch ein Entlüften des Bremszylinders verhindert Das Ventil 20 wird jedoch
durch ein Signal von der Zugleitung 10 geschlossen, so daß der Druck im Bremszylinder auch dann gehalten
wird, nachdem das Steuerventil 14 die Bremszylinderleitung 16 und die Entlüftungsleitung 18 miteinander
verbunden hat Dann kann durch Betätigen des Ventils 20 die Bremszylinderentlüftung wie gewünscht gesteuert
werden. Diese allgemeine Anordnung gehört zum Stand der Technik, wobei eine Leitung 22
(gestrichelt dargestellt) die übliche Verbindung des Ventils 20 mit der Zugleitung 10 bei bekannten
Einrichtungen herstellt. Eine derartige bekannte Einrichtung wird gemäß der Erfindung an eine abgestufte
Bremsentlüftung durch Hinzufügen der übrigen, in F i g. 1 dargestellten Teile verbessert. Es ist eine
elektrische Stromquelle, wie beispielsweise eine Batterie 24 vorgesehen, es kann jedoch auch, falls gewünscht,
eine Wechselstromquelle angeschlossen werden. Der Ausgang der Batterie 24 wird über einen Ausschalter 26
mit einem das Halteventil 20 enthaltenden Ausgangskreis 28 verbunden.
Ein normalerweise geschlossener Differentialdruckschalter 30 ist in den Ausgangskreis 28 geschaltet. Der
Differentialdruckschalter 30 besteht aus einem Brems-Ieitungsdruckraum 32, der mit der Bremsleitung durch
eine Luftleitung 33 verbunden ist. Außerdem ist ein Bezugsdi-uckraum 34 vorgesehen, der durch eine
flexible Membran 36 vom Bremsleitungsdruckraum 32 getrennt ist. Eine Vorspannfeder 38 spannt die
Membran 36 in Richtung des Bremsleitungsdruckraumes 32 vor, so daß der Differentialdruckschalter 30
geschlossen gehalten wird, wenn der Druck im Bezugsdruckraum 34 in einem vorbestimmten Ausmaß
geringer als der Druck in dem Bremsleitungsdruckraum 32 ist. Eine Stange 40 ist mit der Membran 36 verbunden
und mit dieser in Abhängigkeit von Druckänderung in den Räumen 32 und 34 bewegbar. Schließlich ist ein
Schaltelement 42 mit der Stange 40 zum Öffnen und Schließen des Ausgangskreises verbunden.
Eine Luftleitung 44 verbindet den Bezugsdruckraum 34 und einen normalerweise offenen Druckschalter 46,
dem ein Bezugsdruckraum 48 zugeordnet ist. Der Bezugsdruckraum 48 ist an einer Seite durch eine
flexible Membran 50 geschlossen, die z. B. durch eine Feder 52 in Richtung des Bezugsdruckraumes 48
vorgespannt ist, so daß der Druckschalter 46 geschlossen bleibt, bis der Druck in dem Bezugsdruckraum 48 ein
vorbestimmtes Minimum von etwa 7 kg/cm2 erreicht. Eine Stange 54 ist mit der Membran 50 verbunden.
Schließlich ist ein Schaltelement 56 mit der Stange 54 verbunden, so daß der Ausgangskreis 28 in Abhängigkeit
von Druckänderungen im Raum 48 geöffnet und geschlossen werden kann. Der Raum 48 kann wahlweise
an die Luftleitung 33 angeschlossen werden, um den Schalter 46 auf den Bremsleitungsdruck ansprechempfindlicher
zu machen. Der Zweck des Schalters 46 besteht darin, ein freies Entlüften der Bremszylinder zur
Atmosphäre hin zu gewährleisten, wenn der Bremslei-
tungsdruck den nominalen Entlüftungswert erreicht, um ein Oszillieren des Bremsdruckes zu verhindern.
Eine Luftleitung 58 verbindet den Zwischenbehälter 60 mit der Bremsleitung 12, so daß der Druck im
Zwischenbehälter 60 immer geringer als der oder gleich dem Druck in der Bremsleitung 12 ist. Der Zwischenbehälter
60 wird von der Bremsleitung 12 über eine Drossel 64 mit Druck beaufschlagt, welche die
Geschwindigkeit der Druckbeaufschlagung und Druckentlastung der Räume 60,48 und 34 in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel steuert. Ein normalerweise offenes, magnetbetätigtes Ventil 66 ist so geschaltet, daß es den
Luftstrom durch die Drossel 64 steuert. Das Ventil 66 schließt in Abhängigkeit vom elektrischen Strom im
Ausgangskreis 28 und behält sonst seine dargestellte ii
offene Lage bei. Eine Luftleitung 68 verbindet das Ventil 66 mit der Bremsleitung 12. Schließlich sind der
Ausgangskreis 28 und die Zugleitung 10 durch ein Paar blockierender Dioden 70, 72 verbunden, die einen
Stromfluß zum Halteventil 20 entweder vom Ausgangskreis oder von der Zugleitung 10 her ermöglichen,
während der Stromfluß zwischen dem Ausgangskreis 28 und der Zugleitung 10 verhindert wird. Da das Ventil 66
und das Ventil 20 immer gleichzeitig im Zyklus arbeiten, könnten sie selbstverständlich zu einem einzigen Ventil 2r>
zusammengestellt oder durch eine gemeinsame Betätigungsvorrichtung angetrieben werden.
Die in F i g. 1 dargestellte Einrichtung arbeitet wie folgt:
Wenn die Bremsen gelüftet sind, hat der Druck in der jn
Bremsleitung 12 ein Maximum, und die Bremszylinderleitung 16 ist zur Atmosphäre hin entlüftet. Die Räume
32 und 34 sind druckgleich gefüllt, so daß der Schalter 30 geschlossen ist. Da der Bremsleitungsdruck beim
Bremsen über 7,0 kg/cm2 liegt, ist der Druckschalter 46 3i
geöffnet. Während des Bremsens fällt der Bremsleitungsdruck bis auf einen Wert ab, bei dem der
Druckschalter 46 geschlossen wird, wodurch der Ausgangskreis 28 geschlossen wird, weil der Schalter 30
geschlossen bleibt. Der Zwischenbehälter 60 wird über au das Absperrventil 62 entlüftet, wobei er sich mehr oder
weniger der Druckminderung des Bremsieitungsdrucks anpaßt. Das Ventil 66 schließt, wenn der Ausgangskreis
28 geschlossen wird, wodurch ein Entlüften über die Drossel 64 verhindet wird. Das Ventil 20 schließt -r>
ebenfalls; das hat aber keine Wirkung, weil das Steuerventil 14 während des Bremsens zur Entlüftungsleitung hin geschlossen ist. Während des Bremsenlösens
steigt der Druck in der Bremsleitung 12 stufenweise an, bis der Schalter 30 und dadurch der Bremskreis 28 in
geöffnet werden. Das Ventil 66 öffnet sich, so daß eine erneute Druckbeaufschlagung des Zwischenbehälters
60 und der Bezugsräume 34 und 48 möglich ist Das Ventil 20 öffnet sich, damit der Bremszylinderdruck in
die Atmosphäre abgelassen wird. Wenn der Druck in v,
den Räumen 34,48 und 60 ansteigt, wird der Schalter 30
bei relativ langsamer Druckerhöhung in der Bremsleitung 12 eventuell erneut schließen, wodurch die Ventile
66 und 20 geschlossen werden. Steigt der Bremsleitungsdruck weiter an, wird der vorhergehend beschriebene bo
Zyklus wiederholt, so daß das Senken des Bremszylinderdrucks schrittweise mit dem Anstieg des Bremsieitungsdrucks
abgestuft wird. Wenn schließlich der Bremsleitungsdruck 7,0 kg/cm2 überschreitet, öffnet sich
der Schalter 46 zum Zeitpunkt der vollständigen Bremszylinderenllüftung, so daß die Ventile 66 und 20
geöffnet werden, bis die nächste Bremsung erfolgt
In der abgewandelten Ausführungsform nach Fig.2
ist das Halteventil als Magnetventil 20' mit einer Doppelspule ausgebildet, dessen eine Spule mit der
Zugleitung 10 durch eine Verbindungsleitung 22' und dessen andere Spule mit dem Ausgangskreis 28
verbunden sind. So kann das haltende Magnetventil 20' durch Signale entweder von dem Ausgangskreis 28 oder
von der Zugleitung 10 betätigt werden.
Gemäß F i g. 3 kann der Ausgang der Batterie 24 entweder mit dem Ausgangskreis 28 oder einem
Paralleiieitungsabzweig 22" geschaltet werden, der ein
Relais. 74 enthält, das durch von der Zugleitung 10 übertragene Signale betätigbar ist, um die Verbindung
der Biatterie 24 mit dem Paralleiieitungsabzweig 22" zu überwachen. Diese Anordnung erlaubt wiederum das
Betätigen des Haltemagnetventils 20 durch entweder über die Zugleitung 10 oder über den Ausgangskreis 28
übermittelte Signale. Wo keine Notwendigkeit besteht, die Zugleitung 10 und den Ausgangskreis 28 voneinander
zu trennen, wie es dort der FaI! ist, wo eine Energiequelle für die Lokomotive und die Wagen
verwendet wird, können natürlich sowohl die Zugleitung HO als auch der Ausgangskreis 28 unmittelbar mit
der Betätigungsvorrichtung für das Ventil 20 verbunden werden (nicht dargestellt).
Mit Hilfe der erläuterten Einrichtung ist es möglich,
den Wagen in einen Zug einzustellen, in dem das Zuführen elektrischer Signale auf der elekrischen
Zugleitung 10 nicht möglich ist um das Ventil 20 zu betätigen und ein stufenweises Entlüften der Bremsen
zu erreichen, wobei Signale in dem Ausgangskreis 28 zum Betätigen des Ventils 20 und zum stufenweisen
Entlüften der Bremsen in Abhängigkeit von dem zumehmenden Druck, der in der Bremsleitung 12
entsteht erzeugt werden. Für den Fall, daß ein Wagen das beschriebene Bremssystem enthält und sich in einem
Eisenbahnzug befindet, der Wagen mit dem oben erwähnten, pneumatisch betätigten Ventil für stufenweise
Entlüftung enthält, können daher die Bremsen sämtlicher Wagen des Zuges stufenweise in Abhängigkeit
von den Druckänderungen in der Bremsleitung entlüftet werden, und es spielt keine Rolle, daß die
elektrischen Signale nicht über die Länge des Zuges übertragen werden können, um das Ventil 20 zu
betätigen.
Während bei den beschriebenen Ausführungsformen die Bremsleitung 12 normalerweise mit einem Druck
beaufschlagt wird, der größer als der atmosphärische Druck ist, und druckentlastet wird, wenn die Bremsen
betätigt werden sollen, ist es ohne weiteres möglich, die Anordnung so zu modifizieren, daß sie mit einer
Einrichtung arbeitet bei der die Bremsleitung normalerweise unter einem Druck steht der geringer als
atmosphärischer Druck ist Die Anordnung kann auch so abgeändert werden, daß sie in einem System arbeitet,
bei dem der Druckmitteldruck zum Betätigen der Bremsen eher geringer als größer als der atmosphärische
Druck ist
Hierzu 1 Blatt Zeichmingen
Claims (8)
1. Bremseinrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, bestehend aus einer in
Abhängigkeit vom Druck in einer Zug-Bremsleitung
mit Hilfe eines einlösig wirkenden Steuerventils pneumatisch betätigbaren Bremse, und aus einem
elektromagnetisch betätigbaren Ventil in der Bremszylinder-Entlüftungsleitung am Steuerventilausgang
zum stufenweisen Entlüften des Bremszylinders, gekennzeichnet durch eine Einrichtung(30,
46, 60, 62, 64, 66, 68) zum Erzeugen eines oszillierenden elektrischen Signals in Abhängigkeit
von dem sich von dem Bremsbetätigungsdruck auf den Normaldruck ändernden Druck in der Bremslei- is
tung, wobei das elektrisch betätigte Ventil (20) in Abhängigkeit von dem oszillierenden elektrischen
Signal zyklisch geöffnet und geschlossen wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung einen Zwischenbehälter
(60) enthält, der über eine Drossel (64) und ein Elektromagnetventil (66) mit der Bremsleitung (12)
verbunden ist, außerdem einen Differentialdruckschalter (30) in einem Ausgangskreis (2:8) zwischen
einer Stromquelle (Batterie 24) und dem der Drossel 2r>
(64) vorgeschalteten Elektromagnetventil und dem elektromagnetisch betätigbaren Ventil (20) in der
Entlüftungsleitung (18) enthält, dessen Membran (36) auf einer Seite (34) mit dein Druckmittel im
Zwischenbehälter (60) und auf der anderen Seite (32) jo mit dem Druck in der Bremsleitung (12) beaufschlagbar
ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Absperrventil (62), durch das der Druck in
dem Zwischenbehälter (60) in Abhängigkeil von dem Jr>
sich von dem Normaldruck auf den Differenzdruck ändernden Bremsleitungsdruck auf den Differenzdruck
einstellbar ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet
durch einen Druckschalter (46) zum ■»>
Unterbrechen des Ausgangskreises (28) in Abhängigkeit von dem einen vorbestimmten Druck
zwischen dem Differenzdruck und dem Normaldruck erreichenden Druck im Zwischenbehälter.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, Ί1)
mit einer elektrischen Zugleitung, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch betätigte Ventil (20) in
der Entlüftungsleitung (18) zur Aufnahme von Signalen nicht nur von der elektrischen Zugleitung
(10), sondern auch von der Einrichtung (30,46,60, b2, ri<)
64,66,68) vorgesehen ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch betätigte Ventil (20') in
der Entlüftungsleitung (18) zwei Erregerspulen aufweist, von denen eine an den Ausgangskreis (28) Y>
und die andere an eine elektrische Leitung (22') angeschlossen ist, die mit der elektrischen Zugleitung
(10) verbunden irt.
7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule eines Relais (74) in die M)
elektrische Zugleitung (10) und die Kontakte des Relais in eine Leitung (22") geschaltet sind, die mit
dem elektrisch betätigten Ventil (20) in der Entlüftungsleitung (18) verbunden ist, wobei die
Leitung (22") zur Schaltvorrichtung (42) parallel f>'· geschaltet ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch blockierende Gleichrichter (Dioden 70 und 72)
die einen Stromfluß entweder von der elektrischen Verbindung (28) oder der elektrischen Zugleitung
(10) zu dem Ventil (20) in der Entlüftungsleitung (18) ermöglichen und einen Stromfluß von der elektrischen
Zugleitung (10) zum Ausgangskreis {28)
verhindern und umgekehrt.
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