DK150297B - INDIRECT EFFECTS AND LOAD-DEPENDENT AIR BRAKE - Google Patents

Description

150297150297

Den foreliggende opfindelse angår en indirekte virkende og lastafhængig trykluftbremse, især til jernbaner og indeholdende en bremsecylinder, som kan aktiveres af en styreventil gennem en trykluftomsætter i afhængighed af opladningen med trykluft, og hvor 5 der, når bremsen springer til, tilvejebringes et indskudstryk i bremsecylinderen til overvindelse af. returf j eder trækkræfter også ved tomt eller kun delvis lastet køretøj, og hvor trykluftomsætteren indeholder en vægtstang, som ved den ene ende er belastet af styretrykket gennem et første stempel, og som ved den anden ende gennem 10 et andet stempel er belastet af bremsecylindertrykket og i den modsatte retning af styretrykket gennem et tredie stempel samt af en fjeder.The present invention relates to an indirectly acting and load-dependent compressed air brake, in particular for railways and containing a brake cylinder which can be actuated by a control valve through a compressed air converter in dependence on the charge with compressed air and where, when the brake is applied, an insertion pressure is provided in the brake cylinder. to overcome. retractable traction forces also on empty or only partially loaded vehicles, wherein the compressed air transducer contains a lever which is loaded at one end by the control pressure through a first piston and which at the other end through a second piston is loaded by the brake cylinder pressure and in the opposite direction of the control pressure through a third piston as well as a spring.

Fra tjekkisk patentskrift nr. 86144 kendes en bremseindretning af denne type, hvormed det ikke er muligt på ny at udkoble det tredie stempels virkning på vægtarmen efter overvindelse af returfjederkræf- ter. I en trykluftsbremse af den aktuelle type er det kendt (se schweizisk patentskrift nr. 540.800) at arrangere et ringstempel, der er belastet af en fjeder, i trykomsætteren. Som følge af fjederkraften bliver dette stempel imidlertid løftet af det tredie stempel, 20 og med denne kendte mekanisme er det derfor heller ikke muligt at udkoble ringstemplets virkning på vægtarmen på ny efter overvindelsen af returfjederkræfterne.From Czech Patent Specification No. 86144, a brake device of this type is known, by which it is not possible to disengage the effect of the third piston on the weight arm after overcoming return spring forces. In a compressed air brake of the current type, it is known (see Swiss Patent No. 540,800) to arrange a ring piston loaded by a spring in the pressure transducer. However, due to the spring force, this piston is lifted by the third piston, 20 and with this known mechanism it is therefore not possible to disengage the effect of the ring piston on the weight arm again after the overcoming of the return spring forces.

Den foreliggende opfindelsesformål er at tilvejebringe et indskudstryk, men hvor der dog undgås en adderende virkning ved den 25 efterfølgende driftsbremsning. <The object of the present invention is to provide an insertion pressure, but where an additive effect is avoided by the subsequent braking operation. <

Trykluftbremsen ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at det andet af bremsecylindertrykket belastede stempel er indrettet til at kunne understøttes på et ringstempel i bremsecylindertrykkets belastningsretning, hvilket ringstempel er afstøttet mod det tredie stempel ^ gennem nævnte fjeder, og ved at slaglængden for ringstemplet i bremsecylindertrykkets belastningsretning samt slaglængden for det tredie stempel i den modsatte retning er begrænset af anslag.The compressed air brake according to the invention is characterized in that the second piston loaded by the brake cylinder pressure is adapted to be supported on a ring piston in the load direction of the brake cylinder pressure, which ring piston is supported against the third piston through said spring, and that the stroke length of the piston stroke in the ring piston direction the stroke of the third piston in the opposite direction is limited by impact.

2 1502972 150297

Ved indledning af en bremsemanøvre tilvejebringes et indskudstryk som påvirker det andet stempel samt det tredie stempel på en sådan måde, at de af disse stempler udviklede kræfter summeres i påvirkningen af en styreventil til trykluftbremsen. Bremsecylinder-5 trykket påvirker imidlertid, efterhånden som det opbygges, ringstemplet i en retning, som modvirker åbningen af bremseventilen. Når bremsetrykket har nået et vist niveau, er ringstemplet i stand til at sammentrykke den imellem ringstemplet og det tredie stempel anbragte fjeder, og ringstemplet stødes ned imod et anslag. Ved denne bevæg-10 else elimineres påvirkningen fra det tredie stempel til understøtning af det andet stempels bevægelse således, at nu kun det andet stempel påvirker ventilen. Ventilens åbning styres, foruden af det styrbare lufttryk på undersiden af det andet stempel, også af påvirkning fra en vægtstang. Styrekræfterne herfra er regulerbare.Upon initiation of a brake maneuver, an insertion pressure is provided which affects the second piston as well as the third piston in such a way that the forces developed by these pistons are summed in the influence of a control valve for the compressed air brake. However, the pressure of the brake cylinder 5, as it builds up, affects the piston in a direction which counteracts the opening of the brake valve. When the brake pressure has reached a certain level, the annulus is able to compress the spring between the annulus and the third plunger, and the annulus is pushed down against a stop. In this movement, the influence of the third piston is eliminated to support the movement of the second piston such that now only the second piston affects the valve. In addition to the controllable air pressure on the underside of the second piston, the opening of the valve is also controlled by the influence of a lever. The steering forces from here are adjustable.

15 Gennem indretningen ifølge opfindelsen opnås imidlertid, at der opnås et indskudstryk ved indledning af bremsningen, som indenfor passende grænser er uafhængigt af det regulerede tryk, som virker under driftbremsningen, og det opnås at virkningen af dette indskudstryk ophæves efter indbremsningen.15 However, the device according to the invention achieves that an insertion pressure is obtained at the initiation of the braking, which within appropriate limits is independent of the regulated pressure acting during the operating braking, and the effect of this insertion pressure is achieved after the braking.

20 I det følgende skal opfindelsen forklares nærmere ud fra en ud førelsesform og under henvisning til tegningen, hvor figur 1 er en skematisk afbildning af en trykluftbremse ifølge opfindelsen i udløst eller fri tilstand, figur 2 viser en del af den i figur 1 viste trykluftsbremse 25 under indbremsning, dvs. indledning af bremsning, og figur 3 den samme del af trykluftbremsen som i figur 2 men vist under en driftsbremsning.In the following, the invention will be explained in more detail from an embodiment and with reference to the drawing, in which figure 1 is a schematic representation of a compressed air brake according to the invention in the released or free state, figure 2 shows part of the compressed air brake 25 shown in figure 1 during braking, i.e. braking, and Fig. 3 shows the same part of the compressed air brake as in Fig. 2 but shown during an operating braking.

Ifølge figur 1 er en indirekte virkende og på tegningen ikke nærmere vist styreventil 11 sluttet til en hovedluftledning 10, der 30 fører gennem hele toget. Denne styreventil 11 er på den ene side forbundet med en hjælpeluftbeholder 12, og på den anden side med en trykomsætter 13, der indeholder de i et punkteret rektangel indrammede . dele. Denne trykomsætter 13 er endvidere sluttet til hjælpeluftbeholderen 12 samt til en bremsecylinder 14. Bremsecylinderen 14. er forbundet 35 med en bremseklods gennem et ikke vist stangsystem.According to Figure 1, an indirectly acting and not shown control valve 11 is connected to a main air conduit 10 which leads through the entire train. This control valve 11 is connected, on the one hand, to an auxiliary air container 12, and on the other hand to a pressure transducer 13 containing the frames enclosed in a punctured rectangle. parts. This pressure transducer 13 is further connected to the auxiliary air container 12 as well as to a brake cylinder 14. The brake cylinder 14. is connected 35 to a brake pad through a bar system not shown.

Trykomsætteren 13 indeholder en første cylinder, som ved hjælp af to stempler 16 og 17 er opdelt i et øverste kammer 18, et midterste kammer 19 samt et nederste kammer 20. De to stempler 16 og 17 er forbundet med hinanden gennem en stempelstang 21, som ved sin ene ende 40 støtter mod en vægtarm 22. Det øverste kammer 18 i den første cylinder 3 150297 15 er forbundet med styreventilen 11 gennem en ledning 23, og det øverste kammer 18 kan forbindes med midterste kammer 19 gennem en ledning 24, en elektropneumatisk ventil 25 samt en ledning 26. Når en spole 27 er magnetiseret, befinder en ventilskive 28 i den elektro-5 pneumatiske ventil sig i den viste stilling, og de to kamre 18 og 19 er adskilt fra hinanden, hvorved det midterste kammer 19 er forbundet med atmosfæren gennem ledningen 26 og et kammer 29. Hvis spolen 27 ikke er magnetiseret, anbringes skiven 28 på sit nederste ventilsæde, og de to kamre 18 og 19 er forbundet med hinanden, hvor-10 ved det midterste kammer 19 ikke længere står i forbindelse med atmosfæren. Det nederste kammer 20 er til stadighed forbundet med atmosfæren gennem en åbning 30.The pressure transducer 13 contains a first cylinder, which is divided by means of two pistons 16 and 17 into an upper chamber 18, a middle chamber 19 and a lower chamber 20. The two pistons 16 and 17 are connected to each other through a piston rod 21 which at one end 40 abuts against a weight arm 22. The upper chamber 18 of the first cylinder 3 is connected to the control valve 11 through a conduit 23, and the upper chamber 18 can be connected to the middle chamber 19 through a conduit 24, an electropneumatic valve 25 and a line 26. When a coil 27 is magnetized, a valve disc 28 of the electro-pneumatic valve is in the position shown, and the two chambers 18 and 19 are separated from each other, whereby the middle chamber 19 is connected. with the atmosphere through the conduit 26 and a chamber 29. If the coil 27 is not magnetized, the disc 28 is placed on its lower valve seat and the two chambers 18 and 19 are connected to each other, whereby the middle chamber 19 is no longer is connected to the atmosphere. The lower chamber 20 is constantly connected to the atmosphere through an opening 30.

Det øverste stempel 16 er væsentligt større end det nederste stempel 7. Vægtarmen 22 er understøttet på en glidesten 31, som er 15 forskydeligt lejret og forbundet med et stempel 33 gennem en stang 32. Stemplet 33 opdeler en cylinder 34 i to kamre 35 og 36.The upper piston 16 is substantially larger than the lower piston 7. The wall arm 22 is supported on a sliding block 31 which is slidably mounted and connected to a piston 33 through a bar 32. The piston 33 divides a cylinder 34 into two chambers 35 and 36 .

Det ene kammer 35 indeholder en fjeder, som på den ene side hviler mod cylinderen 34, og på den anden side mod stemplet 33, og denne fjeder søger at forskyde stemplet mod højre i figur 1. Det andet kammer 20 36 er forbundet med en ikke vist vejeventil, hvorved der til stadig hed hersker et lastafhængigt lufttryk i kammeret 36. Jo større køretøjsbelastningen er, desto større er lufttrykket i kammeret 36, og desto mere bliver fjederen 37 komprimeret og giidestenen 31 forskudt til venstre.One chamber 35 contains a spring which rests on one side against the cylinder 34, and on the other hand towards the piston 33, and this spring seeks to displace the piston to the right in Figure 1. The other chamber 20 36 is connected to a non- a load-dependent air pressure in the chamber 36. The greater the vehicle load, the greater the air pressure in the chamber 36, and the more the spring 37 is compressed and the guide 31 is displaced to the left.

25 Ved den anden ende af vægtbjælken 32 er der understøttet en hul stempelstang 31, hvorpå der er fastgjort et stempel 40. Dette stempel 40 opdeler sammen med et ringstempel 41 en cylinder 42 i et øverste kammer 43 samt et midterste kammer 44. Et yderligere stempel 45, der er lejret forskydeligt på stempelstangen 39, afgrænser det 30 midterste kammer 44 over for et nederste kammer 46. Dette nederste kammer 46 er forbundet med styreventilen 11 gennem en ledning 47 og ledningen 23. Det øverste kammer 43 er forbundet med bremsecylinde-ren 14 gennem en ledning 48, og det midterste kammer 44 er til stadighed hersker et lastafhængigt lufttryk i kammeret 36. Jo større køre-35 tøjsbelastningen er, desto større er lufttrykket i kammeret 36, og ene side hviler mod cylinderen 50 og på den anden side mod en ring 52. Fjederen 51 søger at trykke ringen 52 an mod såvel et anslag 53 i cylinderen som mod en flange 54 på ringstemplet 41. Stemplet 40 befinder sig i en udsparing i ringstemplet 41. En tætningsmembran 55 40 ligger an mod stemplet 40 og ringstemplet 41.At the other end of the bar 32, a hollow piston rod 31 is supported on which is attached a piston 40. This piston 40, together with a ring piston 41, divides a cylinder 42 into an upper chamber 43 and a middle chamber 44. A further piston 45, slidably mounted on piston rod 39, defines the middle chamber 44 to a lower chamber 46. This lower chamber 46 is connected to the control valve 11 through a conduit 47 and conduit 23. The upper chamber 43 is connected to the brake cylinder. 14 through a conduit 48, and the middle chamber 44 constantly has a load-dependent air pressure in the chamber 36. The greater the load of the vehicle, the greater the air pressure in the chamber 36, and one side rests against the cylinder 50 and on the other side. against a ring 52. The spring 51 seeks to press the ring 52 against both an abutment 53 in the cylinder and against a flange 54 on the ring piston 41. The piston 40 is in a recess in the ring piston 41. ring diaphragm 55 40 abuts the piston 40 and the ring piston 41.

4 1502974 150297

En ventilskive 56, der ligger på et ventilsæde 57, afgrænser det øverste kammer 43 i cylinderen 42 fra et ventilkammer 58, der er forbundet med hjælpeluftbeholderen 12 gennem en ledning 59. Ventilskiven 56 kan løftes fra ventilsædet 57 ved hjælp af den hule stempelstang 5 39.. I den viste stilling for ventilskiven 56 og den hule stempelstang 39 er kammeret 43 aflastet til atmosfæren gennem stempelstangen 39 og ventilkammeret 58 er afspærret fra det øverste kammer 43. Et første anslag 60 begrænser slaglængden for ringstemplet 41 i retning nedad, og et andet anslag 61 begrænser slaglængden for stemplet 45 i retning 10 opad.A valve disc 56 located on a valve seat 57 defines the upper chamber 43 of the cylinder 42 from a valve chamber 58 which is connected to the auxiliary air container 12 through a conduit 59. The valve disc 56 can be lifted from the valve seat 57 by the hollow piston rod 5 39 In the position shown for the valve disc 56 and the hollow piston rod 39, the chamber 43 is relieved to the atmosphere through the piston rod 39 and the valve chamber 58 is blocked from the upper chamber 43. A first stop 60 limits the stroke of the ring piston 41 in a downward direction, and a second stop 61 limits the stroke of piston 45 in direction 10 upwards.

I figurerne 2 og 3 er den i fig. 1 viste cylinder 42 illustreret i 2 yderligere stillinger, men indretningen er den samme og skal derfor ikke beskrives nærmere. Til hinanden svarende dele er forsynet med samme henvisningstal.In FIGS. 2 and 3, the FIG. 1, illustrated in 2 additional positions, but the device is the same and therefore need not be described further. Corresponding parts are provided with the same reference numerals.

Virkemåden for den beskrevne trykluftbremse er som følger:The operation of the described compressed air brake is as follows:

Med fri eller udløst bremse befinder alle bremsemekanismens komponenter sig i den i figur 1 viste stilling. I hovedluftledningen 10 hersker der driftstryk. Hjælpeluftbeholderen 12 er fyldt, og bremsecylinderen 14 er aflastet til atmosfæren gennem ledningen 48, kammeret 43 og den hule stempelstang 39. Med tomt køretøj befinder giidestenen 31 sig i sin højre endestilling. Under antagelse af, at spolen 27 i den elektropneumatiske ventil 25 er magnetiseret, er kammeret 19 aflastet, og kun kammeret 18 er forbundet med styreven-tilen 11 gennem ledningen 23. Sålænge bremsen er udløst, hersker der 25 heller ikke noget tryk i kammeret 18.With a free or released brake, all the components of the brake mechanism are in the position shown in Figure 1. Operating pressure prevails in the main air line 10. The auxiliary air reservoir 12 is filled, and the brake cylinder 14 is relieved to the atmosphere through conduit 48, chamber 43 and hollow piston rod 39. With a blank vehicle, guide slide 31 is in its right end position. Assuming that the coil 27 of the electropneumatic valve 25 is magnetized, the chamber 19 is relieved and only the chamber 18 is connected to the control valve 11 through the conduit 23. As long as the brake is released, there is also no pressure in the chamber 18 .

Ved en bremsning sker der en sænkning af trykket 1 hovedluftledningen 10, og styreventilen 11 reagerer og tilveje- o bringer et indskudstryk på ca. 0,8 kp/cm i kammeret 18 oven over 20 stemplet 16 samt i kammeret 46 under stemplet 45. Hvis glidesten-en 31 som antaget ovenfor, befinder sig i sin højre endestilling, udøver stemplet 16 kun en lille kraft på den hule stempelstang 39 gennem stempelstangen 21 og vægtstangen 22. Derimod skal indskudstrykket slagagtigt løfte stemplet 45 til dets øverste stilling, hvori 35 det ligger an mod anslaget 61, og derved løftes også ringstemplet 41 og stemplet 40 til deres øverste stillinger ved hjælp af fjederen 51 og flangen 54. Denne stilling for de tre stempler 45, 41 og 40 er i vist i figur 2. Denne slagagtige løftning af de tre stempler 45, 41 og 40 er mulig, da der hersker atmosfæretryk i det øverste kammer 40 43 og i det midterste kammer 44 som anført ovenfor. Som vist i figur 2 bliver ventilskiven 56 løftet fra sit ventilsæde 57 på grund af 150297 5 stemplets 40 løftning, hvorved trykluft kan strømme fra hjælpeluft-beholderen 12 og gennem ventilkammeret 58 i det øverste kammer 43 og gennem ledningen 48 ind i bremsecylinderen 14.In the event of a brake, the pressure in the main air line 10 is lowered, and the control valve 11 responds and provides an insertion pressure of approx. 0.8 kp / cm in the chamber 18 above the piston 16 as well as in the chamber 46 below the piston 45. If the slide 31 as assumed above is in its right end position, the piston 16 exerts only a small force on the hollow piston rod 39 By way of the piston rod 21 and the lever 22. By contrast, the insertion pressure must strikingly lift the piston 45 to its upper position, in which it 35 abuts the stop 61, thereby also raising the ring piston 41 and the piston 40 to their upper positions by the spring 51 and the flange 54. This position for the three pistons 45, 41 and 40 is shown in Figure 2. This stroke-like lifting of the three pistons 45, 41 and 40 is possible as atmospheric pressure prevails in the upper chamber 40 43 and in the middle chamber 44 as listed above. As shown in Figure 2, valve disc 56 is lifted from its valve seat 57 due to lifting of piston 40, whereby compressed air can flow from the auxiliary air container 12 and through valve chamber 58 into upper chamber 43 and through conduit 48 into brake cylinder 14.

I det øverste kammer 43 opbygges der et tryk, som først er i 5 stand til at trykke ringstemplet 41 ned mod anslaget 60 og derved komprimere fjederen 51. Denne stilling for de tre stempler 45, 41 og 40 er vist i figur 3. Trykket i kammeret 43 og dermed i bremsecylinderen er nu, dvs. når stemplerne 45 og 41 befinder sig i den i figur 3 viste stilling, endnu kun afhængig af fladeforholdet mellem 10 de to stenpier 16 og 40 samt af giidestenens 31 stilling. Før denne i figur 3 viste stilling for de to stempler 45 og 41 opnås, må der imidlertid opbygges et tryk i kamrene 43 og 46, hvilket tryk må være i stand til at komprimere fjederen 51. Svarende til valget af indskudstryk i kammeret 46 og til styrken for fjederen 51 er det derfor muligt at 15 tilvejebringe et indskudstryk i bremsecylinderen 14, som er uaf^ hængigt af køretøjets belastning, dvs. af giidestenens 31 stilling. Derved opnås, at der tilvejebringes et mindste indskudstryk i bremsecylinderen 14 i samtlige vogne i et tog uafhængigt af vognenes belastning.In the upper chamber 43, a pressure is built which is first able to depress the piston 41 down against the stop 60, thereby compressing the spring 51. This position for the three pistons 45, 41 and 40 is shown in Figure 3. The pressure in chamber 43 and thus in the brake cylinder is now, i.e. when the pistons 45 and 41 are in the position shown in Figure 3, still only dependent on the surface ratio of the two stone piers 16 and 40 as well as the position of the guide stone 31. However, before this position of the two pistons 45 and 41 shown in Fig. 3 is achieved, a pressure must be built up in the chambers 43 and 46, which pressure must be able to compress the spring 51. Corresponding to the choice of insertion pressure in the chamber 46 and to Therefore, for the strength of the spring 51, it is possible to provide an insertion pressure in the brake cylinder 14 which is independent of the vehicle load, ie. of the guide stone 31 position. This provides that a minimum insertion pressure is provided in the brake cylinder 14 in all the wagons of a train, independent of the load of the wagons.

20 Trykomsætterens 13 omsætningsforhold kan formindskes, når strømmen til den elektropneumatiske ventil 25 afbrydes. Såsnart spolen 27 ikke længere er magnetiseret, opstår forbindelsen mellem de to kamre 18 og 19 i cylinderen 15. Dermed hersker der det samme tryk på begge sider af stemplet 16, som dermed bliver uvirksomt. Styretrykket virker 25 således kun på det mindste stempel 17, hvorved bremsekraften formind skes.20 The conversion ratio of the pressure transducer 13 may be diminished when the current to the electropneumatic valve 25 is interrupted. As soon as the coil 27 is no longer magnetized, the connection between the two chambers 18 and 19 in the cylinder 15. The same pressure prevails on both sides of the piston 16, which thus becomes inoperative. Thus, the control pressure acts only on the smallest piston 17, thereby reducing the braking force.