DE10220216A1

DE10220216A1 - Verfahren und Anlage zur Einspeisung von einem Druckmittel in einen Arbeitsdruckbehälter

Info

Publication number: DE10220216A1
Application number: DE2002120216
Authority: DE
Inventors: Friedrich Hegewald; Gerd Helbig
Original assignee: Rexroth Mecman GmbH; DB Cargo AG
Current assignee: DB Schenker Rail Deutschland AG
Priority date: 2000-11-07
Filing date: 2002-05-06
Publication date: 2003-11-27
Anticipated expiration: 2022-05-07
Also published as: DE10220216B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die dazugehörige Anlage zur Einspeisung von einem Druckmittel in einen Arbeitsdruckbehälter, insbesondere von Druckluft in einen Arbeitsluftbehälter eines mit pneumatischen Zusatzeinrichtungen versehenen schienengebundenen Fahrzeuges. DOLLAR A Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und die dazugehörige Anlage zur Einspeisung eines Druckmittels in einen Arbeitsdruckbehälter eines schienengebundenen Fahrzeuges zu entwickeln, das die Füllung der Arbeitsdruckbehälter aus der Hauptluftbehälterleitung in kürzester Zeit ohne Beeinflussung der Druckluftbremse ermöglicht als auch unabhängig vom Vorhandensein einer Hauptdruckbehälterleitung betrieben wird und es ermöglicht, die Druckmittelentnahme aus der Hauptluftleitung in Abhängigkeit vom Druck im Arbeitsdruckbehälter zu steuern, ohne die Funktion des Bremssystems zu beeinflussen. DOLLAR A Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Entnahme einer Menge des Druckmittels pro Zeiteinheit aus der Hauptdruckbehälterleitung (30) in Richtung Arbeitsdruckbehälter (16) in Abhängigkeit zum Druck in der Hauptdruckbehälterleitung (30) durchgeführt wird und die Druckgröße, bei der eine Änderung des entnommenen Druckmittelvolumens stattfindet, einstellbar gestaltet wird. DOLLAR A Es ist vorgesehen, dass bei einer Reduzierung des Druckes in der Hauptdruckbehälterleitung (30) unterhalb eines eingestellten Wertes und bei Anliegen eines vorbestimmten Druckes in der Hauptdruckleitung (10) des ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einspeisung von einem Druckmittel in einen Arbeitsdruckbehälter mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen sowie die dazugehörige Vorrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruches 13 genannten Merkmalen.
Es ist bekannt, dass an schienengebundenen Fahrzeugen, insbesondere an Güterfahrzeugen, Zusatzeinrichtungen, beispielsweise zur Betätigung von Kippeinrichtungen zur Entladung der Fahrzeuge, angeordnet sind. Solche Zusatzeinrichtungen können auch Türöffner an Eisenbahnfahrzeugen für den Personenverkehr, an Straßenbahnfahrzeugen oder dergleichen schienengebundener Fahrzeuge sein. Diese Zusatzeinrichtungen werden in der Regel pneumatisch durch Druckluft betrieben. Der entsprechend benötigte Arbeitsdruck und die Luftmenge zur Betätigung der Zusatzeinrichtungen wird von am Fahrzeug angeordneten Arbeitsluftbehältern den Zusatzeinrichtungen über Druckluftleitungen zugeführt. Zur Einspeisung der Druckluft in die Arbeitsluftbehälter sind die Fahrzeuge neben der Hauptluftleitung zur Betätigung der Druckluftbremse mit einer zusätzlichen Hauptbehälterluftleitung ausgerüstet. Über eine Druckluftleitung und entsprechende pneumatische Bauteile erfolgt eine Einspeisung der Druckluft aus der Hauptluftbehälterleitung in einen oder in mehrere Arbeitsluftbehälter der einzelnen Fahrzeuge Die Einspeisung der Druckluft in die Hauptluftbehälterleitung erfolgt dabei mittels eines Kompressors vom Triebfahrzeug aus. Wird die Druckluft aus der Hauptluftbehälterleitung ungedrosselt entnommen, erfolgt je nach Anzahl der mit dieser Einrichtung ausgerüsteten Wagen im Zuge eine erhebliche Entnahme von Druckluft aus der Hauptluftbehälterleitung, was zu einem Absinken des Druckes in den Hauptluftbehältern des Triebfahrzeuges führen kann. Dies kann dazu führen, dass die von diesem Triebfahrzeug gesteuerte Druckluftbremse in ihrer Funktion beeinträchtigt wird.
Dieses Problem wurde bisher dadurch gelöst, dass die Zuführung der Druckluft aus der Hauptluftbehälterleitung in die Arbeitsluftbehälter erst ab einem bestimmten Druck in der Hauptluftbehälterleitung und/oder gedrosselt über eine Drosseldüse erfolgt. Die Füllung der Arbeitsluftbehälter erst ab einem bestimmten Druck in der Hauptluftbehälterleitung hat den Nachteil, das bei Nutzung einer stationären Druckluftanlage, welche mit niedrigeren Drücken, als auf den Triebfahrzeugen üblich, betrieben wird, keine Auffüllung der Arbeitsluftbehälter erfolgt. Die Füllung der Arbeitsluftbehälter gedrosselt über eine Drosseldüse hat den Nachteil, dass der Füllvorgang stark verzögert erfolgt und nicht regelbar ist. Die zusätzliche Hauptluftbehälterleitung ist bei einem Einsatz von pneumatischen Zusatzeinrichtungen unbedingt notwendig, da eine Einspeisung von Druckluft aus der Hauptluftleitung des Bremssystems nicht möglich ist. Eine Einspeisung von Druckluft aus der Hauptluftleitung in die Arbeitsluftbehälter hätte bei einer Druckreduzierung durch entsprechend große Luftentnahme ein Anlegen der Druckluftbremse zur Folge. Bei einer Entnahme von Druckluft aus der Hauptluftleitung des Bremssystems zur Zuführung in die Arbeitsluftbehälter ist eine Beeinträchtigung der Druckluftbremse in ihrer Funktion nicht zu vermeiden.
Die zusätzliche Hauptluftbehälterleitung zur Versorgung der Arbeitsluftbehälter für die pneumatischen Zusatzeinrichtungen bedingt, dass alle im Zug befindlichen Fahrzeuge mit einer entsprechenden Hauptluftbehälterleitung ausgerüstet und miteinander verbunden beziehungsweise gekuppelt sein müssen. Außerdem ist der Einsatz von Triebfahrzeugen notwendig, die über einen entsprechenden Hauptluftbehälterleitungsanschluss verfügen. Das hat zur Folge, dass ein zusätzlicher hoher Aufwand bei der Disposition der Fahrzeuge erforderlich ist und der Einsatz der Fahrzeuge erheblich eingeschränkt wird.
Eine Entnahme von Druckluft aus der Hauptluftleitung des Bremssystems zur Zuführung in die Arbeitsluftbehälter ohne Beeinträchtigung der Druckluftbremse in ihrer Funktion ist nur zu vermeiden, wenn die entnommene Luftmenge pro Zeiteinheit so gering ist, dass die Steuerorgane der Bremssteuerung auf Grund ihrer Unempfindlichkeit auf die durch die Druckluftentnahme verursachten geringen Druckschwankungen in der Hauptluftleitung nicht reagieren. Deshalb darf die entnommene Luftmenge pro Zeiteinheit einen bestimmten Wert nicht überschreiten.
Wird aus der Hauptluftleitung mittels einer Drosseldüse Druckluft entnommen, ist die entnommene Luftmenge pro Zeiteinheit maßgeblich vom Querschnitt der Drosseldüse und der Druckdifferenz zwischen der Hauptluftleitung und dem Arbeitsdruckbehälter abhängig.
Das heißt, dass bei Verwendung nur einer Drosseldüse mit konstantem Querschnitt zu Beginn eines Füllvorganges und drucklosem Arbeitsdruckbehälter die entnommene Luftmenge pro Zeiteinheit ihren Maximalwert besitzt, während sie bei steigendem Gegendruck im Arbeitsdruckbehälter immer geringer wird, was ein verzögertes Auffüllen der/des Arbeitsdruckbehälter/s zur Folge hätte, da die mögliche Luftmenge nicht mehr aus der Hauptdruckleitung entnommen werden könnte. Dadurch wird die Zeit bis zum vollständigen Auffüllen der Arbeitsdruckbehälter unnötig verlängert.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und die dazugehörige Anlage zur Einspeisung eines Druckmittels in einen Arbeitsdruckbehälter eines schienengebundenen Fahrzeuges zu entwickeln, dass die Füllung der Arbeitsdruckbehälter aus der Hauptluftbehälterleitung in kürzester Zeit ohne Beeinflussung der Druckluftbremse ermöglicht als auch unabhängig vom Vorhandensein einer Hauptdruckbehälterleitung betrieben wird und es ermöglicht, die Druckmittelentnahme aus der Hauptluftleitung in Abhängigkeit vom Druck im Arbeitsdruckbehälter zu steuern, ohne die Funktion des Bremssystems zu beeinflussen.
Die Verkürzung der Füllzeiten wird dadurch erreicht, dass bei der Füllung der Arbeitsdruckbehälter aus der Hauptluftbehälterleitung die Füllung unabhängig von den Drücken im Arbeitsdruckbehälter und in der Hauptluftbehälterleitung ständig sowohl über eine Drosseldüse mit geringem Querschnitt als auch über eine Drosseldüse mit größerem Querschnitt erfolgt und bei steigendem Druck in der Hauptluftbehälterleitung über einen einstellbaren Wert, ab dem die Beeinflussung der Druckluftbremse ausgeschlossen werden kann, die weitere Füllung nur noch über eine Drosseldüse mit größerem Querschnitt erfolgt. Bei der Füllung der Arbeitsdruckbehälter aus der Hauptluftleitung wird bei abnehmender Luftströmung durch die geringer werdende Druckdifferenz zwischen der Hauptluftleitung und dem Arbeitsdruckbehälter die Druckmittelentnahme über eine zweite Drosseldüse mit größerem Querschnitt durchgeführt und das entnommene Druckmittel gesteuert dem Arbeitsdruckbehälter zugeführt. Dadurch wird die Zeit bis zum vollständigen Auffüllen der/des Arbeitsdruckbehälter/s wesentlich verkürzt.
Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren zur Einspeisung von einem Druckmittel in einen Arbeitsdruckbehälter mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen sowie durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 13 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, dass bei einer Reduzierung des Druckes in der Hauptdruckbehälterleitung unterhalb eines eingestellten Wertes und bei Anliegen eines vorbestimmten Druckes in der Hauptdruckleitung des Bremssystems dem Arbeitsdruckbehälter des Fahrzeuges ein Druckmittel aus der Hauptdruckleitung zugeführt wird, beziehungsweise dass die Hauptdruckbehälterleitung über eine Druckleitung, ein Rückschlagventil, zwei Drosseldüsen und ein Steuerventil sowie die Hauptdruckleitung über eine Druckleitung, zwei Drosseldüsen, drei hintereinander angeordneten Steuerventilen und einem Rückschlagventil mit dem Arbeitsdruckbehälter des jeweiligen Fahrzeuges verbunden sind, wird erreicht, dass bei entsprechend vorliegenden Druckverhältnissen in der Hauptdruckbehälterleitung und in der Hauptdruckleitung eine Zuführung des Druckmittels zu den Arbeitsdruckbehältern jeweils über die Hauptdruckbehälterleitung als auch über die Hauptdruckleitung erfolgen kann, wobei die Werte, bei der die jeweilige Zuführung des Druckmittels zu dem Arbeitsdruckbehälter erfolgen soll, einstellbar sind. Durch die Zuführung des Druckmittels zu den Arbeitsdruckbehältern bei Vorliegen von entsprechenden Drücken in der Hauptdruckbehälterleitung und in der Hauptdruckleitung wird erreicht, dass bei einem Vorhandensein einer Hauptdruckbehälterleitung an allen Fahrzeugen des Zuges die Einspeisung der Arbeitsdruckbehälter über die Hauptdruckbehälterleitung mit einem gegenüber der Hauptdruckleitung größerem Druck erfolgt. Dabei wird das Druckmittel aus der Hauptdruckbehälterleitung bei absinkendem Druck in der Hauptdruckbehälterleitung unter einen einstellbaren Wert über zwei hintereinander angeordnete Drosseldüsen entnommen, damit die von den Kompressoren des Triebfahrzeuges erzeugte Druckluft vorrangig zum Auffüllen und Betätigen der Druckluftbremsen zur Verfügung steht. Steigt der Druck in der Hauptdruckbehälterleitung über 6 bar, ist der Füllvorgang der Druckluftbremsen weitgehend abgeschlossen und es kann wieder eine größere Luftmenge pro Zeiteinheit aus der Hauptdruckbehälterleitung entnommen werden. Der weitere Füllvorgang wird nur über eine Drosseldüse mit größerem Querschnitt bis zum vollständigen Auffüllen der/des Arbeitsdruckbehälter/s weitergeführt.
Befindet sich ein oder mehrere Fahrzeuge im Zug, die nicht mit einer Hauptdruckbehälterleitung ausgerüstet sind, wird dem Arbeitsdruckbehälter bei Vorliegen eines eingestellten Druckes das Druckmittel aus der Hauptdruckleitung zugeführt. Dabei wird das Druckmittel aus der Hauptdruckleitung des Bremssystems nur bei gelöster Druckbremse entnommen, so dass eine Beeinträchtigung der Druckbremse des schienengebundenen Fahrzeuges in ihrer Funktion ausgeschlossen wird. Bei der Zusammenstellung der Züge ist es nicht mehr erforderlich, dass jedes einzelne Fahrzeug mit einer Hauptdruckbehälterleitung ausgerüstet ist. Dadurch werden die Kosten bei der Disposition der Fahrzeuge reduziert und der Aufwand verringert. Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Lösung können bei der Zusammenstellung eines Zuges alle vorhandenen Fahrzeuge eingesetzt werden. Die Funktionsweise der pneumatischen Zusatzeinrichtungen an den Fahrzeugen ist gewährleistet und eine Beeinträchtigung der Wirkungsweise der Druckbremsen wird ausgeschlossen. Wenn alle Fahrzeuge im Zug mit einer Hauptdruckbehälterleitung ausgerüstet sind, erfolgt eine Zuführung des Druckmittels aus der Hauptdruckbehälterleitung zu den Arbeitsdruckbehältern. Dadurch wird ein höherer Arbeitsdruck in den Arbeitsdruckbehältern erreicht, da die Hauptdruckbehälterleitungen mit einem gegenüber den Hauptdruckleitungen höheren Druck betrieben werden. Der höhere Arbeitsdruck in den Arbeitsdruckbehältern wirkt sich dabei positiv auf die nachgeschalteten Zusatzeinrichtungen aus.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das dem Arbeitsdruckbehälter zugeführte Druckmittelvolumen durch Anordnung mehrerer Drosseldüsen in der zu dem Arbeitsdruckbehälter führenden Druckleitungen einstell- und regelbar. Dieses ist besonders wichtig und von Vorteil bei einer Entnahme des Druckmittels aus der Hauptdruckleitung. Damit wird erreicht, dass beim Auffüllen der drucklosen Arbeitsdruckbehälter als auch beim Nachspeisen von verbrauchten Druckmitteln nur eine geringe Menge an Druckmitteln aus der Hauptdruckleitung entnommen wird. Die Druckentnahme ist so gering, dass der eingestellte Wert, bei dem eine Zuführung des Druckmittels zu dem Arbeitsdruckbehälter erfolgt, nicht überschritten wird. Durch die geringe Druckentnahme wird die Funktion der Druckbremse der Fahrzeuge beim Bremsen und Lösen nicht beeinträchtigt.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnung, die eine schematische Darstellung einer Anlage zur Einspeisung von einem Druckmittel in einen Arbeitsdruckbehälter zeigt, näher erläutert.
Die Erfindung wird am Beispiel eines Güterfahrzeuges erläutert, das mit einer pneumatischen Zusatzeinrichtung zum Öffnen und Schließen der Seitenwände zur Entleerung des Fahrzeuges versehen ist. Die erfindungsgemäße Lösung beschränkt sich nicht nur auf das angegebene Ausführungsbeispiel. Sie ist für alle schienengebundenen Fahrzeuge einsetzbar, die mit druckbetätigten Zusatzeinrichtungen, wie Türöffner, Kippvorrichtungen oder dergleichen, versehen sind.
Die im Ausführungsbeispiel verwendeten Begriffe beziehen sich auf den Einsatz des verwendeten Druckmittels, in diesem Fall auf Luft, so dass beispielsweise für den in den Ansprüchen verwendeten Begriff der Hauptdruckleitung 10 der Begriff Hauptluftleitung 10 verwendet wird. Der Einsatz der erfindungsgemäßen Lösung ist nicht nur auf Luft als Druckmittel beschränkt. Es können auch andere pneumatische Druckmittel zum Einsatz gelangen.
An einem Güterfahrzeug sind eine Hauptluftbehälterleitung 30, zur Versorgung der Arbeitsluftbehälter 16 mit Druckluft, und eine Hauptluftleitung 10 für das Bremssystem des Güterfahrzeuges angeordnet. Die Hauptluftleitung 10 stellt die Verbindung von allen Fahrzeugen mit dem Triebfahrzeug her und dient zur Übertragung des Arbeits- und Signalübertragungsmediums zur jeweiligen Druckluftbremse der einzelnen Fahrzeuge. In der Regel wird die Hauptluftleitung 10 zur Betreibung des Bremssystems mit 5 bar und die Hauptluftbehälterleitung 16 mit einem Druck bis zu 10 bar beaufschlagt.
Erfindungsgemäß ist die Hauptdruckbehälterleitung 30 über eine Druckleitung 32, einen Filter 34, einen Filter mit Wasserabscheider 36, ein Rückschlagventil 38, eine Drosseldüse 40, ein Steuerventil 43 und eine Drosseldüse 41 mit einem Arbeitsluftbehälter 16 verbunden, während die Hauptdruckleitung 10 über eine Druckleitung 12, einen Filter 18, zwei parallel angeordnete Drosseldüsen 28 und 29, drei hintereinander angeordnete Steuerventile 42, 20 und 21 und ein Rückschlagventil 22 mit dem Arbeitsdruckbehälter 16 des jeweiligen Fahrzeuges verbunden ist. Von dem Arbeitsluftbehälter 16 führt eine Luftleitung 14 zu einer Steuerplatte, von der die Betätigung der Zusatzeinrichtungen erfolgt. In Ausströmrichtung ist in der Luftleitung 14 ein Filter 26 angeordnet. Außerdem ist die Luftleitung 14 mit der Luftleitung 15 und der Luftleitung 12 verbunden.
Wenn durchgängig alle Fahrzeuge des Zuges mit einer Hauptluftbehälterleitung 30 versehen und die jeweiligen einzelnen Hauptluftbehälterleitungen 30 miteinander verbunden und an die Druckeinspeisungsvorrichtung des Triebfahrzeuges angeschlossen sind, erfolgt die Zuführung der Druckluft über die Luftleitung 32 und den oben genannten pneumatischen Bauelementen zu einem oder mehreren Arbeitsluftbehältern 16. Gleichzeitig gelangt die aus der Hauptluftbehälterleitung 30 entnommene Druckluft über die Luftleitung 32 in die Luftleitung 14.
Beträgt der Druck in der Hauptluftbehälterleitung beispielsweise p_HBL < 6 bar, erfolgt die Druckmittelentnahme aus der Hauptluftbehälterleitung 30 über die Drosseldüse 40, das Steuerventil 43 und die Drosseldüse 41 mit kleinem Querschnitt zum Arbeitsdruckbehälter 16. Bei Vorliegen eines entsprechenden Druckes von beispielsweise p_HBL ≥ 6 bar in der Hauptluftbehälterleitung 30 wird das über den Druck in der Hauptluftbehälterleitung 30 verstellbare Steuerventil 43 aus seiner in der Figur dargestellten Grundstellung umgeschaltet, wodurch die Drosseldüse 41 überbrückt und die Luftströmung auf den durch die Drosseldüse 40 eingestellten Wert erhöht wird. Dazu ist das Steuerventil 43 mit einer Luftleitung 45 zur Zuführung des Druckes aus der Hauptluftbehälterleitung 30 zum Steuerventil 43 verbunden.
Das über den Druck in der Hauptluftbehälterleitung 30 verstellbare Steuerventil 42 wird bei Erreichen eines entsprechend eingestellten Druckes in der Hauptluftbehälterleitung 30 umgeschaltet. Das Steuerventil 42, das als ein druckverstellbares 3/2 Wegeventil ausgebildet ist, schaltet bei Erreichen des am Steuerventils 42 eingestellten Wertes von beispielsweise p_HBL ≥ 3 bar um. Das bedeutet, dass bei einem Druck in der Hauptluftbehälterleitung 30 von p_HBL ≥ 3 bar das Steuerventil 42 aus seiner in der Figur dargestellten Grundstellung umgeschaltet wird. Dabei wird durch das Steuerventil 42 die Zuführung von Druckluft aus der Hauptluftleitung 10 über die Luftleitung 12 unterbrochen und die Luftleitung 12 zwischen dem Steuerventil 20 und 42 wird entlüftet. Eine Einspeisung von Druckluft von der Hauptluftleitung 10 über die Luftleitung 12 zu dem Arbeitsluftbehälter 16 wird somit wirksam unterbrochen.
Eine Einspeisung von Druckluft in den Arbeitsluftbehälter 16 erfolgt in diesem Fall nur von der Hauptluftbehälterleitung 30 über die Luftleitung 32. Dabei wird durch die Drosseldüsen 40 und 41 eine einstellbare Luftmenge aus der Hauptluftbehälterleitung 30 entnommen. Die Verstellung des Steuerventils 42 erfolgt, wie beschrieben, bei Erreichen eines am Steuerventil 42 eingestellten Druckes in der Hauptluftbehälterleitung 30. Dazu ist das Steuerventil 42 mit einer Luftleitung 44 zur Zuführung des Druckes aus der Hauptluftbehälterleitung 30 zum Steuerventil 42 verbunden.
Bei Vorliegen eines entsprechenden Druckes in der Hauptluftleitung 10 wird auch das über den Druck in der Hauptluftleitung 10 verstellbare Steuerventil 20 in der Luftleitung 12 umgeschaltet. Das Steuerventil 20 regelt in Verbindung mit den Steuerventilen 21 und 42 eine Entnahme der Druckluft aus der Hauptluftleitung 10 und deren Zuführung über die Luftleitung 12 zu dem Arbeitsluftbehälter 16. Dabei ist der entsprechende Entnahmedruck an dem Steuerventil 20 einstell- und regelbar. Da in der Regel die Hauptluftleitung 10 zur Betätigung des Bremssystems von Eisenbahnfahrzeugen mit 5 bar betrieben wird, wird der Entnahmedruck an dem als 3/2 oder 5/2 Wegeventil ausgebildeten Steuerventil 20 auf p_HL ≥ 4,6 bar eingestellt. Das bedeutet, dass bei einem Druck von p_HL ≥ 4,6 bar in der Hauptluftleitung 10 das über den Druck in der Hauptluftleitung 10 verstellbare Steuerventil 20 aus seiner in der Figur dargestellten Grundstellung umgeschaltet wird. Dazu ist das Steuerventil 20 mit einer Luftleitung 13 zur Zuführung des Druckes aus der Hauptluftleitung 10 zum Steuerventil 20 verbunden. Durch die beiden umgeschalteten Steuerventile 20 und 42 erfolgt eine Entlüftung der Luftleitung 12 bis zu dem Rückschlagventil 22.
Das Steuerventil 42 ist so eingestellt, dass es bei Unterschreitung eines eingestellten Druckes in der Hauptluftbehälterleitung 30 in seine Ausgangsstellung zurückgeschaltet wird. Vorteilhafterweise beträgt der am Steuerventil 42 eingestellte minimale Druckwert 1 bar. Das heißt, sinkt der Druck in der Hauptluftbehälterleitung 30 unter 1 bar, schaltet das Steuerventil 42 durch Federkraft in seine in der Figur dargestellte Ausgangsstellung um. Bei gleichzeitigem Anliegen eines Druckes von p_HL ≥ 4,6 bar in der Hauptluftleitung 10 befindet sich das Steuerventil 20, wie bereits beschrieben, in einer gemäß der Figur dargestellten umgeschalteten Stellung. Eine Luftentnahme aus der Hauptluftleitung 10 erfolgt somit über die Luftleitung 12, über den Filter 18, über die Drosseldüse 28 oder 29, über das Steuerventil 21 und über das Rückschlagventil 22 zu dem Arbeitsluftbehälter 16, der entsprechend mit Druckluft bis zur Erreichung des Drucks in der Hauptluftleitung 10 gefüllt wird.
Das über den Druck im Arbeitsdruckbehälter 16 verstellbare Steuerventil 21 wird bei Erreichen eines entsprechend eingestellten Druckes im Arbeitsdruckbehälter 16 umgeschaltet. Die Druckmittelentnahme aus der Hauptluftleitung 10 erfolgt in Abhängigkeit von der Stellung des Steuerventils 21 wahlweise über die Drosseldüse 28 oder über die Drosseldüse 29. In der in der Figur dargestellte Grundstellung des Steuerventils 21 ist die Düse 28 mit kleinerem Durchmesser von ca. 0,6 mm wirksam, wenn der Druck im Arbeitsdruckbehälter 16 ca. p < 3,5 bar beträgt. Der Düsenquerschnitt der Drosseldüse 28 wird so gewählt, das in diesem Abschnitt des Füllvorganges die durch die Unempfindlichkeit der Bremseinrichtung bestimmte zulässige Druckmittelentnahme aus der Hauptdruckleitung ausgenutzt wird. Der Druckanstieg im Arbeitsdruckbehälter erfolgt je nach Wahl des Düsenquerschnittes und der Leitungsquerschnitte im Druckbereich von 0 und ca. 3,5 bar nahezu linear. Bei steigendem Druck im Arbeitsdruckbehälter und gleichbleibendem Düsenquerschnitt verringert sich die Luftströmung aufgrund der geringer werdenden Druckdifferenz zwischen dem Druck in der Hauptdruckleitung und dem Druck im Arbeitsdruckbehälter, was zu einer starken Verlangsamung der weiteren Füllvorganges führen würde. (Fig. 2 und 3)
Das Steuerventil 21, das als ein druckverstellbares 3/2 Wegeventil ausgebildet ist, schaltet bei Erreichen des am Steuerventils 21 eingestellten Wertes von beispielsweise p ≥ 4 bar um. Das bedeutet, dass bei einem Druck im Arbeitsdruckbehälter 16 von p ≥ 4 bar das Steuerventil 21 aus seiner in der Figur dargestellten Grundstellung umgeschaltet wird. Steigt also der Druck im Arbeitsdruckbehälter 16 auf einen Wert, ab dem die Luftentnahme aus der Hauptluftleitung unter den zulässigen Wert absinkt, wird das Steuerventil 21 in Abhängigkeit vom Druck im Arbeitsdruckbehälter 16 umgeschaltet, wodurch die Drosseldüse 28 ab- und die Düse 29 mit größerem Querschnitt zugeschaltet wird, was zu einer Vergrößerung des wirksamen Querschnitts und somit wieder zu einer Anhebung der Luftströmung bis auf den maximal zulässigen Wert führt. Dabei wird durch die Drosseldüsen 28 und 29 eine jeweils einstellbare Luftmenge aus der Hauptluftleitung 10 entnommen. Die Verstellung des Steuerventils 42 erfolgt, wie beschrieben, bei Erreichen eines am Steuerventil 21 eingestellten Druckes im Arbeitsdruckbehälter 16. Dazu ist das Steuerventil 21 mit einer Luftleitung 15 zur Zuführung des Druckes aus dem Arbeitsdruckbehälter 16 zum Steuerventil 21 verbunden.
Das Rückschlagventil 22 ist dabei so angeordnet, dass bei einer Reduzierung des Druckes in der Hauptluftleitung 10 keine Luft aus dem Arbeitsluftbehälter 16 zurückströmen kann. Außerdem ist nach dem Rückschlagventil 22 die Luftleitung 12 mit der zur Steuerplatte führenden Luftleitung 14 verbunden.
Durch die Anordnung der Drosseldüsen 28 und 29 in der Luftleitung 12 wird erreicht, dass bei Bedarf nur eine bestimmte Luftmenge aus der Hauptluftleitung 10 entnommen und dem Arbeitsluftbehälter 16 und über die Luftleitung 14 der Steuerplatte zugeführt wird. Über die Drosseldüsen 28 und 29 ist die zu entnehmende Luftmenge in Abhängigkeit vom Druck im Arbeitsdruckbehälter einstellbar. Dabei wird der Wert so eingestellt, dass bei einer Luftentnahme aus der Hauptluftleitung 10 nur so viel Luft entnommen wird, dass die Funktion der Druckluftbremsen im Zug beim Bremsvorgang und beim Lösen nicht beeinflusst wird.
Die Versorgung der an dem Güterfahrzeug angeordneten pneumatischen Zusatzeinrichtungen mit der entsprechenden Druckluft erfolgt über die am Güterfahrzeug angeordneten Arbeitsluftbehälter 16. Bei Vorliegen eines entsprechenden Druckes kann das Auffüllen der Arbeitsdruckbehälter 16 mit Druckluft über die Luftleitung 32 oder über eine mit der Hauptluftleitung 10 verbundenen Luftleitung 12 erfolgen, die ebenfalls mit der Luftleitung 14 und mit dem Arbeitsluftbehälter 16 verbunden sind. Die Betätigung der Klappenzylinder der Zusatzeinrichtung erfolgt über eine am Güterfahrzeug angeordnete Steuerplatte, die mit der Luftleitung 14 verbunden ist. Die Druckluft dient dabei als Arbeitsübertragungsmedium zur Betätigung der Klappenzylinder und als Signalübertragungsmittel für die Steuerplatte. In der Luftleitung 14 ist weiterhin ein Filter 26 angeordnet.
Mit der Erfindung wurde eine Lösung geschaffen, die einen Einsatz von Fahrzeugen auch ohne zusätzliche Hauptdruckbehälterleitung, bei Gewährleistung der Arbeitsfähigkeit der an den Fahrzeugen installierten Zusatzeinrichtungen, ermöglicht. Bei Vorhandensein der entsprechenden Hauptdruckbehälterleitung an allen Fahrzeugen des Zuges erfolgt, bei Vorliegen eines entsprechenden Druckes, die Einspeisung des Druckmittels in den Arbeitsdruckbehälter über die Hauptdruckbehälterleitung mit verkürzten Füllzeiten, wobei ein hoher Arbeitsdruck in dem Arbeitsdruckbehälter realisiert werden kann. Bei einem Einsatz von Fahrzeugen ohne zusätzliche Hauptdruckbehälterleitung oder bei Unterschreitung des eingestellten Druckes in der Hauptdruckbehälterleitung erfolgt die Zuführung von Druckluft aus der Hauptdruckleitung des Bremssystems zu den Arbeitsluftbehältern mit verkürzten Füllzeiten. Durch die erfindungsgemäße Anordnung und Steuerung der Druckmittelentnahme wird erreicht, dass die Entnahme der Druckluft aus der Hauptdruckleitung des Bremssystems nicht permanent erfolgt, sondern nur bei gelöster Druckluftbremse und ohne deren Funktion dabei zu beeinträchtigen.
Das hat folgende Vorteile:

- Die Zeit zum Auffüllen des entleerten Arbeitsluftbehälters kann je nach Wahl der Düsenquerschnitte verkürzt werden.
- Beim Auffüllen der Arbeitsdruckbehälter (16) aus der Hauptdruckbehälterleitung (30) wird die Druckmittelentnahme so gesteuert, dass eine Beeinflussung der Druckluftbremse vermieden wird.
- Beim Ergänzen der beim Betätigen der Zusatzeinrichtung verbrauchten Luftmenge aus der Hauptdruckleitung (10) wird eine wesentliche Verkürzung der Auffüllzeit erreicht, wenn die Einstellung der Steuerung derart erfolgt, dass der Schaltpunkt des Steuerventils 21 während der Druckluftentnahme aus dem Arbeitsluftbehälter nicht unterschritten wird und dadurch die Düse 29 wirksam bleibt.
- Der Querschnitt der Düse 28 kann derartig verkleinert werden, dass im Störungsfall bei maximaler Undichtheit des Systems nur eine sehr geringe Luftmenge aus der Hauptluftleitung entweichen kann.
- Für die Herstellung der Abfahrbereitschaft eines Zuges ist die Durchführung einer Bremsprobe zwingend erforderlich. Mit der Bremsprobe darf erst begonnen werden, wenn die Dichtheit der Hauptluftleitung nachgewiesen ist. Deshalb muss die Auffüllung der aus der Hauptluftleitung gespeisten Arbeitsdruckbehälter spätestens zu Beginn der Bremsprobe abgeschlossen sein. Durch das beschleunigte Auffüllen der Arbeitsdruckbehälter werden Verzögerungen bei der Herstellung der Abfahrbereitschaft des betreffenden Zuges vermieden.

Bezugszeichenliste

10

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12

13

14

15

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20

21

22

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28

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30

32

34

36

38

40

41

42

43

44

45

Claims

1. Verfahren zur Einspeisung von einem Druckmittel in einen Arbeitsdruckbehälter, insbesondere von Druckluft in einen Arbeitsluftbehälter eines mit pneumatischen Zusatzeinrichtungen versehenen schienengebundenen Fahrzeuges, wobei die Einspeisung des Druckmittels in den Arbeitsdruckbehälter über eine Hauptdruckbehälterleitung erfolgt und ein weiteres Druckmittel über eine das Triebfahrzeug mit allen Fahrzeugen verbindende Hauptdruckleitung dem Bremssystem zugeführt wird, wobei bei einer Reduzierung des Druckes in der Hauptdruckbehälterleitung unterhalb eines eingestellten Wertes und bei Anliegen eines vorbestimmten Druckes in der Hauptdruckleitung des Bremssystems dem Arbeitsdruckbehälter des Fahrzeuges ein Druckmittel aus der Hauptdruckleitung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahme einer Menge des Druckmittels pro Zeiteinheit aus der Hauptdruckbehälterleitung (30) in Richtung Arbeitsdruckbehälter (16) in Abhängigkeit zum Druck in der Hauptdruckbehälterleitung (30) durchgeführt wird und die Druckgröße, bei der eine Änderung des entnommenen Druckmittelvolumens stattfindet, einstellbar gestaltet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, das die Druckmittelentnahme aus der Hauptdruckbehälterleitung (30) wahlweise über mindestens zwei Drosseldüsen durchgeführt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass beide Drosseldüsen (40) und (41) wirksam werden, wenn in der Hauptdruckbehälterleitung (30) ein Druck von ca. p < 6 bis 7 bar erreicht wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseldüse (40) wirksam und die Drosseldüse (41) unwirksam wird, wenn in der Hauptdruckbehälterleitung (30) ein Druck von ca. p ≥ 6,0 bis 7,0 bar erreicht wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Abschaltung der Drosseldüse (41) durch das druckabhängige Steuerventil (43) in Abhängigkeit vom Druck in der Hauptdruckbehälterleitung (30) einstellbar durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahme einer Menge des Druckmittels pro Zeiteinheit aus der Hauptdruckleitung (10) in Abhängigkeit zum Druck im Arbeitsdruckgehälter (16) durchgeführt wird und die Druckgröße, bei der eine Änderung des entnommenen Druckmittelvolumens stattfindet, einstellbar gestaltet wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmittelentnahme aus der Hauptdruckleitung (10) wahlweise über mindestens zwei Drosseldüsen durchgeführt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmittelentnahme aus der Hauptdruckleitung (10) wahlweise über eine Drosseldüse (28) mit einem Durchmesser von ca. 0,4 bis 0,6 mm oder über eine Drosseldüse (29) mit einem größeren Durchmesser von ca. 0,7 bis 0,9 mm realisiert wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseldüse (28) wirksam wird, wenn im Arbeitsdruckbehälter (16) ein Druck von ca. p < 3,5 bis 4,0 bar erreicht wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseldüse (29) wirksam wird, wenn im Arbeitsdruckbehälter (16) ein Druck von ca. p ≥ 3,5 bis 4,0 bar erreicht wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltung durch das druckabhängige Steuerventil (21) in Abhängigkeit vom Druck im Arbeitsdruckbehälter (16) einstellbar realisiert wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge pro Zeiteinheit des entnommenen Druckmittels aus der Hauptdruckleitung (10) zu dem Arbeitsdruckbehälter (16) in Abhängigkeit vom Druck im Arbeitsdruckbehälter (16) einstellbar realisiert wird.

13. Anlage zur Einspeisung von einem Druckmittel in einen Arbeitsdruckbehälter, insbesondere von Druckluft in einen Arbeitsluftbehälter eines mit pneumatischen Zusatzeinrichtungen versehenen schienengebundenen Fahrzeuges, wobei zur Einspeisung des Druckmittels in den Arbeitsdruckbehältern eine Hauptdruckbehälterleitung mit den Arbeitsdruckbehältern verbunden ist und am Fahrzeug eine, das Triebfahrzeug mit allen Fahrzeugen verbindende, Hauptdruckleitung für das Bremssystem angeordnet ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptdruckbehälterleitung (30) über eine Druckleitung (32), ein Rückschlagventil (38), eine Drosseldüse (40), ein Steuerventil 43 und eine Drosseldüse (41) sowie die Hauptdruckleitung (10) über eine Druckleitung (12), zwei Drosseldüsen (28) und (29), drei hintereinander angeordnete Steuerventile (42; 20; 21) und ein Rückschlagventil (22) mit dem Arbeitsdruckbehälter (16) des jeweiligen Fahrzeuges verbunden sind.

14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Druckleitung (12) zwischen der Hauptdruckleitung (10) und dem Arbeitsdruckbehälter (16) angeordnete erste Steuerventil (21) ein über den Druck in dem Arbeitsdruckbehälter (16) verstellbares 3/2 Wegeventil ist.

15. Anlage nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verstellung des Steuerventils (21) das Steuerventil (21) mit einer Druckleitung (15) zur Zuführung des Druckes aus dem Arbeitsdruckbehälter (16) verbunden ist.

16. Anlage nach Anspruch 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Druckleitung (12) zwischen der Hauptdruckleitung (10) und dem Arbeitsdruckbehälter (16) angeordnete zweite Steuerventil (42) ein über den Druck in der Hauptdruckbehälterleitung (30) verstellbares 3/2 Wegeventil ist.

17. Anlage nach Anspruch 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Druckleitung (12) zwischen der Hauptdruckleitung (10) und dem Arbeitsdruckbehälter (16) angeordnete dritte Steuerventil (20) ein über den Druck in der Hauptdruckleitung (10) verstellbares 5/2 oder 3/2 Wegeventil ist.

18. Anlage nach Anspruch 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass in der Druckleitung (12) zwischen der Hauptdruckleitung (10) und den Drosseldüsen (28; 29) ein Filter (18) angeordnet ist.

19. Anlage nach Anspruch 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (22) in der mit der Hauptdruckleitung (10) verbundenen Druckleitung (12) zwischen dem dritten Steuerventil (20) und Arbeitsdruckbehälter (16) angeordnet ist.