DE1155469B

DE1155469B - Electro-pneumatic guide brake device for rail vehicles

Info

Publication number: DE1155469B
Application number: DEK41396A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Friedrich Hildebrand
Original assignee: Knorr Bremse GmbH
Current assignee: Knorr Bremse GmbH
Priority date: 1960-08-06
Filing date: 1960-08-06
Publication date: 1963-10-10

Description

Elektropneumatische Führerbremseinrichtung für Schienenfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine elektropneumatische Führerbremseinrichtung für Schienenfahrzeuge, mit durch einen Steuerstrom stromstärkeabhängig steuerbaren Bremsregeleinrichtungen und mit einem handbetätigbaren pneumatischen Druckregler.Electropneumatic driver's brake device for rail vehicles The The invention relates to an electropneumatic driver's brake device for rail vehicles, with brake control devices that can be controlled by a control current as a function of the current strength and with a manually operated pneumatic pressure regulator.

Bekannte Ausführungen derartiger Führerbremseinjichtungen weisen einen der von der Führerbremseinrichtung zu den Bremsregeleinrichtungen führenden, vom Steuerstrom durchflossenen Steuerleitung vorgeschalteten, von Hand über einen Führerbremshebel direkt oder indirekt verstellbaren Regelwiderstand auf, mittels dessen der Stromfluß in der Steuerleitung einstellbar ist. Diese bekannten Ausführungen sind jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß eine Änderung des Widerstandes der Steuerleitung, wie er beispielsweise durch eine Änderung der Zahl der zu einem Zug gekoppelten und abzubremsenden Wagen bedingt sein kann, eine Änderung des Stromflusses in der Steuerleitung hervorruft, die durch ein Nachstellen des Regelwiderstandes ausgeglichen werden muß. Ebenso müssen Spannungsänderungen der Stromquelle mit Hilfe des Regelwiderstandes kompensiert werden. Den einzelnen Stellungen des Führerbremshebels sind also keine bestimmten Bremsstufen zuweisbar.Known designs of such driver brake devices have a leading from the driver's brake device to the brake control devices, from Control line connected upstream of the control current, by hand via a driver's brake lever directly or indirectly adjustable control resistor, by means of which the current flow is adjustable in the control line. However, these known designs are with has the disadvantage that a change in the resistance of the control line, such as for example, by changing the number of those coupled to a train and The car to be braked can be caused by a change in the current flow in the control line which are compensated for by readjusting the rheostat got to. Likewise, voltage changes of the power source must be made with the help of the variable resistor be compensated. The individual positions of the driver's brake lever are therefore not can be assigned to certain braking levels.

Um diesen aufgezeigten Nachteil zu beheben, ist eine älteres Recht bildende Bremseinrichtung geschaffen worden, in der dem zusammen mit dem Druckregler eines pneumatischen Führerbremsventils verstellbaren Regelwiderstand ein veränderlicher Vorwiderstand vorgeschaltet ist, der der Anpassung der Führerbremseinrichtung an die Wagenzahl und die Spannung der Stromquelle dient. Bei Verwendung eines derartigen Vorwiderstandes kann zwar jeder Stellung des Führerbremshebels eine bestimmte Bremsstufe zugeordnet werden, doch ist hierzu Voraussetzung, daß jeder Änderung der an die Führerbremseinrichtung angeschlossenen Bremsanlage ein Nachstellen des Vorwiderstandes folgt.In order to remedy this disadvantage, there is an older right forming braking device has been created in which together with the pressure regulator a pneumatic driver's brake valve adjustable control resistor a variable Series resistor is connected upstream of the adaptation of the driver's brake device the number of cars and the voltage of the power source are used. When using such a Resistance can indeed have a certain braking level in each position of the driver's brake lever be assigned, but a prerequisite for this is that any change to the Driver's brake device connected to the brake system an readjustment of the series resistor follows.

Weiterhin ist bereits eine elektropneumatische Druckluftbremse bekannt, welche zur Vermeidung des vorerwähnten Nachteils eine mittels eines Potentiometers einstellbare Wechselspannungsquelle aufweist, deren Wechselspannung über die Steuerleitung und an jedem Wagen angeordnete Transformatoren an den einzelnen Wagen angeordnete, aus den Wagenbatterien mit Gleichstrom versorgte und über elektropneumatische Steuerventile die Wagenbremsen überwachende Verstärker steuert. Diese Druckluftbremse bedarf also einer besondere Wechselspannungsquelle und an jedem Fahrzeug außer einer Wagenbatterie einer Vielzahl elektronischer Schaltelemente, so daß sie kompliziert, äußerst vielteilig und daher sehr teuer ist.Furthermore, an electropneumatic air brake is already known, which, in order to avoid the aforementioned disadvantage, one by means of a potentiometer has adjustable AC voltage source, whose AC voltage via the control line and transformers arranged on each car. Supplied with direct current from the car batteries and via electropneumatic control valves controls the amplifier that monitors the car brakes. So this air brake is needed a special AC voltage source and on every vehicle except a car battery a variety of electronic switching elements, so that they are complicated, extremely multi-part and is therefore very expensive.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Schaffung einer sich automatisch an die angeschlossene Bremsanlage anpassenden, bei gleichen Stellungen des Führerbremshebels stets Stromflüsse gleicher Stärke in der Steuerleitung und damit gleichstarke Bremsungen bewirkenden Führerbremseinrichtung der eingangs angegebenen Art, welche zu ihrem Betrieb nur eine unstabilisierte Stromquelle benötigt und welche sich aus nur wenigen, robusten Bauelementen zusammensetzt, welche also einfach herzustellen ist und einen weitgehend wartungsfreien Betrieb erlaubt.The object on which the invention is based is to create one that automatically adapts to the connected braking system, with the same Positions of the driver's brake lever always current flows of the same strength in the control line and thus equally strong braking effecting the driver's braking device of the introduction specified type, which only requires an unstabilized power source to operate and which is composed of only a few, robust components, which is is easy to manufacture and allows largely maintenance-free operation.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch ein ein Doppelventil steuerndes Relaisventil gelöst, das von dem durch den Druckregler überwachten Druck und von der vom Steuerstrom der Bremsregeleinrichtungen oder einem diesem Strom proportionalen Strom auf denbeweglichenAnker einesElektromagneten ausgeübten proportionalen Kraft entgegen einer konstanten Kraft steuerbar ist, wobei das Doppelventil den Druck in einem Stehzylinder überwacht, der die Stellung eines vom Steuerstrom durchflossenen Regelwiderstandes bestimmt.This object is achieved according to the invention by a double valve controlling Relay valve released, which is controlled by the pressure monitored by the pressure regulator and by that of the control current of the brake regulating devices or a current proportional to this Proportional force exerted on the moving armature of an electromagnet can be controlled against a constant force, the double valve controlling the pressure in a standing cylinder that monitors the position of a control current flowing through it Rheostat determined.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung schematisch dargestellt.An exemplary embodiment according to the invention is shown schematically in the drawing shown.

Ein von einer nicht dargestellten Druckluftquelle über eine Rohrleitung 1 mit Druckluft versorgter Druckregler 3, der mittels eines Handhebels 5 auf verschiedene Druckhöhen einstellbar ist, steuert über eine Leitung 7 in einen Zylinderraum 9 eines Relaisventils 11 eine der Stellung des Handhebels 5 entsprechende Druckhöhe ein. Der Zylinderraum 9 ist mittels eines Kolbens 13 von einem in seinem Volumen durch einen Luftbehälter 15 vergrößerten, aus der Leitung 7 über ein Rückschlagventil 17 füllbaren Zylinderraum 19 abgetrennt. Der durch eine Feder 16 belastete Kolben 13 ist von einem Ventilrohr 21 durchsetzt, das die Zylinderräume 9 und 19 abgedichtet durchdringt, einerseits in einem Raum 23 mit einem Ventilsitz 25 und andererseits in der freien Atmosphäre endet. Dem Ventilsitz 25 ist eine federbelastete Doppeldichtplatte 27 zugeordnet, die zusammen mit einem gehäusefesten Ventilsitz 29 ein die Belüftung des Raumes 23 aus einem mit der Leitung 1 in Verbindung stehenden Raum 31 bzw. die Entlüftung durch das Ventilrohr 21 überwachendes Doppelventil 25, 27, 29 bildet. Der Raum 23 steht über eine Leitung 33 mit einem Stehzylinder 35 in Verbindung, der die Stellung eines Schleifkontakts 39 auf einem regelbaren Widerstand 37 überwacht. Ein Ende des Widerstandes 37 ist mit einem Ende einer zu den nicht gezeigten Bremsregeleinrichtungen führenden Steuerleitung 41 und der Schleifkontakt 39 mit einem Pol einer Stromquelle 43 verbunden. Der zweite Pol der Stromquelle 43 steht über die Spule 45 eines Elektromagneten mit dem zweiten Ende der Steuerleitung 41 in Verbindung. Der Anker 47 des Elektromagneten ist auf dem ins Freie ragenden Ende des Ventilrohres 21 in Wirkungsrichtung des Zylinderraumes 9 auf dem Kolben 13 befestigt.One from a compressed air source, not shown, via a pipeline 1 with compressed air supplied pressure regulator 3, which by means of a hand lever 5 to different Pressure levels can be set, controls via a line 7 into a cylinder chamber 9 of a relay valve 11 a pressure level corresponding to the position of the hand lever 5 a. The cylinder space 9 is of one in its volume by means of a piston 13 by an air tank 15 enlarged, from the line 7 via a check valve 17 fillable cylinder space 19 separated. The piston loaded by a spring 16 13 is penetrated by a valve tube 21 which seals the cylinder spaces 9 and 19 penetrates, on the one hand in a space 23 with a valve seat 25 and on the other hand ends in the free atmosphere. The valve seat 25 is a spring-loaded double sealing plate 27 assigned, together with a valve seat 29 fixed to the housing, the ventilation of the room 23 from a communicating with the line 1 room 31 or the Ventilation through the valve tube 21 monitoring double valve 25, 27, 29 forms. The space 23 is connected via a line 33 to a standing cylinder 35, which monitors the position of a sliding contact 39 on an adjustable resistor 37. One end of the resistor 37 is connected to one end of a brake control device, not shown leading control line 41 and the sliding contact 39 with one pole of a power source 43 connected. The second pole of the power source 43 is above the coil 45 of an electromagnet with the second end of the control line 41 in connection. The armature 47 of the electromagnet is on the protruding into the open end of the valve tube 21 in the direction of action of the The cylinder space 9 is attached to the piston 13.

Bei betriebsbereiter, gelöster Bremse steuert der Druckregler 3 in die Leitung 7 Regeldruckhöhe ein. In den Zylinderräumen 9 und 19 herrscht Regeldruckhöhe, so daß der Kolben 13 pneumatisch entlastet ist. Der Raum 23 ist durch vorheriges Öffnen des Ventils 25,27 entlüftet, und der Stellzyinder 35 schaltet denWiderstand 37 völlig in den dieSteuerleitung 41 umfassenden Stromkreis ein. Der schwache Stromfluß durch die Magnetspule 45 vermag den Anker 47 nicht zu beeinflussen, so daß das Doppelventil 25, 27, 29 durch ihre Federbelastung geschlossen ist.When the brake is ready for operation, the pressure regulator 3 controls the control pressure level in line 7. In the cylinder chambers 9 and 19 there is a control pressure level, so that the piston 13 is pneumatically relieved. The space 23 is vented by opening the valve 25, 27 beforehand, and the adjusting cylinder 35 switches the resistor 37 completely into the circuit comprising the control line 41. The weak current flow through the solenoid 45 cannot influence the armature 47, so that the double valve 25, 27, 29 is closed by its spring loading.

Zum Bremsen wird der Druck in der Leitung 7 und dem Zylinderraum 9 mittels des Druckreglers 3 um einen der gewünschten Bremsstufe entsprechenden Wert vermindert. Der in dem Zylinderraum 19 verbleibende Druck hebt den Kolben 13 an und öffnet das Ventil 27, 29, so daß in den Raum 23 und damit in den Stehzylinder 35 Druckluft einströmt. Der Stellzylinder 35 verstellt dabei den Schleifkontakt 39 auf dem regelbaren Widerstand 37 derart, daß der Stromfluß in der Steuerleitung 41 und damit die Erregung der Spule 45 anwächst. Der ansteigende Stromfluß in der Steuerleitung 41 hat ein entsprechendes Einbremsen der durch ihn gesteuerten Bremsen zur Folge. Sobald ein entsprechender Stromfluß erreicht ist, zieht die Spule 45 den Anker 47 derart an, daß sich das Ventil 27, 29 schließt und der augenblicklich erreichte Zustand beibehalten wird. Bei einer Änderung der Spannung der Stromquelle 43, des Widerstandes oder der Leistungsaufnahme der Steuerleitung 41 ändert sich auch die Erregung der Magnetspule 45 entsprechend, der Anker 47 wird stärker oder schwächer angezogen und durch Öffnen eines -der Ventile 25, 27 bzw. 27, 29 stellt sich mittels Verstellung des Widerstandes 37 der ursprüngliche Stromfluß wieder ein.For braking, the pressure in the line 7 and the cylinder chamber 9 is reduced by means of the pressure regulator 3 by a value corresponding to the desired braking level. The pressure remaining in the cylinder chamber 19 lifts the piston 13 and opens the valve 27, 29, so that compressed air flows into the chamber 23 and thus into the upright cylinder 35. The adjusting cylinder 35 adjusts the sliding contact 39 on the controllable resistor 37 in such a way that the current flow in the control line 41 and thus the excitation of the coil 45 increases. The increasing current flow in the control line 41 results in a corresponding braking of the brakes it controls. As soon as a corresponding current flow is reached, the coil 45 attracts the armature 47 in such a way that the valve 27, 29 closes and the state currently reached is maintained. When the voltage of the current source 43, the resistance or the power consumption of the control line 41 changes, the excitation of the solenoid 45 changes accordingly, the armature 47 is attracted more or less and by opening one of the valves 25, 27 or 27, 29 the original current flow is restored by adjusting the resistor 37.

Das Lösen der Bremse erfolgt durch Einsteuern von Regeldruckhöhe in den Zylinderraum 9. Dadurch wird das Ventil 25, 27 geöffnet und der Stellzylinder 35 entlüftet, wobei der Stromfluß durch die Steuerleitung 41 durch Verstellen des Widerstandes 37 entsprechend gedrosselt wird. Die Erregung der Spule 45 sinkt, und bei Erreichen eines gelösten Bremsen entsprechenden Stromflusses in der Steuerleitung 41 schließt sich das Doppelventil 25, 27, 29 unter der Kraft der Federn.The brake is released by controlling the control pressure level in the cylinder chamber 9. This opens the valve 25, 27 and the actuating cylinder 35 is vented, the current flow through the control line 41 being correspondingly throttled by adjusting the resistor 37. The excitation of the coil 45 decreases, and when a current flow corresponding to a released braking is reached in the control line 41, the double valve 25, 27, 29 closes under the force of the springs.

Der Druckregler 3 kann gleichzeitig zur üblichen, pneumatischen Steuerung der Bremsen verwendet werden, wobei dann lediglich noch Einrichtungen vorzusehen sind, welche ein Wirksamwerden der pneumatischen oder der elektrischen Bremssteuerung bevorzugen.The pressure regulator 3 can be used at the same time as the usual pneumatic control of the brakes are used, in which case only devices have to be provided which make the pneumatic or electric brake control effective prefer.

Claims

Claim: Electropneumatic driver's brake device for rail vehicles, with brake control devices that can be controlled as a function of the current intensity and with a manually operated pneumatic pressure regulator, characterized by a relay valve (11) controlling a double valve (25, 27, 29), which is controlled by the pressure monitored by the pressure regulator (3) and by the proportional force exerted by the control current of the brake regulating devices or a current proportional to this current on the movable armature (47) of an electromagnet (45, 47) can be controlled against a constant force, the double valve monitoring the pressure in a standing cylinder (35) which controls the Determines the position of a control resistor (37) through which the control current flows. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1081491. Older patents considered: German Patent No. 1116 263.