DE1165644B

DE1165644B - Electropneumatic air brake device for rail vehicles

Info

Publication number: DE1165644B
Application number: DEK48019A
Authority: DE
Inventors: Johann Huber
Original assignee: Knorr Bremse GmbH
Current assignee: Knorr Bremse GmbH
Priority date: 1962-10-19
Filing date: 1962-10-19
Publication date: 1964-03-19
Also published as: GB1052933A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: B 61h Boarding school Class: B 61h

Deutsche Kl.: 2Of-37German class: 2Of -37

Nummer: 1165 644Number: 1165 644

Aktenzeichen: K 48019II / 20 f File number: K 48019II / 20 f

Anmeldetag: 19. Oktober 1962Filing date: October 19, 1962

Auslegetag: 19. März 1964Opening day: March 19, 1964

Die Erfindung betrifft eine elektropneumatische Druckluftbremseinrichtung für Schienenfahrzeuge, mit einem einen einerseits vom Druck in einer Hauptluftleitung und andererseits vom Druck in einem Hilfsluftbehälter beaufschlagten Steuerkolben aufweisenden, einlösigen Steuerventil, welches zumindest eine Verbindung der Hauptluftleitung mit dem Hilfsluftbehälter und eine Verbindung eines Bremszylinders mit einem Einlaß- und einem Auslaßraum überwacht, sowie mit einem in die Verbindung des Auslaßraumes mit der Atmosphäre eingeschalteten Lösemagnetventil und einem Bremsmagnetventil zum Beaufschlagen des Bremszylinders.The invention relates to an electropneumatic compressed air brake device for rail vehicles, with one on the one hand from the pressure in a main air line and on the other hand from the pressure in one Auxiliary air tank acted upon control piston having, single control valve, which at least a connection of the main air line with the auxiliary air tank and a connection of a brake cylinder monitored with an inlet and an outlet space, as well as with one in the connection of the outlet space with the atmosphere switched on release solenoid valve and a brake solenoid valve for Acting on the brake cylinder.

Bei derartigen Druckluftbremsen besteht die Möglichkeit, daß während einer Zeitspanne, während welcher der Bremszylinder über eine das vorgenannte Steuerventil umgehende Einrichtung, beispielsweise das mit einer gesonderten Druckluftquelle in Verbindung stehende Bremsmagnetventil, mit nicht aus dem Hilfsluftbehälter entnommener Druckluft beaufschlagt ist, der Druck in der Hauptluftleitung etwas absinkt. Das Steuerventil gelangt dann, da der Druck im Hilfsluftbehälter in seiner ursprünglichen Höhe erhalten bleibt, aus seiner den Bremszylinder mit dem durch das eingangs genannte Magnetventil von der Atmosphäre abgetrennten Auslaßraum verbindenden Vollösestellung in die Abschlußstellung, in welcher es den Bremszylinder vom Ein- und vom Auslaßraum absperrt. Bei einer nachfolgenden Umsteuerung des an den Auslaßraum angeschlossenen Magnetventils, derart, daß es den Auslaß mit der Atmosphäre verbindet, kann sich also der Bremszylinder nicht in der gewünschten Weise entlüften. In such air brakes there is the possibility that during a period of time during which of the brake cylinders via a device bypassing the aforementioned control valve, for example the brake solenoid valve, which is connected to a separate compressed air source, does not turn off the compressed air taken from the auxiliary air tank is applied, the pressure in the main air line something sinks. The control valve then works because the pressure in the auxiliary air tank is at its original level Height is maintained from its the brake cylinder with the through the aforementioned solenoid valve the exhaust space, which is separated from the atmosphere, is in the full release position in the final position, in which it blocks the brake cylinder from the inlet and outlet space. In the event of a subsequent change of direction of the solenoid valve connected to the outlet space, in such a way that it connects the outlet with the Atmosphere connects, so the brake cylinder can not vent in the desired way.

Zur Behebung dieses Mangels ist es bekannt, ein gesondertes Ventil in die Druckluftbremse einzuordnen, welches beim vorerwähnten Umsteuern des Magnetventils den Hilfsluftbehälter selbsttätig mit einem vorangehend entlüfteten, kleinen Behälter verbindet und somit eine gewisse Druckabsenkung im Hilfsluftbehälter bewirkt, welche das Steuerventil in seine Vollösestellung zwingen soll. Das erwähnte Ventil verteuert jedoch die Bremsanlage in beträchtlichem Maße und senkt den im Hilfsbehälter herrschenden Druck unabhängig von der in der Hauptluftleitung tatsächlich eingetretenen Druckabsenkung immer um den gleichen, im praktischen Betrieb meistens zu großen Betrag ab.To remedy this deficiency, it is known to arrange a separate valve in the compressed air brake, which the auxiliary air tank automatically with the aforementioned reversal of the solenoid valve connects to a previously vented, small container and thus a certain pressure reduction in the Auxiliary air reservoir causes which is intended to force the control valve into its full release position. That mentioned However, the valve makes the brake system considerably more expensive and lowers the one prevailing in the auxiliary tank Pressure independent of the pressure drop that actually occurred in the main air line always by the same amount, which is usually too large in practical operation.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Schaffung einer Druckluftbremseinrichtung der eingangs angeführten Art, bei welcher trotz einfacher Ausgestaltung und ohne unnötigen Druck-Elektropneumatische Druckluftbremseinrichtung
für SchienenfahrzeugeThe object on which the invention is based is to create a compressed air brake device of the type mentioned at the outset, in which, despite a simple design and without unnecessary pressure, electropneumatic compressed air brake device
for rail vehicles

Anmelder:Applicant:

Knorr-Bremse G. m. b. H.,
München 13, Moosacher Str. 80Knorr-Bremse G. mb H.,
Munich 13, Moosacher Str. 80

Als Erfinder benannt:
Johann Huber, MünchenNamed as inventor:
Johann Huber, Munich

luftverlust stets ein sicheres Lösen der Bremse mittels des Lösemagnetventils möglich ist.air loss it is always possible to safely release the brake by means of the release solenoid valve.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Steuerventil ein mit dem Steuerkolben verbundener Zusatzkolben angeordnet ist, der einerseits vom Druck in der Verbindung zwischen dem Auslaßraum und dem Lösemagnetventil und andererseits vom Atmosphärendruck belastet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Druckluftbremseinrichtung ergibt sich zugleich bei rein pneumatisch gesteuerten Bremsungen eine das Steuerventil nach Beginn eines Lösevorganges sofort in seine Vollösestellung zwingende, vorteilhafte Wirkung.This object is achieved according to the invention in that in the control valve a with the control piston connected additional piston is arranged, on the one hand by the pressure in the connection between the outlet chamber and the release solenoid valve and on the other hand is loaded by atmospheric pressure. By the invention The configuration of the compressed air brake device results at the same time in the case of purely pneumatically controlled Braking the control valve immediately after the start of a release process in its full release position compelling, beneficial effect.

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

Von einer in ihrem Druck durch ein nicht dargestelltes Führerbremsventil gesteuerten Hauptluftleitung 1 führt eine Zweigleitung 3 in die Steuerkammer 5 eines einlösigen Steuerventils 7. Die Steuerkammer 5 ist mittels eines Steuerkolbens 9 von einem Zylinderraum 11 abgetrennt, der über eine Rohrleitung 13 mit einem Hilfsluftbehälter 15 in Verbindung steht. Der Steuerkolben 9 trägt ein Ventilrohr 17, welches die Steuerkammer 5 und einen Auslaßraum 19 abgedichtet durchdringt und in einem Raum 21 mit einem Ventilsitz 23 vor einer federbelasteten Doppeldichtplatte 25 endet. Die zweite Dichtfläche der sich in einem Einlaßraum 27 befindlichen Doppeldichtplatte 25 bildet zusammen mit einem gehäusefesten Ventilsitz 29 ein die Verbindung des Einlaßraumes 27 mit dem Raum 21 überwachendes Einlaßventil 25, 29. Innerhalb des Auslaßraumes 19 ist das Ventilrohr 17 mit einer Querbohrung 31 versehen. In seiner Stellung bei geöffnetem Auslaßventil 23, 25 gibt der Steuerkolben 9 einen ihn überbrückenden, gedrosselten Überströmkanal 32 frei, den er in seinen anderen Stellungen überschleift und da-Of a controlled in pressure by an unillustrated driver's brake valve main brake pipe 1 is a branch line 3 leads into the control chamber 5 of a einlösigen control valve 7. The control chamber 5 is separated by means of a control piston 9 of a cylinder space 11 via a conduit 13 to an auxiliary air reservoir 15 in Connection. The control piston 9 carries a valve tube 17 which penetrates the control chamber 5 and an outlet space 19 in a sealed manner and ends in a space 21 with a valve seat 23 in front of a spring-loaded double sealing plate 25. The second sealing surface of the double sealing plate 25 located in an inlet chamber 27, together with a valve seat 29 fixed to the housing, forms an inlet valve 25, 29 that monitors the connection between the inlet chamber 27 and the chamber 21. In its position with the outlet valve 23, 25 open, the control piston 9 releases a throttled overflow channel 32 bridging it, which it loops in its other positions and thus

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mit absperrt. Auf der dem Ventilrohr 17 abgewandten Seite ist an dem Steuerkolben 9 mittels einer abgedichtet durch eine den Zylinderraum 11 begrenzenden Wand geführten Kolbenstange 33 ein Zusatzkolben 35 befestigt, der eine wesentlich kleinere wirksame Kolbenfläche als der Steuerkolben 9 aufweist und der in Öffnungsrichtung des Auslaßventils 23, 25 vom Druck in einem Zylinderraum 37 entgegen dem Atmosphärendruck beaufschlagt ist. Der Zylinderraum 37 steht über eine Rohrleitung 39 mit dem Auslaßraum 19 und mit einem im Ruhezustand geöffneten Lösemagnetventil 41 in Verbindung. Der Einlaßraum 27 ist mit dem Hilfsluftbehälter 15 verbunden und vom Raum 21 führt eine Rohrleitung 43 zu einem Bremszylinder 45 und zu einem im Ruhezustand geschlossenen Bremsmagnetventil 47. Das Lösemagnetventil 41 überwacht eine Verbindung der Rohrleitung 39 mit der Atmosphäre, und das Bremsmagnetventil 47 ist zwischen eine ständig mit Druckluft aufgeladene, eine Druckluftquelle darstellende Hauptbehälterleitung 49 und die Rohrleitung 43 eingeschaltet. Die Erregerspulen der Magnetventile 41 und 47 sind einerseits mit einer als Rückleiter dienenden Masse 51 und andererseits mit einer durch eine nicht dargestellte Vorrichtung willkürlich unter Spannung setzbaren Löse- bzw. Bremsleitung 53 bzw. 55 verbunden.with shut off. On the side facing away from the valve tube 17 is on the control piston 9 by means of a sealed by a piston rod 33 delimiting the cylinder chamber 11, an additional piston 35, which has a much smaller effective piston area than the control piston 9 and that in the opening direction of the outlet valve 23, 25 from the pressure in a cylinder chamber 37 against Atmospheric pressure is applied. The cylinder space 37 is via a pipe 39 with the Outlet space 19 and with a solenoid valve 41, which is open in the idle state, in connection. Of the Inlet space 27 is connected to the auxiliary air tank 15, and a pipe 43 leads from space 21 to a brake cylinder 45 and to a brake solenoid valve 47 which is closed in the idle state Release solenoid valve 41 monitors a connection of the pipeline 39 with the atmosphere, and the brake solenoid valve 47 is between a constantly charged with compressed air, representing a compressed air source Main tank line 49 and the pipeline 43 switched on. The excitation coils of the solenoid valves 41 and 47 are on the one hand with a ground 51 serving as a return conductor and on the other hand with a through a Device (not shown), release or brake line 53 or 55 that can be arbitrarily energized tied together.

Bei betriebsbereiter, gelöster Bremse sind die Hauptluftleitung 1 und die Hauptbehälterleitung 49 mit Druckluft aufgeladen, und die Löse- sowie die Bremsleitung 53 und 55 sind spannungslos. Die Teile der Bremsvorrichtung nehmen dabei die aus der Zeichnung ersichtlichen Lagen ein. Das Einlaßventil 25, 29 sowie das Bremsmagnetventil 47 sind geschlossen, und das Auslaßventil 23, 25 sowie das Lösemagnetventil 41 sind geöffnet. Der Steuerraum 5, der Zylinderraum 11, der Eingangsraum 27 und der Hilfsluftbehälter 15 sind mit Druckluft aufgeladen, und in allen anderen Räumen herrscht Atmosphärendruck.When the brake is operational and released, the main air line 1 and the main container line 49 are charged with compressed air, and the release and brake lines 53 and 55 are de-energized. The parts the braking device assume the positions shown in the drawing. The inlet valve 25, 29 and the brake solenoid valve 47 are closed, and the outlet valve 23, 25 and the release solenoid valve 41 are open. The control chamber 5, the cylinder chamber 11, the input chamber 27 and the auxiliary air tank 15 are charged with compressed air and all other rooms are at atmospheric pressure.

Zum elektrisch gesteuerten Bremsen werden die Löse- und die Bremsleitung 53 und 55 unter Spannung gesetzt und beide Magnetventile 41 und 47 umgesteuert. Das Lösemagnetventil 41 sperrt also die Rohrleitung 39 von der Atmosphäre ab, und das Bremsmagnetventil 47 beaufschlagt den Bremszylinder 45 und die mit diesem verbundenen Räume aus der Hauptbehälterleitung 49 mit Druckluft. Bei Erreichen des gewünschten Bremszylinderdruckes wird die Bremsleitung 55 wieder spannungslos gemacht. Das Steuerventil 7 bleibt dabei auch während des Auftretens von ein gewisses Maß nicht überschreitenden Druckabsenkungen in der Hauptluftleitung 1, wie sie beispielsweise durch Wechseln des bedienten Führerbremsventils oder durch Kupplungsvorgänge bedingt sein können, in seiner Vollösestellung, da aus dem Raum 21 über das geöffnete Auslaßventil 23,25 Druckluft in den Zylinderraum 37 gelangt und den Zusatzkolben 35 beaufschlagt. Der Druck im Hilfsluftbehälter 15 kann sieh durch den Überströmkanal 32 an den in der Hauptluftleitung 1 herrschenden Druck angleichen, so daß auf den Steuerkolben 9 keine anhaltenden Druckdifferenzen einwirken.The release and brake lines 53 and 55 are energized for electrically controlled braking set and both solenoid valves 41 and 47 reversed. The release solenoid valve 41 blocks the Pipe 39 from the atmosphere, and the brake solenoid valve 47 acts on the brake cylinder 45 and the spaces connected with this from the main container line 49 with compressed air. Upon reaching the desired brake cylinder pressure, the brake line 55 is de-energized again. The control valve 7 remains even during the occurrence of a certain amount not exceeded Pressure drops in the main air line 1, such as those caused by changing the operated Driver's brake valve or can be caused by coupling processes, in its full release position, as off the space 21 via the open outlet valve 23,25 compressed air reaches the cylinder space 37 and the Additional piston 35 is applied. The pressure in the auxiliary air tank 15 can be seen through the overflow duct 32 adjust to the pressure prevailing in the main air line 1, so that the control piston 9 no sustained pressure differences act.

Zum Lösen der Bremse wird die Löseleitung 53 von der Spannungsquelle abgetrennt und der Bremszylinder 45 damit durch den Auslaßraum 19 und das Lösemagnetventil 41 zusammen mit dem Zylinderraum 37 entlüftet. Infolge des vorangehend möglichen Druckausgleiches zwischen der Hauptluftleitung 1 und dem Hilfsluftbehälter 15 bleibt das Steuerventil 7 dabei in seiner Vollösestellung.To release the brake, the release line 53 is disconnected from the voltage source and the brake cylinder 45 thus through the outlet chamber 19 and the release solenoid valve 41 together with the cylinder chamber 37 vented. As a result of the previously possible pressure equalization between the main air line 1 and the auxiliary air tank 15, the control valve 7 remains in its full release position.

Beim pneumatisch gesteuerten Bremsen wird der Druck in der Hauptluftleitung 1 entsprechend der gewünschten Bremsstufe abgesenkt. Die Magnetventile 41 und 47 bleiben dabei unerregt. Der im Hilfsluftbehälter 15 dann herrschende Überdruck verschiebt den Steuerkolben 9 unter Absperren des Überströmkanal 32 und Umsteuern des Aus-und des Einlaßventils 23, 25 und 25, 29 nach rechts, so daß Druckluft aus dem Hilfsluftbehälter 15 in den Bremszylinder 45 einströmt. Der Zylinderraum 37 bleibt dabei entlüftet. Sobald ein Druckgleichgewicht zwischen der Hauptluftleitung 1 und dem infolge der Luftentnahme absinkenden Druck im Hilfsluftbehälter 15 erreicht ist, verschiebt sich der Steuerkolben 9 bis zum Schließen des Einlaßventils 25,29 nach links. Damit ist die gewünschte Bremsstufe erreicht.In the case of pneumatically controlled braking, the pressure in the main air line 1 is corresponding to the desired braking level lowered. The solenoid valves 41 and 47 remain unexcited. The im Auxiliary air tank 15 then prevailing overpressure moves the control piston 9 while shutting off the Overflow channel 32 and reversing the off and off Inlet valve 23, 25 and 25, 29 to the right, so that compressed air from the auxiliary air tank 15 into the brake cylinder 45 flows in. The cylinder space 37 remains vented. As soon as a pressure equilibrium between the main air line 1 and the falling pressure in the auxiliary air tank as a result of the air extraction 15 is reached, the control piston 9 moves until the inlet valve 25,29 closes to the left. The desired braking level is thus achieved.

Wird zum Lösen der Druck in der Hauptluftleitung 1 erhöht, so verschiebt sich der Steuerkolben 9 anfangs etwas nach links und öffnet das Auslaßventil 23, 25 zum Teil. Aus dem Raum 21 strömt dann Druckluft in den Auslaßraum 19 und die Rohrleitung 39 ein und durch das Lösemagnetventil 41 in die Atmosphäre ab. In der Rohrleitung 39 tritt dabei ein gewisser, niederer Druckstau ein, der den Zylinderraum 37 beaufschlagt und über den Zusatzkolben 35 das Steuerventil 7 in seine Vollösestellung zwingt. Das Lösen erfolgt dann sehr rasch durch völliges Entlüften des Bremszylinders 45.If the pressure in the main air line 1 is increased to release it, the control piston 9 moves initially a little to the left and partially opens the outlet valve 23, 25. From the room 21 then flows Compressed air into the outlet space 19 and the pipe 39 and through the solenoid valve 41 into the Atmosphere. In the pipeline 39 occurs a certain, lower pressure build-up that the cylinder space 37 is applied and the control valve 7 is forced into its full release position via the additional piston 35. The release then takes place very quickly by completely venting the brake cylinder 45.

Claims

Claim:

Electropneumatic compressed air brake device for rail vehicles, with one on the one hand from the pressure in a main air line and on the other hand from the pressure in an auxiliary air tank acted upon control piston having, single control valve, which a connection the main air line with the auxiliary air tank and a connection of a brake cylinder monitored with an inlet and an outlet space, as well as with one in the connection of the outlet space with the release solenoid valve switched on to the atmosphere and a brake solenoid valve for applying pressure to the brake cylinder, characterized in that in the control valve (7) there is a valve connected to the control piston (9) Additional piston (35) is arranged, which on the one hand depends on the pressure in the connection (pipeline 39) between the outlet space (19) and the solenoid release valve (41) and on the other hand from the Atmospheric pressure is loaded.

1 sheet of drawings