DE1207423B

DE1207423B - Switching device for railway compressed air brakes

Info

Publication number: DE1207423B
Application number: DEK53720A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Reitz
Original assignee: Knorr Bremse GmbH
Current assignee: Knorr Bremse GmbH
Priority date: 1964-08-11
Filing date: 1964-08-11
Publication date: 1965-12-23

Description

Schaltvorrichtung für Eisenbahndruckluftbremsen Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für einen Druckübersetzer von Eisenbahndruckluftbremsen mit einer fahrgeschwindigkeitsabhängigen Umschaltvorrichtung, wobei ein von einem Vorsteuerdruck entgegen einem Bremszylinderdruck beaufschlagter, über ein Doppelventil den Bremszylinderdruck steuernder Kolben des Druckübersetzers über Anschlagkupplungen mit weiteren, über von einer Zugarteinstellvorrichtung betätigbare Absperrglieder vom Vorsteuerdruck beaufschlagbaren Zusatzkolben kuppelbar ist.Switching device for railway air brakes The invention relates to a switching device for a pressure intensifier of railway air brakes with a speed-dependent switching device, one of a pilot pressure applied against a brake cylinder pressure, the brake cylinder pressure via a double valve controlling piston of the pressure intensifier via stop couplings with further, via Shut-off elements from the pilot pressure that can be actuated by a pull type setting device loadable additional piston can be coupled.

Es ist bereits eine Eisenbahndruckluftbremse bekannt, die einen Druckübersetzer aufweist, dessen von einem durch ein übliches Steuerventil überwachten Vorsteuerdruck entgegen dem Bremszylinderdruck beaufschlagter, ein den Bremszylinderdruck regelndes Doppelventil steuernder Kolben über Anschlagkupplungen mit Zusatzkolben verbunden ist. Die Zusatzkolben sind dabei über eine Zugarteinstellvorrichtung in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit vom Bremszylinderdruck entgegen dem Atmosphärendruck beaufschlagbar.A railway compressed air brake is already known which has a pressure intensifier has, the pilot pressure of which is monitored by a conventional control valve applied against the brake cylinder pressure, a brake cylinder pressure regulating one Piston controlling double valve connected to additional piston via stop couplings is. The additional pistons are dependent on a type of tension adjustment device from the driving speed from the brake cylinder pressure against the atmospheric pressure can be charged.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltvorrichtung für Eisenbahndruckluftbremsen der eingangs angeführten Art zu schaffen, die bei einfachem und billigem Aufbau für Druckübersetzer mit beliebigen übersetzungsverhältnissen und -stufen geeignet ist und im Bereich niedriger Vorsteuerdrücke unabhängig von dem eingeschalteten übersetzungsverhältnis eine stets gleichbleibende Druckübersetzung ausweist, so daß in diesem Bereich dem Vorsteuerdruck aufgeprägte Besonderheiten, wie beispielsweise der Druckansprung bei Bremsbeginn, immer gleichartig auf den Bremsdruck übertragen werden. Außerdem soll die Schaltvorrichtung gewährleisten, daß der Kolben und die Zusatzkolben des Druckübersetzers mit höchstens geringen Druckdifferenzen beaufschlagt werden. Hierdurch ist es möglich, die Kolben und Zusatzkolben als einfache Membrankolben auszubilden und damit dem Druckübersetzer trotz einfachen Aufbaues eine hohe Ansprechempfindlichkeit zu verleihen.The invention is based on the object of a switching device for To create railway air brakes of the type mentioned above, which with simple and cheap construction for pressure intensifiers with any gear ratio and stages is suitable and in the range of low pilot control pressures independent of The pressure ratio that is switched on is always the same so that special features impressed on the pilot pressure in this area, such as the pressure jump at the start of braking, always similar to the Brake pressure are transmitted. In addition, the switching device should ensure that the piston and the additional piston of the pressure booster with at most low Differences in pressure are applied. This makes it possible to use the pistons and additional pistons to be designed as a simple diaphragm piston and thus the pressure intensifier despite the simple one To give the structure a high sensitivity.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Zusatzkolben entgegen dem Vorsteuerdruck vom durch einen auf einen niedrigeren Druck eingestellten, von der fahrgeschwindigkeitsabhängigen Umschaltvorrichtung bei niedriger Fahrgeschwindigkeit und von der Zugarteinstellvorrichtung in der Stellung für langsame Zugarten ständig geöffnet gehaltenen Druckbegrenzer überwachten Bremszylinderdruck beaufschlagbar sind.This object is achieved according to the invention in that the additional piston contrary to the pilot pressure of a set to a lower pressure, of the speed-dependent switching device at low speed and from the pull type adjuster in the slow pull position at all times The pressure limiter that is held open can be acted upon by monitored brake cylinder pressure are.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 den Aufbau einer Eisenbahndruckluftbremse mit der erfindungsgemäßen Einrichtung und F i g. 2 die Kennlinien des Druckübersetzers.An exemplary embodiment according to the invention is shown schematically in the drawing shown, namely shows F i g. 1 with the structure of a railway air brake the device according to the invention and FIG. 2 the characteristics of the pressure intensifier.

Gemäß F i g. 1 sind an eine Hauptluftleitung 1 ein als Dreidruckventil ausgebildetes Bremssteuerventil 2 und über ein Rückschlagventil 3 ein Vorratsbehälter 4 angeschlossen. Der Vorratsbehälter 4 steht über Rohrleitungen 5 und 6 mit dem Bremssteuerventil 2 und einem im Schnitt dargestellten Druckübersetzer 7 und über eine Düse 8 mit einer fahrgeschwindigkeitsabhängigen Umschaltvorrichtung 9, die eine Rohrleitung 10 bei niedriger Fahrgeschwindigkeit mit Druckluft beaufschlagt, bei hoher Fahrgeschwindigkeit dagegen in die Atmosphäre entlüftet, in Verbindung. Vom Bremssteuerventil2 führt eine Rohrleitung 11 den von diesem überwachten Vorsteuerdruck zum Druckübersetzer 7. Der Druckübersetzer 7 weist ein druckentlastetes Doppelventil 12,13 auf, das von einem Membrankolben 14 gesteuert ist und die Verbindung eines den Membrankolben 14 auf seiner Oberseite beaufschlagenden Zylinderraumes 15 mit einem an die Rohrleitung 6 angeschlossenen Raum 16 bzw. der Atmosphäre überwacht. Die Unterseite des Membrankolbens 14 ist über einen Zylinderraum 17, der mit der Rohrleitung 11 in Verbindung steht, vom Vorsteuerdruck beaufschlagt. über eine Kolbenstange 18 ist der Membrankolben 14 starr mit einem kleinen Membrankolben 19 verbunden, der auf seiner Oberseite vom Druck in einem Zylinderraum 20 und auf seiner Unterseite vom Atmosphärendruck beaufschlagt ist. Mit dem Membrankolben 19 sind über Anschlagkupplungen 21 und 22 zwei ebenfalls als Membrankolben ausgebildete Zusatzkolben 23 und 24. koppelbar, die auf ihrer Oberseite vom Druck in r yli:?derr':uwen 25 bzw. 26 und auf ihrer Unterseite vom Druck in Zylinderräumen 27 bzw. 28 beaufschlagt sind. Der Zylinderraum 15 steht über Rohrleitungen 29 und 30 mit einem Bremszylinder 31 bzw. dem Raum 32 eines Druckbegrenzers 33 in Verbindung. Die Zylinderräume 20, 25 und 26 sind über eine gemeinsame Rohrleitung 34 an einen Raum 35 des Druckbegrenzers 33 angeschlossen, der über ein von einem Kolben 36 gesteuertes Doppelventil 37, 38 mit dem Raum 32 bzw. einen Raum 39 verbindbar ist. Der Kolben 36 ist in Schließrichtung des den Raum 35 vom Raum 32 abtrennenden Teiles 37 des Doppelventils 37, 38 vom Druck im Raum 35 entgegen dem Druck im mit der Rohrleitung 10 verbundenen Raum 39 und der Kraft einer im Raum 39 angeordneten Druckfeder 40 beaufschlagt. Am Kolben 36 ist ein ins Freie ragender Bolzen 41 befestigt, dessen Ende an der Nockenwelle 42 einer auf die Stellungen P1, P2 und R einstellbaren Zugarteinstellvorrichtung anliegt. Mittels der Nockenwelle 42 und des Bolzens 41 ist der Kolben 36 in der einer Verbindung der Räume 32 und 35 über das Doppelventil 37, 38 entsprechenden Stellung verriegelbar. Der Vorsteuerdruck wird vom Zylinderraum 17 aus über eine Rohrleitung 43 zwei Absperrglieder darstellenden Ventilen 44 und 45 mit Entlüftungsschiebern 46 und 47 zugeführt, die die Druckbeaufschlagung der Zylinderräume 27 bzw. 28 überwachen. Die Ventile 44 und 45 sind über ihre an der Nockenwelle 42 anliegenden Stößel durch die Zugarteinstellvorrichtung schaltbar.According to FIG. 1, a brake control valve 2 designed as a three-pressure valve and a reservoir 4 via a check valve 3 are connected to a main air line 1. The reservoir 4 is connected via pipes 5 and 6 with the brake control valve 2 and a pressure booster 7 shown in section, and via a nozzle 8 with a speed-dependent switching device 9, which pressurizes a pipe 10 with compressed air when the vehicle is traveling at low speed and ventilates it into the atmosphere when the vehicle is traveling at high speed , in connection. From the brake control valve 2 a pipeline 11 leads the pilot pressure monitored by this to the pressure booster 7. The pressure booster 7 has a pressure-relieved double valve 12, 13 which is controlled by a diaphragm piston 14 and the connection of a cylinder chamber 15 which acts on the diaphragm piston 14 on its upper side with a the pipe 6 connected room 16 or the atmosphere is monitored. The underside of the diaphragm piston 14 is acted upon by the pilot pressure via a cylinder space 17 which is connected to the pipeline 11. The diaphragm piston 14 is rigidly connected via a piston rod 18 to a small diaphragm piston 19, which is acted upon by the pressure in a cylinder chamber 20 on its upper side and by atmospheric pressure on its lower side. Two additional pistons 23 and 24, also designed as diaphragm pistons, can be coupled to the diaphragm piston 19 via stop couplings 21 and 22, which on their upper side from the pressure in r yli:? Derr ': uwen 25 or 26 and on their underside from the pressure in cylinder spaces 27 or 28 are acted upon. The cylinder space 15 is connected via pipes 29 and 30 to a brake cylinder 31 or to the space 32 of a pressure limiter 33 . The cylinder chambers 20, 25 and 26 are connected via a common pipeline 34 to a chamber 35 of the pressure limiter 33, which can be connected to the chamber 32 or a chamber 39 via a double valve 37, 38 controlled by a piston 36. The piston 36 is acted upon in the closing direction of the part 37 of the double valve 37, 38 separating the space 35 from the space 32 by the pressure in the space 35 against the pressure in the space 39 connected to the pipeline 10 and the force of a compression spring 40 arranged in the space 39. A bolt 41 protruding into the open is fastened to the piston 36, the end of which rests on the camshaft 42 of a pull type setting device which can be set to the positions P1, P2 and R. By means of the camshaft 42 and the bolt 41 , the piston 36 can be locked in the position corresponding to a connection between the spaces 32 and 35 via the double valve 37, 38. The pilot pressure is supplied from the cylinder chamber 17 via a pipe 43 to valves 44 and 45, which represent two shut-off elements, with vent slides 46 and 47 , which monitor the pressurization of the cylinder chambers 27 and 28, respectively. The valves 44 and 45 can be switched via their tappets resting on the camshaft 42 by the pull type setting device.

In der dargestellten Schaltstellung für eine mittelschnelle Zugart entsprechend der Stellung P, gibt die Nockenwelle 42 den Bolzen 41 frei, hält das Ventil 44 geöffnet und das Ventil 45 geschlossen.In the switching position shown for a medium-fast type of pull corresponding to the position P, the camshaft 42 releases the bolt 41, keeps the valve 44 open and the valve 45 closed.

Beim Bremsen während einer hohen Fahrgeschwindigkeit steigt der Vorsteuerdruck an und beaufschlagt den Membrankolben 14 und den Zusatzkolben 23 auf der Unterseite. Das Doppelventil 12, 13 wird umgesteuert, so daß der Zylinderraum 15, der Bremszylinder 31 und über das geöffnete Ventilteil 37 des Doppelventils 37, 38 die Zylinderräume 20, 25 und 26 mit einem ansteigenden Bremszylinderdruck gefüllt werden. Die beidseitige Druckbeaufschlagung des Zusatzkolbens 23 und die einseitige Druckbeaufschlagung des Zusatzkolbens 24 auf der Oberseite hält die beiden Zusatzkolben 23 und 24 in deren Ruhelage. Der Bremszylinderdruck steigt also, da die Druckentlastung des Doppelventils 12,13 in ihrer Wirkung auf den Membrankolben 14 durch den Membrankolben 19 kompensiert wird, gleichzeitig mit dem Vorsteuerdruck an. In F i g. 2, in der die Abhängigkeit des Bremszylinderdruckes C vom Vorsteuerdruck C" dargestellt ist, entspricht dieser Druckanstieg dem Abschnitt 0-I der gerade Strecken darstellenden Kennlinien. Bei Erreichen eines bestimmten, niedrigen Bremszylinderdrucks, beispielsweise 0,8 atü, drückt der im Raum 35 herrschende Druck den Kolben 36 abwärts und das Ventilteil 37 schließt sich. Der in den Zylinderräumen 20, 25 und 26 augenblicklich herrschende Druck bleibt damit konstant erhalten. Sollten infolge Undichtigkeiten oder Erwärmungen Druckänderungen auftreten, so werden diese durch die regelnde Wirkung des Druckbegrenzers 33 ausgesteuert. Beim weiteren Anstieg des Vorsteuerdruckes legt sich der Zusatzkolben 23 unter seiner einseitig anwachsenden Druckbelastung gegen den Membrankolben 19 an und bewirkt eine schnellere, durch die konstantbleibende Druckbeaufschlagung des Zylinderraumes 20 noch unterstützte Steigerung des Bremszylinderdruckes gemäß dem Abschnitt 1-1I der Kennlinien in F i g. 2.When braking at a high driving speed, the pilot pressure increases and acts on the diaphragm piston 14 and the additional piston 23 on the underside. The double valve 12, 13 is reversed so that the cylinder chamber 15, the brake cylinder 31 and, via the opened valve part 37 of the double valve 37, 38, the cylinder chambers 20, 25 and 26 are filled with an increasing brake cylinder pressure. The two-sided pressurization of the additional piston 23 and the one-sided pressurization of the additional piston 24 on the top keeps the two additional pistons 23 and 24 in their rest position. The brake cylinder pressure therefore increases, since the pressure relief of the double valve 12, 13 is compensated in its effect on the diaphragm piston 14 by the diaphragm piston 19, at the same time as the pilot pressure. In Fig. 2, which shows the dependence of the brake cylinder pressure C on the pilot pressure C ″, this pressure increase corresponds to section 0-I of the characteristic curves representing straight lines Pressure the piston 36 downwards and the valve part 37 closes. The pressure currently prevailing in the cylinder chambers 20, 25 and 26 thus remains constant Further increase in the pilot pressure, the additional piston 23 rests against the diaphragm piston 19 under its unilaterally increasing pressure load and causes a more rapid increase in the brake cylinder pressure, supported by the constant pressurization of the cylinder chamber 20, according to section 1-1I of the characteristic curves in FIG. 2 .

Beim Absinken der Fahrgeschwindigkeit unter eine bestimmte Grenze beaufschlagt die fahrgeschwindigkeitsabhängige Umschaltvorrichtung 9 den Raum 39 mit Druckluft, so daß das Ventilteil 37 geöffnet wird und der volle Bremszylinderdruck in die Zylinderräume 20, 25 und 26 einströmt. Der Zusatzkolben 23 wird hierdurch stillgelegt und das Doppelventil 12, 13 senkt den Bremszylinderdruck auf einen niedrigeren, dem eine geradlinige Verlängerung des Abschnittes 0-I darstellenden Abschnitt I-III der Kennlinien entsprechenden Druck.When the driving speed drops below a certain limit the speed-dependent switching device 9 acts on the space 39 with compressed air, so that the valve part 37 is opened and the full brake cylinder pressure flows into the cylinder spaces 20, 25 and 26. The additional piston 23 is thereby shut down and the double valve 12, 13 lowers the brake cylinder pressure to a lower, section I-III, which is a straight extension of section 0-I pressure corresponding to the characteristic curves.

Bei einer Umstellung der Zugeinstellvorrichtung auf schnelle Züge entsprechend der Stellung R wird das Ventil 45 geöffnet, so daß bei Bremsungen während hohen Fahrgeschwindigkeiten auch der Zusatzkolben 24 zur Wirkung kommt und der Bremszylinderdruck nach der Kennlinie 0-I-IV der F i g. 2 mit dem Vorsteuerdruck ansteigt und hohe Werte erreichen kann. Bei niedriger Fahrgeschwindigkeit wird durch Öffnen des Ventilteiles 37 auch hierbei der Bremszylinderdruck auf durch die Kennlinie 0-I, III bezeichnete Werte gesenkt.When changing the tension adjustment device to fast trains corresponding to the position R, the valve 45 is opened, so that during braking during high driving speeds also the additional piston 24 comes into effect and the brake cylinder pressure according to the characteristic curve 0-I-IV of FIG. 2 increases with the pilot pressure and high Can achieve values. At low driving speed, opening the valve part 37 here too the brake cylinder pressure indicated by the characteristic curve 0-I, III Values lowered.

Falls die Zugeinstellvorrichtung auf langsame Fahrzeuge entsprechend der Stellung P1 eingestellt wird, werden die Ventile 44 und 45 geschlossen und das Ventilteil 37 wird ständig geöffnet gehalten. Der Bremszylinderdruck kann dabei infolge der ständigen Stillegung der Zusatzkolben 23 und 24 nur nach der Kennlinie 0-I-111 mit dem Vorsteuerdruck ansteigen, also nur niedrige Werte erreichen.If the Zugeinstellvorrichtung on slow vehicles accordingly the position P1 is set, the valves 44 and 45 are closed and the Valve part 37 is kept open all the time. The brake cylinder pressure can due to the constant shutdown of the additional pistons 23 and 24 only according to the characteristic 0-I-111 increase with the pilot pressure, i.e. only reach low values.

Aus der Funktion der Schaltvorrichtung ist ersichtlich, daß diese unabhängig von den übersetzungsverhältnissen und der Zahl der übersetzungsstufen des Druckübersetzers 7 arbeitet und daß nur eine der Anzahl der Übersetzungsstufen entsprechende Zahl von Absperrgliedern vorhanden sein muß. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, die Schaltvorrichtung für nach dem Baukastenprinzip mit den jeweiligen Anforderungen entsprechender Zahl und Größe der Zusatzkolben aufgebaute Druckübersetzer vorzusehen, wobei nur die Zahl der Absperrglieder, die ebenfalls nach dem Baukastenprinzip an den Druckbegrenzer 33 ansetzbar sein können, an den Druckübersetzer angepaßt werden muß.From the function of the switching device it can be seen that this regardless of the translation ratios and the number of translation levels the pressure booster 7 works and that only one of the number of translation stages There must be a corresponding number of shut-off elements. This results in the possibility of the switching device for according to the modular principle with the respective Requirements of the corresponding number and size of the additional pistons built-up pressure intensifiers to be provided, whereby only the number of shut-off elements, which are also based on the modular principle can be attached to the pressure limiter 33, adapted to the pressure booster must become.

Claims

Claim: Switching device for a pressure intensifier of railway air brakes with a speed-dependent switching device, whereby a piston of the pressure intensifier, which is acted upon by a pilot pressure counter to a brake cylinder pressure and controls the brake cylinder pressure via a double valve, can be acted upon by the pilot pressure via stop couplings with further shut-off members which can be actuated by a pull type setting device. characterized ge -ke nnzeich that the additional piston (23 and 24) against the pilot pressure (C ,,) by a set to a lower pressure, by the speed-dependent switching device (9) at low driving speed and by the Zugarteinstellvorrichtung (camshaft 42) in the position for slow pull types (P1), the pressure limiter (33), which is kept open, can be acted upon by monitored brake cylinder pressure (C).