DE3338699A1 - Loeseeinrichtung fuer mehrloesige druckluftbremsen von schienenfahrzeugen - Google Patents

Description

Knorr-Bremse GmbH München, den 21.10.83

Moosacher Str. 80 TP-fe

8000 München 40 1760

Löseeinrichtung für mehrlösige Druckluftbremsen von Schienenfahrzeugen.

Die Erfindung betrifft eine Löseeinrichtung für mehrlösige Druckluftbremsen von Schienenfahrzeugen, mit einem Dreidrucksteuerventil, welches vom Druck in einer Hauptluftleitung entgegen dem Druck in einer Regeldruckkammer gesteuert die Belüftung eines Bremszylinders, gegebenenfalls über ein Relaisventil, mit einem Bremsdruck aus einem Vorratsluftbehälter und die Entlüftung des Bremszylinders in die Atmosphäre über eine gegebenenfalls in ihrem Querschnitt schaltbare Lösedüse überwacht, und mit einer während zumindest Schnellbremsungen nachfolgenden Lösevorgängen Druckluft in die Hauptluftleitung einspeisenden Ventilvorrichtung.

Mehrlösige Druckluftbremsen von Schienenfahrzeugen werden durch Einsteuern von den jeweiligen Bremsvorgängen entsprechenden Druckhöhen in die Hauptluftleitung gesteuert; ausgehend von einer bestimmten Regeldruckhöhe in der Hauptluftleitung, welche dem Lösezustand der Druckluftbremsen zugeordnet ist, bewirken Druckabsenkungen bis zu einem bestimmten Grenzdruck ein Betätigen der Druckluftbremse bis zu einer Vollbremsung, Drucksteigerungen in der Hauptluftleitung bis zur Regeldruckhöhe entsprechende Bremslösevorgänge. Unter den Grenzdruck absinkende Drücke in der Hauptluftleitung bis zum Erreichen des Atmosphärendruckes bewirken Schnellbremsungen, bei welchen je nach Bremsbauart die Vollbremswirkung erhalten bleibt oder noch gesteigert wird.

Die mehrlösigen Druckluftbremsen können also nur in dem Verhältnis gelöst werden, wie der Druck in der Hauptluftleitung angehoben wird. Dieses Prinzip ermöglicht im Gegensatz zu den sogenannten einlösigen Druckluftbremsen eine gute Bremskraft-Regulierung sowohl für die Einbrems- wie für die Lösevorgänge. Da mit der Druckanhebung in der Hauptluftleitung auch die Füllung der Vorratsluftbehälter gekoppelt ist, gelten die mehrlösigen Druckluftbremsen als unerschöpfbar. Das Füllen der Vorratsluftbehälter erfordert eine durch die Hauptluftleitung zu transportierende Luftmenge, welche das Lösen von insbesondere langen Zügen erschwert, ganz besonders dann, wenn aus einer Volloder Schnellbremsung gelöst werden muß. Bei einlösigen Druckluftbremsen - welche allerdings erschöpfbar sind treten diese Schwierigkeiten nicht auf, da nach dem Einleiten eines Lösevorganges selbsttätig ein vollständiges Lösen dieser Druckluftbremsen erfolgt.

Die größten Bremsdruck- und damit Bremswirkungsunterschiede über die Länge eines Zuges stellen sich ein, wenn aus einer Schnellbremsung gelöst wird. Bei diesem Vorgang muß der Hauptluftleitungsdruck zuerst auf den· erwähnten Grenzdruck angehoben werden, erst bei weiterer Drucksteigerung setzt das Bremsenlösen ein und erfolgt entsprechend den Hauptluftleitungs-Drucksteigerungen. Bei mehrlösigen Druckluftbremsen kann dies bedeuten, daß die ersten Wagen eines Zuges bereits gelöste Bremsen aufweisen, wohingegen die Bremsen der letzten Wagen gerade erst mit dem Bremsenlösen beginnen. Erfolgt ein derartiger Lösevorgang in einem Gefälle, ist es durchaus möglich, daß der Zug anrollt, obwohl die Räder der letzten Fahrzeuge des Zuges noch festgebremst sind und sich deshalb nicht drehen können; es können also Flachstellen entstehen und auch ungewollte Zugtrennungen können auftreten. Zum Beheben dieser Löseschwierigkeiten sind be-

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reits Löseeinrichtungen bekannt, welche bei mehrlösigen Druckluftbremsen den Lösevorgang eines Zuges beschleunigen und damit vergleichmäßigen sollen:

Aus der DE-B-11 45 212 ist eine Lösevorrichtung der eingangs angegebenen Art bekannt, wobei die Ventileinrichtung zur Betätigung ihrer Ventile vom Bremsdruck, Federkräften und einem Hilfsdruck beaufschlagbare Kolbenglieder und Rückschlagventile aufweist und welche während der Lösevorgänge Druckluft aus der Regeldruckkammer in die Hauptluftleitung einspeist, um zum einen die Regeldruckhöhe in der Regeldruckkammer zu senken und damit das Dreidrucksteuerventil bereits bei die .Regeldruckhöhe unterschreitendem Hauptluftleitungsdruck in seine volle Lösestellung zu bringen, und zum anderen durch Drucklufteinspeisung in die Hauptluftleitung den Druckanstieg in letzterer und damit den Lösevorgang zu beschleunigen. Bei dieser bekannten Löseeinrichtung kann jedoch ein erneutes Einbremsen während des Ablaufs der Lösebeschleunigung, also des Einspeisens von Druckluft aus der Regeldruckkammer in die Hauptluftleitung, zu einer ungewollt starken Druckabsenkung in der Regeldruckkammer und damit zu erschöpfungsähnlichen Zuständen der Druckluftbremse führen.

Ähnliche Schwierigkeiten kann eine ebenfalls für mehrlösige Druckluftbremsen vorgesehene Löseeinrichtung nach der DE-C-11 31 722 bereiten, bei welcher während der Lösevorgänge Druckluft aus der Regeldruckkammer nicht in die Hauptluftleitung eingespeist, sondern zur Atmosphäre abgelassen wird.

Für einlösige Druckluftbremsen ist es beispielsweise aus der DE-C 20 29 408 bekannt, während Lösevorgängen einen Bremsdruck führenden Raum mit der Hauptluftleitung zu verbinden, so daß der Bremsdruck zur Hauptluftleitung ab-

strömen kann und die Drucksteigerung in letzterer beschleunigt. Ein übertragen dieser Einrichtungen auf mehrlösige Druckluftbremsen ist jedoch nicht möglich.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Löseeinrichtung der eingangs angegebenen Art für mehrlösige Druckluftbremsen zu schaffen, welche die Lösevorgänge wirksam zu erleichtern bzw. beschleunigen vermag und welche die Mängel der bekannten Löseeinrichtungen vermeidet, insbesondere keine Erschöpfungsgefahr bedingt. Weiterhin soll die Löseeinrichtung auch derart ausbildbar sein, daß sie nachträglich an vorhandenen, mehrlösigen Druckluftbremseinrichtungen anbringbar ist und/oder mit bestimmten Organen

der Druckluftbremse vorteilhaft kombinierbar ist. 15

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Ventileinrichtung während der Lösevorgänge sowohl, wie an sich bekannt, eine Verbindung von einem Bremsdruck führenden Raum zur Hauptluftleitung bis zum Absinken der Bremsdruckhöhe unter einen Grenzwert öffnet, als auch den Vorratsluftbehälter vom den Bremsdruck führenden Raum bis zur Umsteuerung des Dreidrucksteuerventil aus seiner Brems- in die Lösestellung absperrt.

Es ist möglich, eine derart ausgebildete Löseeinrichtung nach den Merkmalen der Unteransprüche in vorteilhafter Weise auszugestalten.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer nach der Erfindung ausgebildeten Löseeinrichtung dargestellt und zwar zeigt

Figur 1 schematisch denAufbau der Löseeinrichtung und

Figur 2 einige die Funktionsweise der Löseeinrichtung verdeutlichende Druckverläufe.

Gemäß Fig. 1 ist eine Hauptluftleitung 1 mit einem lediglich schematisch in Ansicht dargestellten Dreidrucksteuerventil 2 verbunden, dessen Aufbau und Funktionsweise beispielsweise denjenigen nach der bereits erwähnten DE-C-11 31 722 oder derDE-C 919 234 entspricht und daher hier nicht weiter erläutert werden muß. Zusätzlich zu seinem Hauptluftleitungsanschlußrlst das Dreidrucksteuerventil 2 mit einem Anschluß 3 für das Versorgen mit Druckluft aus einem Vorratsluftbehälter9,einem Anschluß 4 zur Abgabe eines Bremsdruckes, einem Entlüftungsanschluß 5 und einem mit seiner Regeldruckkammer in Verbindung stehenden Anschluß 6 versehen. Weiterhin ist an die Hauptluftleitung über eine als Düse 7 und Rückschlagventil 8 dargestellte

Fül!einrichtung der Vorratsluftbehälter 9 angeschlossen. 20

Der Bremsdruck-Anschluß 4 des Dreidrucksteuerventils 2 steht über eine Leitung 10 mit einem Raum 11 eines Absenkventils 12 und einem Bremszylinder 13 in Verbindung. Der Raum 11 ist vermittels einer eine gehäusefeste Ventil-

dichtung 14 aufweisenden Gehäusetrennwand von einem Raum

15 abgetrennt, die Ventildichtung 14 ist von einer Düse

16 durchbrochen. Im R-aum 15 befindet sich ein Ventilteller 17, der bei Anlage an der Ventildichtung 14 die Mündung der Düse 16 dicht abzudecken vermag. Der Ventilteller 17 ist mit einem Differentialkolben 18 verbunden, dessen große Kolbenfläche 19 den Raum 15 begrenzt, dessen Ringfläche mittels eines Raumes 20 druckbeaufschlagbar ist, wobei die Ringfläche kleiner als die Kolbenfläche 19 ist und der Raum 20 an die Hauptluftleitung 1 angeschlossen ist, und dessen kleine Fläche an einen Raum

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angrenzt, der mit der Atmosphäre in Verbindung steht und eine den Differentialkolben 18 in Verschieberichtung zum Raum 15 hin und in Anlegerichtung des Ventiltellers 17 an die Ventildichtung 14 belastende Feder 22 beinhaltet. An die Leitung 10 ist weiterhin der Eingang eines Überströmventils 23 angeschlossen, welches bei Erreichen eines etwa einer Vollbremsung entsprechenden Druckes in der Leitung 10 öffnet und bei Absinken des Druckes etwasunterhalb seines Öffnungsdruckes wieder schließt. Der Ausgang des Überströmventils 23 steht mit einem Raum 24 eines Sensorventils 25 in Verbindung. Der Raum 24 ist vermittels eines Lösebeschleunigungsventils 26 von einem Raum 27 abgetrennt, der über ein in dieserStrömungsrichtung öffnendes Rückschlagventil 28 an die Hauptluftleitung 1 angeschlossen ist. Das in Schließrichtung federbelastete Lösebeschleunigungs· ventil 26 ist vermittels eines Kolbens 29 schaltbar, der in Öffnungsrichtung des Lösebeschleunigungsventils 26 vom Hauptluftleitungsdruck in einer mit der Hauptluftleitung verbundenen Kammer 30 und andererseits vom Bezugsdruck in einer Bezugsdruckkammer 31 beaufschlagt ist. Die in ihrem Volumen durch einen Behälter 32 vergrößerte Bezugsdruckkammer ist über eine Düse 33 mit der Kammer-30 verbunden. Weiterhin weist das Sensorventil 25 ein Absperrventil 34 auf, welche ebenfalls vom Kolben 29 betätigbar ist, in Schließrichtung federbelastet ist und den Durchgang von einem mit der Hauptluftleitung in Verbindung stehenden Raum 35 zu einem Raum 36 überwacht. Das Lösebeschleunigungsventil 26 und das Absperrventil 34 befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten des Kolbens 29 und sind vermittels eines mit dem Kolben 29 verbundenen Ventilstößels 37 zu öffnen; in der Mittellage des Kolbens 29 sind das Beschleunigungsventil 26 und das Absperrventil 34 geschlossen, bei Auslenkung des Kolbens 29 in der einen oder anderen Richtung wird jeweils eines der beiden Ventile, Lösebeschleunigungsventi1 26 oder Absperrventil 34,geöffnet.

Vom Raum 36 des Sensorventils 25 führt eine Leitung 38 zur Kolbenkammer 39 eines Beschleunigers 40, die von einem Kolben 41 begrenzt ist und über eine Düse 42 ständig mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Bei seiner Druckbeaufschlagung öffnet der Kolben 41 ein in Schließrichtung federbelastetes Beschleunigungsventil 43, das in eine großquerschnittige Verbindung von der Hauptluftleitung 1 zur Atmosphäre eingeordnet ist.

An den Raum 27 ist eine Leitung 44 angeschlossen, welche über ein in Strömungsrichtung zur Leitung 44 hin öffnendes Rückschlagventil 45 mit der Leitung 10 in Verbindung steht und welche zu einer Kolbenkammer 46 eines Speiseventils 47 und parallel hierzu in einen Raum 48 eines Staudruckventils 49 führt. Die Kolbenkammer 46 ist vermittels eines Kolbens 50 von einem Raum 51 abgetrennt, welcher ständig mit der Atmosphäre in Verbindung steht und in welchem sich eine den Kolben 50 belastende Feder befindet. Die Feder 52 belastet den Kolben 50 entgegen dem Druck in der Kolbenkammer 46 in Öffnungsrichtung eines vermittels des Kolbens 50 schaltbaren Absperrventils 53, das in eine Speiseleitung 54a, b eingeordnet ist und letztere in zwei Speiseleitungsabschnitte 54a, 54b unterteilt. Der Speiseleitungsabschnitt 54a verbindet den Vorratsluftbehälter 9 mit einem vor dem Absperrventil 53 befindlichen Raum 55 des Speiseventils 47 und der Speiseleitungsabschnitt 54b führt von einem andererseits des Absperrventils 53 befindlichen Raum 56 des Speiseventils 47 zum Anschluß 3 für die Druckluftversorgung des Dreidrucksteuerventil 2. Die Leitung 44 ist des weiteren über eine Düse 57 mit einer Entlüftungsöffnung 58 verbunden, welche sich in der Bewegungsbahn des Kolbens 50 befindet und welche in Ruhestellung des Speiseventils mit geöffnetem Absperrventil 53 in den Raum 51 mündet, bei über die Kolbenkammer 46 druckluftbeaufschlagtem Kolben und geschlossenem Absperrventil 53 dagegen vom Kolben

überschliffen ist und entweder verschlossen ist oder in die Kolbenkammer 46 mündet.

Das Staudruckventil 49 weist einen eine Kammer 59 begrenzenden Kolben 60 auf, welcher bei Druckbeaufschlagung aus der Kammer 59 ein den Raum 48 mit der Atmosphäre verbindendes Entlüftungsventil 61 öffnet. Die Kammer 59 ist über eine Leitung 62 mit dem Entlüftungsanschluß 5 und über eine an sich den Dreidrucksteuerventil 2 zugehörende Lösedüse 63 ständig mit der Amtosphäre verbunden. Die Lösedüse 63 kann in nicht dargestellter, bekannter Weise schaltbar ausgebildet sein, derart, daß das Löseverhalten des Dreidrucksteuerventils 2 durch Einschalten eines jeweils geeigneten Querschnittes der Lösedüse 63 an die jeweils vorliegende Zugart anpassbar ist.

Bei betriebsbereiter, gelöster Druckluftbremse nehmen deren Teile die aus Fig. 1 ersichtlichen Lagen ein, die Hauptluftleitung 1 und der Vorratsluftbehälter 9 sind auf Regeldruckhöhe aufgeladen, der Bremszylinder 13 ist über die Leitung 10, durch das in Lösestellung befindliche Dreidrucksteuerventil 2, die Leitung 62 und die Lösedüse 63 entlüftet. Die Feder 52 hält über den Kolben 50 das Absperrventil 53 geöffnet, so daß am Anschluß 3 des Dreidrucksteuerventils 2 Druckluft ansteht; die Entlüftungsöffnung 58 mündet dabei durch den Raum 51 in die Amtosphäre, so daß die Leitung 44 und die Kolbenkammer 46 drucklos

im sind. Die Feder 22 hält im Verein mit dem/Raum 20 herrschenden Hauptluftleitungsdruck entgegen der im Raum 15 herrschenden, der Regeldruckhöhe entsprechenden, aus der Regeldruckkammer des Dreidrucksteuerventils 2 zugeführten Druckbeaufschlagung den Ventilteller 17 in Anlage an der Ventildichtung 14, so daß die Düse 16 verschlossen und der Anschluß 6 des Dreidrucksteuerventils von der Leitung 10 abgetrennt ist. Zu beiden Seiten des Kolbens 29 des Sensorventils 25 herrscht Regeldruckhöhe,

der Kolben 29 befindet sich daher in seiner Mittellage und das Lösebeschleunigungsventil 26 sowie das Absperrventil 34 sind geschlossen. Über die Düse 42 ist die Kolbenkammer 39 entlüftet und das Beschleunigungsventil 43 ist geschlossen. Das Überströmventil 23 ist ebenso wie das Entlüftungsventil 61 geschlossen.

Während den Betriebsbremsungen zuzuordnenden Brems- und Lösevorgängen, wobei keine Vollbremsung erreicht wird, arbeitet das Dreidrucksteuerventil 2 entsprechend den Druckeinspeisungen in die Hauptluftleitungi- Druckabsenkungen unter die Regeldruckhöhe und* nachfolgende Drucksteigerungen - in üblicher Weise, wobei es bei Einbremsvorgängen den Bremszylinder 13 von der Entlüftungsdüse 63 abtrennt und aus dem Vorratsluftbehälter 9 über das geöffnete Absperrventil 53 mit Druckluft beaufschlagt, bei Lösevorgängen diese Druckluftbeaufschlagung absperrt und den Bremszylinder 13 über die Lösedüse 63 mit der Atmosphäre verbindet. Während der Lösevorgänge bildet sich vor der Lösedüse 63 ein Staudruck, welcher den Kolben 60 zum öffnen des Entlüftungsventils 61 für einige Zeit anhebt; nach Abbau des Staudruckes durch die Lösedüse 63 schließt sich das Entlüftungsventil 61 wieder. Alle anderen, in Fig. 1 dargestellten Ventileinrichtungen verbleiben in ihren dargestellten Schaltstellungen, insbesondere ist hervorzuheben, daß auch das vom Ventilteller 17 und der Ventildichtung 14 gebildete Absperrventil geschlossen bleibt. Der Druck in der Bezugsdruckkammer 31 kann sich über die Düse 33 während dieser Brems- und Lösevorgänge derart rasch an den jeweiligen Hauptluftleitungsdruck anpassen, daß der Kolben 29 in Ruhe verbleibt.

Beim Einleiten einer Vollbremsung wird der Druck in der Hauptluftleitung/bis zu einer Grenzdruckhöhe abgesenkt und das Dreidrucksteuerventil/ speist in die Rohrleitung 10 und

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den Bremszylinder 13 einen entsprechend hohen Vollbremsdruck ein. Dieser Vollbremsdruck reicht aus, um das Überströmventil 23 zu öffnen; im übrigen verlaufen jedoch die Brems- und Lösevorgänge unter Wiederschließen des Überströmventils 23 wie vorstehend beschrieben.

Zum Einleiten einer Schnellbremsung wird der Druck in der Hauptluftleitung 1 rasch bis auf eine sehr niedrige Druckhöhe, welche jedenfalls unterhalb der Grenzdruckhöhe liegt und praktisch dem Atmosphärendruck entsprechen kann, abgesenkt. Das Dreidrucksteuerventil 2 steuert dabei in den Bremszylinder 13 in der bereits beschriebenen Weise die Vollbremsdruckhöhe odereine diese noch um einen bestimmten Wert übersteigende Druckhöhe ein, so daß das Überströmventil 23 öffnet. Zugleich wird mit der Hauptluftleitung 1 die Kammer 30 rasch entlüftet, der Druck in der Bezugsdruckkammer 31 kann sich über die Düse 33 nicht entsprechend rasch abbauen und drückt den Kolben 29 unter Öffnen des Absperrventils 34 abwärts. Der im Raum 35 anstehende Hauptluftleitungsdruck gelangt durch die Leitung 38 in die Kolbenkammer 39, beaufschlagt den Kolben 41 und bewirkt so ein öffnen des Beschleunigungsventils 43, welche eine großquerschnittige Verbindung von der Hauptluftleitung 1 zur Atmosphäre öffnet und somit die Druckabsenkung in der Hauptluftleitung 1 beschleunigt. Nach weitgehender Druckabsenkung in der Hauptluftleitung vermag sich der in der Bezugsdruckkammer 31 herrschende Druck über die Düse 33 an den nunmehr niedrigen Hauptluftleitungsdruck anzugleichen und die Federbelastung schließt daher unter Anheben des Kolbens 29 wieder das Absperrventil 34. Der in der Kolbenkammer 39 anstehende Druck baut sich über die Düse 42 zur Atmosphäre ab und das Beschleunigungsventil 43 schließt sich nachfolgend wieder unter seiner Federbelastung. Während des Ablaufs dieser Vorgänge, bei Unterschreiten des Grenzdruckes in der

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Hauptluftleitung 1, vermag der im Raum 15 anstehende Druck aus der Regeldruckkammer des Dreidrucksteuerventils 2 den Differentialkolben 18 entgegen der Belastung durch die Feder-22 und dem anstehenden Hauptluftleitungs-Restdruck nach unten zu verschieben, wobei der Ventilteller 17 von der Ventildichtung 14 abgehoben und das Absperrventil 14, 17 somit geöffnet wird. Aus der Regeldruckkammer des Dreidrucksteuerventils 2 vermag somit Druckluft durch die Düse 16 zum Bremszylinder 13 hin abzufließen und den Druckaufbau im Bremszylinder 13 zu beschleunigen, in der Regeldruckkammer des Dreidrucksteuerventils 2 und dem Raum 15 tritt dabei eine begrenzte Druckabsenkung ein, welche zum einen vom derim Bremszylinder 13 sich bis auf dessen Maximalbeaufschlagung steigernden Druckbeaufschlagung und zum anderen, bei völliger Entleerung der Hauptluftleitung 1, durch die Vorspannung der Feder 22 begrenzt wird, welche den Differentialkolben 18 nach entsprechender Druckabsenkung im Raum 15 entgegen der Druckbeaufschlagung der Kolbenfläche 19 anzuheben und den Ventilteller 17 wieder gegen die Ventildichtung 14 anzulegen vermag. Die Druckabsenkung in der Regeldruckkamm;er des Dreidrucksteuerventils 2 wird somit jedenfalls bei einer Druckhöhe abgefangen und beendet, welche noch oberhalb der Grenzdruckhöhe in der Hauptluftleitung liegt. 25

Beim der Schnellbremsung nachfolgenden Lösen wird der Druck in der Hauptluftleitung 1 anfänglich relativ rasch bis etwa zum Erreichen des Grenzdruckes gesteigert; das Dreidrucksteuerventil 2 verbleibt dabei in seiner Bremsstellung. Bei dieser Drucksteigerung wird der Kolben 29 des Sensorventils 25 angehoben, so daß das Lösebeschleunigungsventil 26 öffnet und Druckluft aus dem Bremszylinder 13 durch das geöffnete Überströmventil 23, das geöffnete Lösebeschleunigungsventil 26 und das sich öffnende Rückschlagventil 28 in die Hauptluftleitung 1 einströmt

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und die Drucksteigerung in dieser beschleunigt. Mit dem Raum 27 wird hierbei auch die bisher ständig entlüftete Leitung 44 und damit die Kolbenkammer 46 druckluftbeaufschlagt, der Kolben 50 wird entgegen der Kraft der Feder 52 nach unten gedrückt und das Absperrventil 53 schließt. Damit ist der Vorratsluftbehälter 9 von dem Anschluß 3 für die Druckluftversorgung des Dreidrucksteuerventils 2 abgesperrt und das Dreidrucksteuerventil 2 vermag trotz seiner Bremsstellung keine weitere Druckluft zum Bremszylinder nachzuspeisen. Im Verein mit der wie vorstehend beschriebenen Begrenzung der Druckabsenkung in der Regeldruckkammer wird durch dieses Schließen des Absperrventils 53 eine Erschöpfungsgefahr für die Druckluftbremse ausgeschlossen. Durch die Drucklufteinspeisung aus dem Bremszylinder 13 steigt die Druckhöhe in der Hauptluftleitung 1 rasch bis auf etwa den Grenzdruck an, wobei wenigstens annähernd ein Druckausgleich zwischen dem Bremszylinderdruck und dem Hauptluftleitungsdruck erreicht wird. Der Bremszylinderdruck sinkt während dieses Vorganges etwas unter den maximalen Vollbremsdruck ab und das Überströmventil 23 schließt sich etwa bei Erreichen des Ausgleichsdruckes. Es ist wesentlich, daß während des Ablaufes dieser Vorgänge jederzeit erneut eine Schnellbremsung eingeleitet werden kann, wobei die Druckluftbremse infolge der noch nahezu maximalen Druckbeaufschlagung des Bremszylinders 13 voll funktionsfähig ist. Während dieser Vorgänge verbleibt in der Leitung 44 und der Kolbenkammer 46 bei überschliffener Entlüftungsöffnung 58 ein überdruck, welcher das Absperrventil 53 geschlossen hält. Sobald in der Hauptluftleitung 1 eine noch etwas unterhalb des Grenzdruckes liegende Druckhöhe erreicht ist, steuert das Dreidrucksteuerventil 2 infolge der verminderten Druckbeaufschlagung seiner Regeldruckkammer in die Lösestellung um und beginnt den Bremszylinder 13 über die Lösedüse 63 zu entlüften. In der Kammer 59 baut sich dabei

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ein Staudruck auf, welcher vermittels des Kolbens 60 das Entlüftungsventil 61 öffnet und eine Entleerung der Leitung 44 und der Kolbenkammer 46 bis auf Atmosphärendruck bewirkt. Das Rückschlagventil 28 verhindert dabei eine Wiederbeaufschlagung der Leitung 44 aus der Hauptluftleitung und das Rückschlagventil 45 schließt eine Wiederbeaufschlagung aus dem Bremszylinder 13 aus. Da das Überströmventil 23 bereits geschlossen ist, ist auch bei geöffnetem Lösebeschleunigungsventil 26 eine Wiederfüllung der Leitung 44 über diesen Weg ausgeschlossen. Die Feder 52 hebt daher den Kolben 50 an und öffnet das Absperrventil 53, so daß der Vorratsluftbehälter 9 wieder mit dem Anschluß 3 des Dreidrucksteuerventils verbunden wird. Erfolgt nunmehr ein Wiedereinbremsen, so vermag das Dreidrucksteuerventil 2 in dem Bremszylinder 13 einen erneuten Druckaufbau einzuspeisen, die Druckluftbremse ist voll funktionsfähig. Zum Abschluß des Lösevorganges, etwa bei Erreichen der Regeldruckhöhe in der Hauptluftleitung 1, gleichen sich die Drücke in der Kammer 30 und der Bezugsdruckkammer 31 des Sensorventils 25 an, das Lösebeschleunigungsventil 26 schließt sich unter seiner Federbelastung und der Kolben 29 kehrt in seine Mittelstellung zurück. Kurz vor Beendigen der Entlüftung des Bremszylinders 13 sinkt der in der Kammer 59 anstehende Staudruck ab, so daß das Entlüftungsventil 61 wieder schließt. Nachfolgend entleert sich der Bremszylinder 13 vollständig über die Lösedüse 63. Beim Öffnen des Absperrventils 53 wird auch die Entlüftungsöffnung 58 wieder freigegeben, so daß die Leitung 44 und die Kolbenkammer 46 über die Düse 57 mit der Atmosphäre in Verbindung stehen, eventuelle Restdrücke können somit aus der Kolbenkammer 46 zur Atmosphäre entlüftet werden. Auch bei Undichtheiten des Rückschlagventils 45 oder des Lösebeschleunigungsventils 26 kann sich nicht ungewollt ein Druck in der Leitung und der Kolbenkammer 46 aufbauen, die durch diese Undichtheiten einströmende Luft würde vielmehr über die Düse und gegebenenfalls auch das Rückschlagventil 45

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sofort zur Atmosphäre entlassen, es kann also kein ungewolltes Schließen des Absperrventils 53 eintreten.

Aus Fi.g. 2, in welcher Druckverläufe P über der Zeit t dargestellt sind, ist die Funktionsweise der Löseeinrichtung ebenfalls klar ersichtlich. Dabei ist der in der Hauptluftleitung 1 herrschende Druck mit HL^ der im Bremszylinder herrschende Druck mit C, der Druck im Vorratsluftbehälter mit R und der Druck in der Regeldruckkammer mit A bezeichnet. Im Lösezustand der Druckluftbremse beträgt der Druck im Bremszylinder 0 bar, alle anderen Drücke weisen die Regeldruckhöhe von beispielsweise 5 bar auf. Zum Bremsen wird der Hauptluftleitungsdruck abgesenkt, der Bremsdruck steigt entsprechend an und durch den für den Aufbau des Bremsdruckes verbrauchten Druckluftanteil sinkt der Druck im Vorratsluftbehälter geringfügig ab . Liegt eine Schnellbremsung vor, so unterschreitet der Hauptluftleitungsdruck HL den Grenzdruck und zum Zeitpunkt 1 öffnet das Absenkventil 12 das Absperrventil 14, 17, so daß auch der Druck A in der Regeldruckkammer abzusinken beginnt. Zum Zeitpunkt 2 ist der Hauptluftleitungsdruck HL auf etwa Atmosphärendruck abgesunken und der Bremsdruck C erreicht wenig später seine maximale Druckhöhe. Beim nachfolgenden Lösen steigt der Hauptluftleitungsdruck HL an, bis zum Zeitpunkt 3 das Absperrventil 26 des Sensorventils 25 öffnet und aus dem Bremszylinder Bremsdruck C in die Hauptluftleitung einspeist, der Hauptluftleitungsdruck steigt daher sehr rasch bis etwa zum Ausgleich mit dem etwas absinkenden Bremsdruck C an. Zu Beginn dieses Vorganges ist sehr kurzzeitig noch das Absperrventil 53 geöffnet, wodurch eine geringe Luftmenge auch aus dem Vorratsluftbehälter 9 durch das Dreidrucksteuerventil 3 und die Leitung 10 zur Hauptluftleitung zu strömen vermag und im Vorratsluftbehälter 9 somit, bis zum Zeitpunkt 4, eine vernachlässigbar kleine Druckabsenkung bewirkt wird.

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Nach Erreichen des Druckausgleiches zwischen dem Bremsdruck C und dem Hauptluftleitungsdruck HL zum Zeitpunkt steigt der Hauptluftleitungsdruck HL langsam weiter an, während der Bremsdruck kurzzeitig etwa konstant bleibt, bis das Dreidrucksteuerventil 2 zum Zeitpunkt 6 in seine Lösestellung umsteuert und den Bremsdruck C über die Lösedüse 63 zur Atmosphäre abbaut. Nachfolgend steigen der Hauptluftleitungsdruck HL und, zu diesem etwas verzögert, der Druck R im Vorratsluftbehälter und der Druck A in der Regeldruckkammer wieder bis auf Regeldruckhöhe an. Damit ist der volle Lösezustand wieder erreicht.

Durch die das Absenkventil 12., das Sensorventil 25, das Überströmventil 23, das Speiseventil 47 und das Staudruckventil 49 umfassende Löseeinrichtung wird also eine Löseerleichterung bewirkt, welche zum einen durch Abbau des Druckes in der Regeldruckkammer des Dreidrucksteuerventils 2 dessen Umsteuerung in die Lösestellung erleichtert, und welche zum anderen durch Drucklufteinspeisung in die Hauptluftleitung den Druckaufbau in dieser beschleunigt, was insbesondere bei langen Zügen den Lösevorgang am Zugende begünstigt.

Falls der Bremszylinder 13 nicht unmittelbar vom Dreidrucksteuerventil 2, sondern mittelbar über ein Relaisventil in seiner Druckbeaufschlagung gesteuert werden soll, so ist es zweckmäßig, wie in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet das Relaisventil 65 in die Leitung 10 derart einzuordnen, daß das Rückschlagventil 45 am sich zwischen dem Dreidrucksteuerventil 2 und dem Relaisventil 65 befindlichen Abschnitt und das Überströmventil 23 sowie das Absenkventil 12 am andersseitigen, mit dem Bremszylinder 13 verbundenen Abschnitt der Leitung 10 anschließen. Die Druckversorgung des Relaisventils 65 kann dabei aus dem Vorratsluftbehälter 9/

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, dem Speiseventil 47 nachgeordnet, durch eine Abzweigung vom Speiseleitungsabschnitt 54b erfolgen.

Durch entsprechendes Einstellen der Vorspannung der Feder 22 des Absenkventils 12 kann die zum Ansprechen des Absenkventils 12 erforderliche Druckabsenkung in der Hauptluftleitung eingestellt werden; es kann zweckmäßig sein, dieses Absenkventil 12 bereits bei den Grenzdruck erreichenden, also Vollbremsungen bedeutenden Druckabsenkungen in der Hauptluftleitung 1 ansprechen zu lassen, wodurch sich auch bei Lösevorgängen aus Vollbremsungen bereits Löseerleichterungen durch erniedrigten Druck in der Regeldruckkammer des Dreidrucksteuerventils 2 ergeben. Durch Verkleinern der Düse 33 kann die Ansprechempfindlichkeit des Sensorventils 25 gesteigert werden,so daß es auch bei den Lösebeginn anzeigenden Drucksteigerungen in der Hauptluftleitung 1 nach Vollbremsungen bereits anspricht; durch entsprechendes Einstellen des Überströmventils 23 auf eine unterhalb des Vollbremsdruckes liegende Druckhöhe können Lösevorgänge aus Vollbremsungen durch Drucklufteinspeisung aus dem Bremszylinder 13 in die Hauptluftleitung 1 erleichtert werden, sofern der Vollbremsdruck ausreichend höher als der Grenzdruck in der Hauptluftleitung liegt.

Das Rückschlagventil 28 verhindert, wie bereits erwähnt, in jedem Falle ein Abströmen von Druckluft aus der Hauptluftleitung 1 zur Leitung 44 und über das eventuell geöffnete Lösebeschleunigungsventil 26 zum Überströmventil 23, während das Rückschlagventil 45 zum einen eine Druckbeaufschlagung der Leitung 44 aus der Leitung 10 verhindert und zum anderen bei gelösten Bremsen zusätzlich zur Entlüftungsöffnung 48 eine Entlüftung der Leitung 44 zur Leitung 10 und damit ein Offenhalten des Absperrventils

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sicherstellt.

In Abänderung zu den vorstehend erwähnten Ausführungsbeispielen ist es auch möglich, den Vorratsluftbehälter 9 unmittelbar mit dem Anschluß 3 des Dreidrucksteuerventils zu verbinden und das Absperrventil 53 in die Leitung 10, also dem Dreidrucksteuerventil 2 nicht vor-,sondern nachgeordnet, einzuschalten. Ein wesentliches Merkmal der Löseeinrichtung ist darin zu sehen, daß zum Erreichen einer Löse- bzw. Füllbeschleunigung nach Bremsvorgängen Einrichtungen vorgesehen sind, die das Dreidrucksteuerventil 2 vorübergehend vom Vorratsluftbehälter 9 trennen und die diese Trennung wieder beenden, wenn das Dreidrucksteuerventil selbst in seine Lösestellung gegangen ist und somit -die vorstehend erwähnte Trennung selbst bewerkstelligt. Durch das Ausnutzen von aus der Regeldruckkammer des Dreidrucksteuerventils 2 stammender Druckluft zur Füllung des Bremszylinders 13 bei Einbremsvorgängen und des Bremsdruckes zum Wiederfüllen der Hauptluftleitung 1 bei Lösevorgängen ergibt sich ein geringer Druckluft- und damit Energieverbrauch für die Druckluftbremse zusätzlich zur Beschleunigung der Steuerungsvorgänge.

Die Löseeinrichtung kann ohne weiteres als selbständiges Gerät bzw. selbständige Geräte ausgebildet werden und unter nur äußerst geringen Änderungen in vorhandene Bremsanlagen eingesetzt werden. Die Löseeinrichtung ist daher besonders gut zum nachträglichen Einbau in vorhandene Druckluftbremsen geeignet.
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Kurzfassung:

Die Löseeinrichtung für mehrlösige Druckluftbremsen von Schienenfahrzeugen weist ein bei Schnellbremsungen und gegebenenfalls Vollbremsungen ansprechendes Absenkventil 12, auf welches zur Löseerleichterung und Beschleunigung der Druck-

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beaufschlagung des Bremszylinders 13 Druckluft aus der Regeldruckkammer des Dreidrucksteuerventils 2 in den Bremszylinder 13 einspeist. Weiterhin ist ein Sensorventil 25 vorgesehen, welches, überwacht durch ein nur nach zumindest Vollbremsungen ansprechendes Überströmventil 23^ Bremsdruck aus dem Bremszylinder 13 in die Hauptluftleitung 1 einzuspeisen vermag. Ein Speiseventil 47 stellt dabei sicher, daß eine Drucknachspeisung aus dem Vorratsluftbehälter 9 durch das noch in Bremsstellung befindliche Dreidrucksteuerventil 2 in den Bremszylinder 13 durch Unterbrechen dieser Verbindung ausgeschlossen ist; erst nach Umschalten des Dreidrucksteuerventils 2 in seine Lösestellung gibt das Speiseventil 47 die Nachspeisemöglichkeit wieder frei.

Die Löseeinrichtung bewirkt unter Lufteinsparung eine Löseerleichterung und -beschleunigung insbesondere^langen Zügen.

l Knorr-Bremse GmbH Moosacher Str. 80 8000 München 40

München, den 19.10.1983 TP-fe 1760

Bezugszeichenliste

	14	30	1	Hauptluftleitung	27	Raum
IO			2	Dreidrucksteuerventil	28	Rückschlagventil
			3	Anschluß	29	Kolben
			4	Anschluß	30	Kammer
		5	Entlüftungsanschluß	31	Bezugsdruckkammer
	35	6	Anschluß	32	Behälter
15	7	Düse	33	Düse
	8	Rückschlagventil	34	Absperrventil
	9	Vorratsluftbehälter	35	Raum
	10	Leitung	36	Raum
	11	Raum	37	Ventilstößel
20	12	Absenkventil	38	Leitung
	13	Bremszylinder	39	Kolbenkammer
	14	Ventildichtung	40	Beschleuniger
	15	Raum	41	Kolben
	16	Düse	42	Düse
25	17	Ventilteller	43	Beschleunigungsventil
,17	Absperrventil	44	Leitung
18	Differentialkolben	45	Rückschlagventil
19	Kolbenfläche	46	Kolbenkammer
20	Raum	47	Speiseventil
21	Raum	48	Raum
22	Feder	49	Staudruckventil
23	Überströmventil	50	Kolben
24	Raum	51	Raum
25	Sensorventil	52	Feder
26	Lösebeschleunigungsventil	53	Absperrventil

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54a, b	Speiseleitung
54a	Speiseleitungsabschnitt
54b	Speiseleitungsabschnitt
5.5	Raum
56	Raum
57	Düse
58	Entlüftungsöffnung
59	Kammer
60	Kolben
61	Entlüftungsventil
62	Leitung
63	Lösedüse
65	Relaisventil

HL Druck in Hauptluftleitung

C Druck im Bremszylinder

R Druck im Vorratsluftbehälter

A Druck in der Regeldruckkammer 20

- Leerseite -

Claims (10)

Knorr-Bremse GmbH München, den 19.10.1983 Moosacher Str. 80 TP-fe 8000 München 40 1760 Patentansprüche

1.]Löseeinrichtung für mehrlösige Druckluftbremsen von \ Schienenfahrzeugen, mit einem Dreidrucksteuerventil (2), welches vom Druck in einer Hauptluftleitung (1) entgegen dem Druck in einer Regeldruckkammer gesteuert die Belüftung eines Bremszylinders (13), gegebenenfalls über ein Relaisventil (65), mit einem Bremsdruck aus einem Vorratsluftbehälter (9) und die Entlüftung des Bremszylinders (13) in die Atmosphäre über eine gegebenenfalls in ihrem Querschnitt schaltbar,e Lösedüse (63) überwacht, und mit einer während Schnell- oder Vollbremsungen nachfolgenden Löse-

vorgängen Druckluft in die Hauptluftleitung (1) einspeisenden Ventilvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung während der Lösevorgänge sowohl, wie an sich bekannt, eine Verbindung von einem Bremsdruck führenden Raum zur Hauptluftleitung (1) bis zum Absinken der Bremsdruckhöhe unter einem Grenzwert öffnet, als auch den Vorratsluftbehälter (9) vom den Bremsdruck führenden Raum bis zur Umsteuerung des Dreidrucksteuerventils (2) aus seiner Brems- in die Lösestellung sperrt.

2. Lösevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung in der Verbindung in Serie zueinander ein nur bei Erreichen einer wenigstens einer Vollbremsung entsprechenden Bremsdruckhöhe öffnendes Überströmventil (23) und ein von einem in seiner öffnungsrichtung vom Hauptluftleitungsdruck entgegen dem Druck in

einer Bezugsdruckkammer (31) beaufschlagten, ersten Kolben (29) schaltbares Lösebeschleunigungsventil (26) aufweist.

3. Löseeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Lösebeschleunigungsventil (26) ein in Strömungsrichtung zur Hauptluftleitung (1) öffnendes Rückschlagventil (28) nachgeschaltet ist und daß in einem vom Vorratsluftbehälter (9), zur den Bremsdruck führenden, über das Dreidrucksteuerventil (2) oder das Relaisventil (65) führende Speiseleitung (54a, 54b) ein in Öffnungsrichtung von einer Feder (52) belastetes Absperrventil (53) eingeordnet ist, das vermittels eines zweiten Kolbens (50) bei Druckbeaufschlagung einer Kolbenkammer (46) schließbar ist, wobei die Kolbenkammer (46) an einen zwischen den Lösebeschleunigungsventil (26) und dem Rückschlagventil (28) befindlichen Abschnitt der Verbindung angeschlossen ist.

4. Löseeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenkammer (46) über ein in dieser Strömungsrichtung öffnendes Rückschlagventil (45) an den Bremsdruck führenden Raum angeschlossen ist.

5. Löseeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine gleichsinnig und wenigstens annähernd gleichzeitig zum Absperrventil (53) schaltende Absperreinrichtung vorgesehen ist, welche in eine von der Kolbenkammer (46) über eine Düse (57) zur Atmosphäre führende Entlüftung eingeordnet ist.
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6. Löseeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperreinrichtung eine vom zweiten Kolben (50) überschleifbare Entlüftungsöffnung (58) aufweist.

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7. Löseeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenkammer (46) über ein Entlüftungsventil (61) mit der Atmsophäre verbindbar ist, wobei das Entlüftungsventil (61) von einem in dessen

Öffnungsrichtung vom Staudruck vor der Lösedüse (63) beaufschlagten, dritten Kolben (60) schaltbar ist.

8. Löseeinrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeldruckkammer über ein zweites Absperrventil (14, 17) und eine Düse (16) mit dem den Bremsdruck führenden Raum verbindbar ist, wobei das zweite Absperrventil (14, 17) von einem dritten Kolben (18) schaltbar ist, der in dessen Schließrichtung vom Druck in der Hauptluftleitung (1) und der Kraft einer Feder (22) entgegen dem Druck in der Regeldruckkammer belastet ist.

9. Löseeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Kolben (18) als Differentialkolben ausgebildet ist, der auf einer größeren Fläche (19) vom Druck in der Regeldruckkammer und auf einer kleineren Fläche vom Druck in der Hauptluftleitung (1) beaufschlagt ist.

10. Löseeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom ersten Kolben (29) bei dessen überwiegender Bezugsdruck-Beaufschlagung zu öffnendes, weiteres Absperrventil (34) vorgesehen ist, welches in eine Verbindung von einer Druckluftquelle, gegebenenfalls der Hauptluftleitung (1), zu einer Kolbenkammer (39) eines Beschleunigers (40) eingeordnet ist, dessen Kolben (41) bei Druckluftbeaufschlagung ein in eine Verbindung von der Hauptluftleitung (1) zur Atmosphäre eingeordnetes Beschleunigungsventil (43) entgegen Federkraft öffnet.

l 11. Löseeinrichtung nach Anspruch 2 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsdruckkammer (31) über eine Düse (33) mit der Hauptluftleitung (1) in Verbindung steht.■