DE1279710B - Lastabhaengige Druckluftbremse fuer Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES ^(^ PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B60t

B 61h

Deutsche Kl.: 2Of-49

Nummer: 1279 710

Aktenzeichen: P 12 79 710.3-21 (K 60266)

Anmeldetag: 16. September 1966

Auslegetag: 10. Oktober 1968

Die Erfindung betrifft eine Druckluftbremse für Schienenfahrzeuge, mit einem Bremssteuerventil, einem den vom Bremssteuerventil überwachten Druck übersetzenden, in seinem Übersetzungsverhältnis lastabhängig verstellbaren Druckübersetzer, einem mit diesem ständig verbundenen Leerbremszylinder, einem Lastbremszylinder und einer beim Überschreiten einer bestimmten Fahrzeugbelastung den Lastbremszylinder von der Atmosphäre abtrennenden und mit dem gesteuerten Druck des Druckübersetzers beaufschlagenden Schaltvorrichtung.

Bei einer bekannten Druckluftbremse der vorstehend genannten, für Fahrzeuge mit einem großen Verhältnis der Vollast zur Leerlast geeigneten Art durchläuft bei über die Schalteinrichtung entleert gehaltenem Lastbremszylinder der Druckübersetzer, von leerem Fahrzeug beginnend, mit ansteigender Fahrzeugbelastung seinen ganzen Übersetzungsverhältnisbereich. Bei annähernd halber Fahrzeugbelastung wird das maximale Übersetzungsverhältnis erreicht und in den Leerbremszylinder ein maximaler Bremsdruck eingesteuert. Bei weiterhin steigender Fahrzeugbelastung wird die Schalteinrichtung betätigt, die hierbei den Druckübersetzer in den Bereich seines geringsten Übersetzungsverhältnisses zurückstellt und den Lastbremszylinder mit dem Leerbremszylinder verbindet. Bis zum Erreichen der maximalen Fahrzeugbelastung durchläuft der Druckübersetzer sodann erneut seinen ganzen Übersetzungsverhältnisbereich. Da die Druckübersetzer der üblichen, meist verwendeten Bauart mit an verschieblichem Drehpunkt gelagertem Waagebalken beim Einstellen ihres minimalen Übersetzungsverhältnisses infolge der dann geringen Ausgangsdrücke die Eigenschaft besitzen, die einzelnen Stufen insbesondere schwacher Bremsungen nur mangelhaft übertragen zu können, ergibt sich für diese Druckluftbremse der Mangel, daß bei einer häufig vorhandenen, etwa mittleren Fahrzeugbelastung sich eine schlechte Stufbarkeit der Bremsen einstellt. Außerdem weist die Schalteinrichtung dieser Druckluftbremse viele mechanische, einer ständigen Wartung bedürfende Verstellglieder auf.

Es ist ferner eine Druckluftbremse bekanntgeworden, welche einen von einem Bremssteuerventil gesteuerten Druckübersetzer zur Überwachung der Druckbeaufschlagung eines Bremszylinders aufweist. Der Druckübersetzer ist dabei in seinem Übersetzungsverhältnis stufenlos und durch einen fahrgeschwindigkeitsabhängig gesteuerten, mit der Atmosphäre oder den Vorsteuerdruck beaufschlagbaren Zylinderraum in einer Stufe umschaltbar. Diese

Lastabhängige Druckluftbremse für
Schienenfahrzeuge

Anmelder:

Knorr-Bremse G. m. b. H.,

8000 München 13, Moosacher Str. 80

Als Erfinder benannt:

Hans Pöllinger, 8000 München;

Dipl.-Ing. Bernd Wosegien, 8301 Wörth

Druckluftbremse ist jedoch zum Erreichen eines großen, lastabhängig regelbaren Übersetzungsbereiches ungeeignet, da bei ihr das erreichbare Übersetzungsverhältnis durch die nur innerhalb bestimmter, fest-

ao liegender Grenzen lastabhängig änderbare Druckbeaufschlagung des Bremszylinders begrenzt ist.

Falls der zuerst genannte Druckübersetzer mit einer lastabhängigen Steuerung der Übersetzungsstufe in eine Bremsanlage der zuletzt erwähnten Art

as eingesetzt wird, ergibt sich je nach Schaltstellung des Druckübersetzers ein unterschiedliches Volumen des vom Bremssteuerventil in seiner Druckbeaufschlagung zu steuernden Vorsteuerkreises. Hierdurch werden unterschiedliche Brems- und Lösezeiten für die Druckluftbremse und damit in Anbetracht der schweren Fahrzeuge außerordentlich große Stöße und Zerrungen in einem Zugverband während Bremsungen verursacht.

Bei einer anderen bekannten Druckluftbremse steuert das Bremssteuerventil zwei lastabhängig verstellbare Druckübersetzer. Der eine Druckübersetzer steuert, bezogen auf Vollbremsungen, bei leerem Fahrzeug beginnend in einen Leerbremszylinder einen mit der Fahrzeugbelastung ansteigenden Bremsdruck ein, bis bei etwa mittlerer Fahrzeugbelastung der maximale Bremsdruck erreicht wird. Bei weiter ansteigender Fahrzeugbelastung behält der Leerbremszylinder seinen maximalen Bremsdruck bei, während der andere Druckübersetzer beginnt, in den bisher entlüftet gehaltenen Lastbremszylinder einen mit der Fahrzeugbelastung ansteigenden Bremsdruck einzusteuern. Diese Druckluftbremse besitzt zwar eine gute Stufbarkeit, benötigt jedoch zwei Druckübersetzer und einen dementsprechend hohen Bauaufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckluftbremse der eingangs genannten Art zu

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schaffen, welche bei einfachem Aufbau neben einem Die Rohrleitung 19 ffihrf ifi den Zylinderraum 35

stoß- und zerrungsfreien Abbremsen eines Zugver- eines Leerbremszylinders M und in einen Raum 37 bandes eine gute Stufbarkeit der Bremsungen ge- eines Umschaltventils 38. Das Umschaltventil 38 bewährleistet, sitzt einen vom Druck in einem durch eine Rohr-

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch 5 leitung 39 an den Rohranschluß 34 angeschlossenen gelöst, daß der Druckübersetzer zusätzlich zu einem Zylinderraum 40 entgegen der Kraft einer Feder 41 an sich bekannten, ständig von seinem gesteuerten belasteten Kolben 42. Der Kolben 42 steuert ein Druck beaufschlagten Rüekstellkolben einen in glei- Doppelyentil 43,44, das bei Druckluftbelastung des eher Richtung wie dieser wirkenden, vom Druck im Kolbens 42 einen Raum 45 mit dem Raum 37 ver-Lastbremszylinder beaufschlagten Zusatzkölben auf- io bindet, andernfalls jedoch diese Verbindung unterweist. Hierdurch wird erreicht, daß nur ein Druck- bricht und den Raum 45 in die Atmosphäre entübersetzer nahezu üblicher Bauart erforderlich ist, lüftet. Vom Raum 45 führt eine Rohrleitung 46 in der bei Belastungswechsel von leerem bis voll- den Zylinderraum 47 eines mit dem Leerbremsbeladenem Fahrzeug nur eine gleichmäßige Verstel- zylinder 36 zu einer Baueinheit vereinigten Lastlung erfährt. 15 bremszylinder 48 und zu dem Zylinderraum 15 des

Die nach der weiteren Erfindung vorteilhafte Aus- Druckübersetzers 6,

gestaltung der Druckluftbremse kann den Unter- Bei leerern Fahrzeug befinden steh der Verstell*

ansprächen entnommen werden. kolben 27 und das Drehlager 22 unter dem Einflujß

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Kraft der Feder 29 to ihren gemäß der Zeichnung der erfindungsgemäßen Druckluftbremse schematisch ao rechten Endstellungen, per Rohranschluß 34 ist hier* dargestellt. bei vom Versiellkolben 27 nicht ubersehliffen., und

Von einem durch das Drupkverhalten einer Haupt- im Zylinderraum 40 herrscht Atmospharendruek, luftleitungl gesteuerten Und mit einem Hilf shift- Das Doppelventil 43, 44 verbindet daher die Rohr* behälter 2 in Verbindung stehenden Bremssteuer- leitung 40» den Zylinderraum 47 des Lastbremsventil 3 führt eine Rohrleitung 4 einen der jeweils ag Zylinders 48 und den Zylinderraurn 15 mit der Atßwbeabsichtigten Bremssiärke entsprechenden, last- sphare. Wird beim Bremsen Druckluft jn die Rohp· unabhängigen Drüpfc in einen Zylinderraum 5 eines leitung 4 eingesteuprtj so dreht der Kolben 8 den Druckübersetzers 6. Die Kolbenstange 7 eines den Waagebalken'^ um das Drehlager22 im Uhrzeiger-Zylinderraum 5 begrenzenden Kolbens 8 liegt an sinn, wobei der Zylinderraum 35 des Leprbremseinem Ende eines Waagebalkens 9 an, an dessen 30 Zylinders $6 mittels des Doppelventils 17,18 von der anderem Ende die Kolbenstange 10 eines durch den Atmosphäre abgetrennt und mit dem Hilfsluftbßlwl-Druck in einem Zylinderraum 11 beaufschlagbaren ter 2 verbunden wird. In dig Rohrleitung j$ strömt Rückstellkolbens 12 angreift. In den Zylinderraum 11 Druckluft ein, bis im Zylinderraum 11 ein den auf ragt abgedichtet versciiieblich eine unmittelbar vor den großen Hebelarm des Waagebalkens 9 einwirkendem Rückstellkolben 12 mit einer Anschlagkupplung 35 den Rückstellkolben 12 herabdrückender Druck auf-13 endende Kolbenstange 14 hinein, die an einem gebaut ist Der Waagebalken 9 wird dann bis zum vom Druck in einem Zylinderraum .15 belasten Absperren der prUpMuftzufuhr in die Rohrleitung 19 Zusatzkölben 16 befestigt ist. Der Waagebalken 9 zurückgedreht. Der Druck der Rohrleitung 19 gelangt steuert ein Doppelventil 17,18 derart, daß bei über- auch to den Leerbremszylinder .36 und bewirkt eine wiegender Kraftausübung des Kolbens 8 eine Rohr- 4° entsprechende Bremsung,

leitung 19 mit einer zum HÜlfslüftbehälter 2 führen- Beim Lösen spielen sich entsprechend umgekehrte den Rohrleitung 20 verbünden, bei Kraftgleich- Vorgänge ab,

gewicht am Waagebalken 9 die Rohrleitung 19 ab- Wird das Fahrzeug beladen, so steigt der in der

gesperrt und bei zu geringer Kraftausübung vom Rohrleitung 3D und toi Zylinderraum 28 herrschende Kolben 8 die Rohrleitung 19 mit der Atmosphäre 45 Druck. Der VerSteÜkolben 27 wird entsprechend der verbunden wird. Innerhalb des Druckübersetzers 6 Drucksteigerung gegen die Kraft der Feder 29 nach ist die Rohrleitung 19 durch einen Kanal 21 mit dem links geschoben und verstellt über den Hebel 24 und Zylinderraum 11' verbunden. Der Waagebalken 9 die Stange 23 das Drehlager 22 entsprechend. Die liegt auf einem verschiebjiphen Drehlager 22 auf. Das Übersetzungsändernng am Waagebalken 9 bewirke Drehlager 22 äst über eine^ Stange 23 mit einem Hebel 5° das zum Erreichen "eings Kräßegleiejigewielits am 24 verbunden, der einerseits durch einen BoteealS Waagebalken 9 während Bremsungen iß dfe Rohrdrehbar am Gehäuse des Drucküberseföers p und leitung 19 höhere Drücke als bei" leerem Fahrzeug andererseits drehbar und vertikal verscnieblich an etogesteuert werden müssen. Es ergeben sfcfr also einer zu ihm nahezu im rechten Winkel verlaufenden entsprechend der iahrzeugbeläStung ansteigende Kolbenstange 26 angelenkt ist Die Kolbenstange 26 55 Bremssstärken- Kurz vor Erreichen einer mittlere» ist an einem Versteilkölben 27 befestigt, der vom Fahtzeugbelastung gelangt der Versteükolben 27 «n* Druck in einem Zylinderraum 38 entgegen der Kraft mittelbar yor dJn Rohranschlu|!34, Der Drnpkeiner Feder 29 belastet ist. In denZylindgrraum^S Übersetzers steuert dabei in die Rohrleitung 19 und mündet eine Rohrleitung 3D, die mit einer von giner den Leerbrems?yliiider3ö einen maximalen Bremsnieht datgestellten Einrichtung entsprechend der 60 druck ein,

Fährzeügbelästung geregelten Dpckhöhe beauf- Beim Brreiphen einer mittleren Fahrzfugbelastung

schlagt ist. innerhalb der Feder 29 ist eine zweite, übersehleifi ,der Verstellkolben %i den Röhransphluß' durch einen Zuganker 31 to einer etwa dem halbe» 34 und legt sich an die Feder 32 an. Aus dem Maximalhub des Verstgilkölbens 27 entsprechenden Zyiinderraum 2B sirömt Druckluft durch den Rohr-Lage abgefangene Feder 32 angeordnet. In Hohe der 65 ansphluß 34 und die Rohrleitung 39 in den Zylinder-Abfangstelle der Feder 32 mündet to den Zylinder 33 raum 40 des Urffiscnältventils 3S eto und drückt den des Verstelikölbens 27 eto von letzterem ÜPersphleif- Kplben 42 sni^egen der Kraft der Feder 41 nach barer Rohranschluß 34 eto. unten. Das Doppelventil 43,44 wird umgesteuert,

wobei es die Rohrleitung 46 von der Atmosphäre abtrennt und mit der Rohrleitung 19 verbindet. Aus der Rohrleitung 19 strömt also Druckluft in die Rohrleitung 46 ein und beaufschlagt den Zylinderraum 47 des Lastbremszylinders 48 und den Zylinderraum 15 des Druckübersetzers 6. Der Zusatzkolben 16 drückt nunmehr über die Kolbenstange 14 und die Anschlagkupplung 13 auf den Kolben 12 und das linke Ende des Waagebalkens 9. Dieser dreht sich unter der zusätzlichen Belastung entgegen dem Uhrzeigersinn, bis über das Doppelventil 17,18 eine derartige Entlüftung der Rohrleitung 19 und damit auch der Zylinderräume 11 und 15 bewirkt ist, daß am Waagebalken 9 erneut Kräftegleichgewicht herrscht. Der Leer- und der Lastbremszylinder 36 bzw. 48 werden also nunmehr mit einer nur geringen Druckhöhe beaufschlagt. Die Flächenverhältnisse der Kolben des Leer- und des Lastbremszylinders 36 bis 48 und des Zusatzkolbens 16 sowie des Rückstellkolbens 12 sind derart zu wählen, daß die beiden Brems- *o zylinder 36 und 48 unmittelbar nach Überschleifen des Rohranschlusses 34 bei niedrigem Druck in der Rohrleitung 19 gemeinsam eine höchstens geringfügig höhere Bremskraft ausüben als kurz vor Überschleifen des Rohranschlusses 34 der Leerbrems- as zylinder 36 allein bei hohem Druck in der Rohrleitung 19.

Beim weiteren Ansteigen der Fahrzeugbelastung wird der Verstellkolben 27 gegen die vereinigte Kraft der Federn 29 und 32 weiter nach links verschoben, das Übersetzungsverhältnis am Waagebalken 9 entsprechend verändert und in die Rohrleitung 19 und die beiden Bremszylinder 36 und 48 während Bremsungen steigende Druckhöhen eingesteuert. Bei vollbeladenem Fahrzeug befinden sich schließlich der Verstellkolben 27 und das Drehlager 22 in ihren linken Endlagen, und in die Rohrleitung 19 wird wieder ein maximaler Druck eingesteuert.

Es ergibt sich also, daß, bezogen auf Vollbremsungen und beginnend bei leerem Fahrzeug mit steigender Fahrzeugbelastung, anfangs nur der Leerbremszylinder 36 mit einer bis zum Erreichen einer mittleren Fahrzeugbelastung auf einem Maximaldruck steigenden Druckhöhe beaufschlagt wird. Sodann werden bei Überschreiten der mittleren Fahrzeugbelastung der Leer- und der Lastbremszylinder 36 und 48 mit einem anfangs niedrigen und mit Steigerung der Fahrzeugbelastung bis auf die Maximallast auf eine maximale Druckhöhe steigenden Druck beaufschlagt. Der Druckübersetzer 6 durchläuft dabei seinen Übersetzungsverhältnisbereich jedoch nur einmal vom minimalen zum maximalen Wert. Es ist daher stets eine gute Stufbarkeit der den Bremszylindern 36 und 48 zuzuführenden Drücke gewährleistet.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Druckluftbremse für Schienenfahrzeuge, mit einem Bremssteuerventil, einem den vom Bremssteuerventil überwachten Druck übersetzenden, in seinem Übersetzungsverhältnis lastabhängig verstellbaren Druckübersetzer, einem mit diesem ständig verbundenen Leerbremszylinder, einem Lastbremszylinder und einer beim Überschreiten einer bestimmten Fahrzeugbelastung den Lastbremszylinder von der Atmosphäre abtrennenden und mit dem gesteuerten Druck des Druckübersetzers beaufschlagenden Schaltvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckübersetzer (6) zusätzlich zu einem an sich bekannten, ständig von seinem gesteuerten Druck beaufschlagten Rückstellkolben (12) einen in gleicher Richtung wie dieser wirkenden, vom Druck im Lastbremszylinder (48) beaufschlagten Zusatzkolben (16) aufweist.

2. Druckluftbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzkolben (16) des Druckübersetzers (6) über eine Anschlagkupplung (13) mit dem Rückstellkolben (12) kuppelbar ist.

3. Druckluftbremse nach Anspruch 1 oder 2, wobei die lastabhängige Einstellung des Übersetzungsverhältnisses des Druckübersetzers durch einen von einem der Fahrzeugbelastung entsprechenden Druck entgegen der Kraft einer Feder beaufschlagbaren Verstellkolben erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung eine sich beim Überschreiten einer bestimmten Hubstellung des Verstellkolbens (27) öffnende Absperreinrichtung und ein von dieser pneumatisch gesteuertes, dem Lastbremszylinder (48) vorgeschaltetes Umschaltventil (38) aufweist.

4. Druckluftbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperreinrichtung als vom Verstellkolben (27) überschleifbarer Rohranschluß (34) ausgebildet ist.

5. Druckluftbremse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den Verstellkolben (27) belastende Feder in zwei Federglieder (29 und 32) unterteilt ist, deren eines Federglied (Feder 29) den Verstellkolben ständig und deren anderes Federglied (Feder 32) den Verstellkolben nur bei Überschreiten der einer Betätigung der Absperreinrichtung zugeordneten Hubstellung belastet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 867 402, 956 765;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1 200 344.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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