CH650737A5

CH650737A5 - Device for controlling magnetic rail brakes which can be lowered onto the rails by means of pneumatic application cylinders

Info

Publication number: CH650737A5
Application number: CH466780A
Authority: CH
Inventors: Werner Salansky
Original assignee: Stabeg Apparatebau Gmbh
Priority date: 1979-06-22
Filing date: 1980-06-17
Publication date: 1985-08-15
Also published as: PL121898B1; PL225114A1; BE883914A; ATA439679A; AT373834B

Description

**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.

PATENTANSPROCHE
1. Einrichtung zur Steuerung von mittels pn'eumatischer Anstellzylinder auf die Schienen absenkbaren Magnetschienenbremsen, wobei die Anstellzylinder über eine Ventileinrichtung mit der Hauptspeiseleitung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen der Hauptspeiseleitung (2) und den Anstellzylindern (5) angeordnetes Ventil (31) mittels eines Druckübersetzers (42) betätigbar ist, welcher zwei Kammern (27, 34) mit gegensinnig beaufschlagbaren Membranen (28, 35) aufweist, wobei die in Schliessrichtung des Ventils (31) wirkende Kammer (34) mit den Anstellzylindern (5) kommuniziert und die zweite Kammer (27) über einen Druckregler (4) mit der Hauptspeiseleitung (2) verbunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das zwischen Druckregler (4) und Druckübersetzter (42) ein elektromagnetisch betätigbares Steuerventil (41) angeordnet ist, welches die zweite Kammer (27) des Druckübersetzers (42) in erregter Stellung mit dem Druckregler (4) und in stromloser Stellung mit der Umgebung verbindet.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung von mittels pneumatischer Anstellzylinder auf die Schienen absenkbaren Magnetschienenbremsen, wobei die Anstellzylinder über eine Ventileinrichtung mit der Hauptspeiseleitung verbunden sind.

Derartige Magnetschienenbremsen werden neben herkömmlichen Bremssystemen, wie Klotz- oder Scheibenbremsen, insbesondere an schnellfahrenden Reisezugwagen eingesetzt, um deren Geschwindigkeit weiter steigern zu können. Dies liegt daran, dass alle herkömmlichen Bremssysteme auf die Räder wirken und ihre Bremswirkung daher stark vom Haftwert zwischen Rad und Schiene abhängig ist.

Eine Steigerung der Bremswirkung kann also nur durch ein vom Haftwert zwischen Rad und Schiene unabhängiges, zusätzliches Bremssystem, wie die Magnetschienenbremse, erreicht werden.

Die Magnetschienenbremsen werden hiebei meist paarweise mittels pneumatischen Anstellzylindern am Fahrgestell des Schienenfahrzeuges aufgehängt. Diese Anstellzylinder sind pro Bremsenpaar über ein Elektroventil mit der Hauptspeiseleitung verbunden, so dass bei Erregung der Elektroventile die Anstellzylinder unter Druck gesetzt werden und die Magnetschienenbremsen auf die Schienenköpfe absenken.

Ein Problem bei diesen Anlagen entsteht nun dadurch, dass die Magnetschienenbremse insbesondere für Schnellbremsungen bei sehr hohen Geschwindigkeiten vorgesehen ist. Insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten sollen daher die anderen Bremssysteme durch den Einsatz der Magnetschienenbremse nicht in ihrer Wirkung bzw. Zuverlässigkeit beeinträchtig werden. Die Erfindung löst dieses Problem an einer Einrichtung der eingangs genannten Gattung dadurch, dass ein zwischen der Hauptspeiseleitung und den Anstellzylindern angeordnetes Ventil mittels eines Druck übersetzers betätigbar ist, welcher zwei Kammern mit gegensinnig beaufschlagbaren Membranen aufweist, wobei die in Schliessrichtung des Ventils wirkende Kammer mit den Anstellzylindern kommuniziert und die zweite Kammer über einen Druckregler mit der Hauptspeiseleitung verbunden ist.

Durch die erfindungsgemässe Ausbildung wird erreicht, dass die Anstellzylinder die Magnetschienenbremsen nur mit der erforderlichen Kraft auf die Schienen aufsetzen und die Räder des Wagens, auf welche die restlichen Bremssysteme wirken, nicht unnötig entlastet werden. Die Hauptspeiseleitung kann aufgrund des Druckübersetzers über einen Kanal grossen Querschnitts mit den Anstellzylindern verbunden werden
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass zwischen Druckregler und Druckübersetzer ein elektromagnetisch betätigbares Steuerventil-angeordnet ist, welches die zweite Kammer des Druckübersetzers in erregter Stellung mit dem Druckregler und in stromloser Stellung mit der Umgebung verbindet.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles und unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfigur näher erläutert.

Die Zeichnungsfigur zeigt ein Schema der erfindungs gemässen Einrichtung zur Steuerung von Magnetschienenbremsen, wobei letztere in einem Fahrgestell eines Schienenfahrzeuges angedeutet sind.

Die erfindungsgemässe Einrichtung weist im wesentlichen folgende Baugruppen auf:
Ein Druckschalter 3 hat die Aufgabe, das Steuergerät nur bei einer Bremsung, bei der der Druck in der Hauptluftleitung 1 unter 3,2 bar abgesenkt wird, in Funktion treten zu lassen.

Über einen Kanal kommuniziert die Kammer 6 mit der Hauptluftleitung, deren Druck auf die Membrane 7 und den Druckteller 8 wirkt und die Feder 9 zusammendrückt, deren Kraft auf den Ansprechdruck des Druckschalters 3 abgestimmt ist. Ist der Hauptluftleitungsdruck über 3,2 bar, so befindet sich der Stössel 10 in seiner oberen Lage und die Kontakte des Schalters 47 sind geöffnet. Bei Absenkung des Hauptluftleitungsdruckes unter 3,2 bar drückt die Feder 9 den Stössel 10 nach unten und der Schalter 47 schliesst seine Kontakte.

Der Druckregler 4 reduziert den ungeregelten Druck der Hauptspeiseleitung 2 (zwischen 8 und 10 bar) auf den ge wünschten Druck in den Anstellzylindern 5 der Magnetschienenbremse. Dieser Druck kann zwischen 5,0 und 8,0 bar gewählt werden.

Aus der Hauptspeiseleitung strömt über den Kanal 11 und 12 Druckluft in den Raum 13 über dem Ventil 14. Über das Ventil 14, welches durch die Kraft der Feder 15 und den Stössel 16 offengehalten wird, kann Druckluft in den Kanal 17 strömen. Gleichzeitig strömt auch Druckluft über die Drosselbohrung 18 in den Raum über der Membrane 19 und bewirkt auf den Druckteller 20 eine der Feder 15 entgegenwirkende Kraft. Wenn der Druck auf dem Druckteller 20 der Kraft der Feder 15 entspricht, schliesst das Ventil 14.

Im Kanal 17, der zum Elektroventil 41 führt, befindet sich somit geregelte Druckluft.

Die Höhe des geregelten Druckes kann mittels der Schraube 21 eingestellt werden.

Das Elektroventil 41 speist den geregelten Druck nach dem Druckregler 4 in den Druckübersetzer 42 ein.

Der vom Druckregler 4 geregelte Druck befindet sich im Raum über dem Ventil 22. Wird die Spule des Elektroventils erregt, so wird der Magnetkern 23 mit dem Stössel 24 angehoben und das Ventil 22 geöffnet. Dadurch kann Druckluft über die Kanäle 17 und 25 zum Druckübersetzer 42 strömen. Wird der Stromkreis der Spule unterbrochen, fällt der Magnetkern ab und der Stössel 24 bewegt sich ebenfalls nach unten, wobei das Ventil 22 auf seinem Sitz abschliesst. Jetzt kann Druckluft aus dem Kanal 25 über die Bohrung des Stössels 24 und die Kanäle 26 und 37 ins Freie abströmen.

Der Druckübersetzer 42 dient dazu, Druckluft über einen grossen Querschnitt von der Hauptspeiseleitung 2 zu den Anstellzylindern 5 der Magnetschienenbremse 40 zu steuern.

Der Druck in den Anstellzylindern 5 entspricht dem geregeltem Druck des Druckreglers 4, da der Druckübersetzer 42 im Verhältnis 1:1 übersetzt.

Strömt über den Kanal 25 Druckluft in die Kammer 27, so wirkt dieser Druck auf die Membrane 28 und. den Druckteller 29 und bewegt diese samt der hohlen Ventilstange 30 nach oben. Das Ventil 31 wird angehoben und Druckluft kann aus der Hauptspeiseleitung 2 über den Kanal 11 und den Kanal 32 zu den Anstellzylindern 5 der Magnetschienenbremse 40 strömen. Gleichzeitig mit dem Auffüllen der Leitung 32 strömt auch Druckluft über die Drosselbohrung 33 in die Kammer 34 und bewirkt auf die Membrane 35 und den Druckteller 36. einen Gegendruck. Herrscht in den Kammern 34 und 27 der gleiche Druck, so bewegen sich die Druckteller 29 und 36 sowie die Ventilstange 30 nach unten, bis das Ventil 31 schliesst.

Wird die Kammer 27 entlüftet, drückt der in der Kammer 34 befindliche Druck den Druckteller 36 und die Ventilstange 30 nach unten und die Leitung 32 und somit auch die Anstellzylinder 5 werden über die Bohrung der Ventilstange 30 und den Kanal 37 entlüftet.

Der Funktionsablauf:
Bei normalen Betriebsbremsungen erfolgt eine maximale Druckabsenkung der Hauptluftleitung 1 auf 3,4 bar. Dieser Druck, der auch in der Kammer 6 des Druckschalters 3 herrscht, genügt noch immer, um die Kraft der Feder 9 zu überwinden und die Kontakte des Schalters 47 offenzuhalten und dadurch ein Einschalten der Magnetschienenbremse 40 zu verhindern.

In der zweiten Vollbremsstellung des Führerbremsventils, sowie bei einer Schnell- oder Notbremsung, wird die Hauptluftleitung 1 unter 3,0 bar abgesenkt. Der nun in der Kammer 6 des Druckschalters 3 verbleibende Druck kann die Kraft der Feder 9 nicht mehr überwinden, der Stössel 10 bewegt sich nach unten und schliesst die Kontakte des Schalters 47. Das Steuergerät ist somit elektrisch eingeschaltet.

Bewegt sich jetzt der Wagen mit einer Geschwindigkeit, bei welcher die Geschwindigkeitssteuerung die Magnetschienenbremse 40 einschaltet, so wird der Stromkreis für das Elektroventil 41 geschlossen.

Der Magnetkern 23 des Elektroventils wird angehoben und mit ihm der Stössel 24 und das Ventil 22. Dadurch kann Druckluft vom Druckregler 4, dem Kanal 17, dem geöffneten Ventil 22 und dem Kanal 25 in die Kammer 27 des Druckübersetzers 42 strömen. Der Druckteller 29 und mit ihm die Ventilstange 30 werden angehoben und öffnen das Ventil 31. Jetzt kann Druckluft über einen grossen Querschnitt aus der Hauptspeiseleitung 2, der Leitung 11, dem offenen Ventil 31 und der Leitung 32 zu den Anstellzylin dem 5 gelangen, welche die Schienenmagnete 40 auf die Schiene 43 absenken.

Gleichzeitig mit dem pneumatischen Funktionsablauf des Steuergerätes läuft auch die bekannte elektrische Funktion der Magnetschienenbremse 40 ab.

Sinkt aufgrund der Verzögerung des Wagens beim Bremsen die Geschwindigkeit unter den in der Geschwindigkeitssteuerung eingestellten Wert, so schaltet die Steuerung selbsttätig ab. Dies bedeutet, dass der Stromkreis zum Elektroventil 41 unterbrochen wird. Die Spule 23 des Elektroventils 41 wird stromlos, der Magnetkern 23 bewegt sich mit dem Stössel 24 nach unten und Druckluft kann aus der Kammer 27 des Druckübersetzers 42, über den Kanal 25, der Bohrung des Stössels 24 und den Kanälen 26 und 37 ins Freie strömen.

Durch das Entlüften der Kammer 27 des Druckübersetzers 42 bewegt sich die Ventilstange 30 nach unten und Druckluft kann aus den Anstellzylindern 5, der Leitung 32, durch die Bohrung der Ventilstange 30 und dem Kanal 37 ins Freie strömen. Damit sind die Anstellzylinder 5 entlüftet und die Schienenmagnete 40 werden wieder angehoben.

Claims

PATENTANSPROCHE 1. Einrichtung zur Steuerung von mittels pn'eumatischer Anstellzylinder auf die Schienen absenkbaren Magnetschienenbremsen, wobei die Anstellzylinder über eine Ventileinrichtung mit der Hauptspeiseleitung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen der Hauptspeiseleitung (2) und den Anstellzylindern (5) angeordnetes Ventil (31) mittels eines Druckübersetzers (42) betätigbar ist, welcher zwei Kammern (27, 34) mit gegensinnig beaufschlagbaren Membranen (28, 35) aufweist, wobei die in Schliessrichtung des Ventils (31) wirkende Kammer (34) mit den Anstellzylindern (5) kommuniziert und die zweite Kammer (27) über einen Druckregler (4) mit der Hauptspeiseleitung (2) verbunden ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das zwischen Druckregler (4) und Druckübersetzter (42) ein elektromagnetisch betätigbares Steuerventil (41) angeordnet ist, welches die zweite Kammer (27) des Druckübersetzers (42) in erregter Stellung mit dem Druckregler (4) und in stromloser Stellung mit der Umgebung verbindet.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung von mittels pneumatischer Anstellzylinder auf die Schienen absenkbaren Magnetschienenbremsen, wobei die Anstellzylinder über eine Ventileinrichtung mit der Hauptspeiseleitung verbunden sind.

Derartige Magnetschienenbremsen werden neben herkömmlichen Bremssystemen, wie Klotz- oder Scheibenbremsen, insbesondere an schnellfahrenden Reisezugwagen eingesetzt, um deren Geschwindigkeit weiter steigern zu können. Dies liegt daran, dass alle herkömmlichen Bremssysteme auf die Räder wirken und ihre Bremswirkung daher stark vom Haftwert zwischen Rad und Schiene abhängig ist.

Eine Steigerung der Bremswirkung kann also nur durch ein vom Haftwert zwischen Rad und Schiene unabhängiges, zusätzliches Bremssystem, wie die Magnetschienenbremse, erreicht werden.

Die Magnetschienenbremsen werden hiebei meist paarweise mittels pneumatischen Anstellzylindern am Fahrgestell des Schienenfahrzeuges aufgehängt. Diese Anstellzylinder sind pro Bremsenpaar über ein Elektroventil mit der Hauptspeiseleitung verbunden, so dass bei Erregung der Elektroventile die Anstellzylinder unter Druck gesetzt werden und die Magnetschienenbremsen auf die Schienenköpfe absenken.

Ein Problem bei diesen Anlagen entsteht nun dadurch, dass die Magnetschienenbremse insbesondere für Schnellbremsungen bei sehr hohen Geschwindigkeiten vorgesehen ist. Insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten sollen daher die anderen Bremssysteme durch den Einsatz der Magnetschienenbremse nicht in ihrer Wirkung bzw. Zuverlässigkeit beeinträchtig werden. Die Erfindung löst dieses Problem an einer Einrichtung der eingangs genannten Gattung dadurch, dass ein zwischen der Hauptspeiseleitung und den Anstellzylindern angeordnetes Ventil mittels eines Druck übersetzers betätigbar ist, welcher zwei Kammern mit gegensinnig beaufschlagbaren Membranen aufweist, wobei die in Schliessrichtung des Ventils wirkende Kammer mit den Anstellzylindern kommuniziert und die zweite Kammer über einen Druckregler mit der Hauptspeiseleitung verbunden ist.

Durch die erfindungsgemässe Ausbildung wird erreicht, dass die Anstellzylinder die Magnetschienenbremsen nur mit der erforderlichen Kraft auf die Schienen aufsetzen und die Räder des Wagens, auf welche die restlichen Bremssysteme wirken, nicht unnötig entlastet werden. Die Hauptspeiseleitung kann aufgrund des Druckübersetzers über einen Kanal grossen Querschnitts mit den Anstellzylindern verbunden werden Vorteilhaft ist vorgesehen, dass zwischen Druckregler und Druckübersetzer ein elektromagnetisch betätigbares Steuerventil-angeordnet ist, welches die zweite Kammer des Druckübersetzers in erregter Stellung mit dem Druckregler und in stromloser Stellung mit der Umgebung verbindet.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles und unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfigur näher erläutert.

Die Zeichnungsfigur zeigt ein Schema der erfindungs gemässen Einrichtung zur Steuerung von Magnetschienenbremsen, wobei letztere in einem Fahrgestell eines Schienenfahrzeuges angedeutet sind.

Die erfindungsgemässe Einrichtung weist im wesentlichen folgende Baugruppen auf: Ein Druckschalter 3 hat die Aufgabe, das Steuergerät nur bei einer Bremsung, bei der der Druck in der Hauptluftleitung 1 unter 3,2 bar abgesenkt wird, in Funktion treten zu lassen.

Über einen Kanal kommuniziert die Kammer 6 mit der Hauptluftleitung, deren Druck auf die Membrane 7 und den Druckteller 8 wirkt und die Feder 9 zusammendrückt, deren Kraft auf den Ansprechdruck des Druckschalters 3 abgestimmt ist. Ist der Hauptluftleitungsdruck über 3,2 bar, so befindet sich der Stössel 10 in seiner oberen Lage und die Kontakte des Schalters 47 sind geöffnet. Bei Absenkung des Hauptluftleitungsdruckes unter 3,2 bar drückt die Feder 9 den Stössel 10 nach unten und der Schalter 47 schliesst seine Kontakte.

Der Druckregler 4 reduziert den ungeregelten Druck der Hauptspeiseleitung 2 (zwischen 8 und 10 bar) auf den ge wünschten Druck in den Anstellzylindern 5 der Magnetschienenbremse. Dieser Druck kann zwischen 5,0 und 8,0 bar gewählt werden.

Aus der Hauptspeiseleitung strömt über den Kanal 11 und 12 Druckluft in den Raum 13 über dem Ventil 14. Über das Ventil 14, welches durch die Kraft der Feder 15 und den Stössel 16 offengehalten wird, kann Druckluft in den Kanal 17 strömen. Gleichzeitig strömt auch Druckluft über die Drosselbohrung 18 in den Raum über der Membrane 19 und bewirkt auf den Druckteller 20 eine der Feder 15 entgegenwirkende Kraft. Wenn der Druck auf dem Druckteller 20 der Kraft der Feder 15 entspricht, schliesst das Ventil 14.

Im Kanal 17, der zum Elektroventil 41 führt, befindet sich somit geregelte Druckluft.

Die Höhe des geregelten Druckes kann mittels der Schraube 21 eingestellt werden.

Das Elektroventil 41 speist den geregelten Druck nach dem Druckregler 4 in den Druckübersetzer 42 ein.

Der vom Druckregler 4 geregelte Druck befindet sich im Raum über dem Ventil 22. Wird die Spule des Elektroventils erregt, so wird der Magnetkern 23 mit dem Stössel 24 angehoben und das Ventil 22 geöffnet. Dadurch kann Druckluft über die Kanäle 17 und 25 zum Druckübersetzer 42 strömen. Wird der Stromkreis der Spule unterbrochen, fällt der Magnetkern ab und der Stössel 24 bewegt sich ebenfalls nach unten, wobei das Ventil 22 auf seinem Sitz abschliesst. Jetzt kann Druckluft aus dem Kanal 25 über die Bohrung des Stössels 24 und die Kanäle 26 und 37 ins Freie abströmen.

Der Druckübersetzer 42 dient dazu, Druckluft über einen grossen Querschnitt von der Hauptspeiseleitung 2 zu den Anstellzylindern 5 der Magnetschienenbremse 40 zu steuern.

Der Druck in den Anstellzylindern 5 entspricht dem geregeltem Druck des Druckreglers 4, da der Druckübersetzer 42 im Verhältnis 1:1 übersetzt.

Strömt über den Kanal 25 Druckluft in die Kammer 27, **WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.