DD237427A3

DD237427A3 - Rueckschlag und ueberstroemventil

Info

Publication number: DD237427A3
Application number: DD26189984A
Authority: DD
Inventors: Wolfram Hille
Original assignee: Berliner Bremsenwerk Veb
Priority date: 1984-04-12
Filing date: 1984-04-12
Publication date: 1986-07-16
Also published as: CS258445B1; CS126185A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rueckschlag- und Ueberstroemventil als Bestandteil eines Steuerorganes fuer eine Anzeigevorrichtung von Scheibenbremsen an Schienenfahrzeugen, welches das Einsetzen der Funktion bei einem exakt definierten Druckpunkt sichert. Ziel der Erfindung ist es, eine dem tatsaechlichen Bremszustand entsprechende Anzeige und damit eine Erhoehung der Betriebssicherheit zu gewaehrleisten. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass in einem Gehaeuse zusaetzlich zu einem bekannten, durch eine Feder verspannten, mit Teilflaechen ausgestatteten Differenzialkolben, gegenlaeufig wirkend ein axial verschieblicher Schaltkolben angeordnet ist und auf den der Druck schrittweise, entsprechend den Teilflaechen einwirkt. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Ausgestaltung eines Steuerorganes für die Anzeigevorrichtung von Scheibenbremsen an Schienenfahrzeugen, durch das die Funktion bei einem exakt definierten Druckpunkt einsetzt.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Signalisierung des Anlegezustandes scheibengebremster Schienenfahrzeuge durch sogenannte Bremsdruckanzeigen ist bekannt. Der während der Bremsung im Bremszylinder vorherrschende Druck wird dabei zur Betätigung einer optischen Bremsdruckanzeige genutzt. Der Anlegezustand der Bremsen wird mithin durch ein indirektes Signal angezeigt. Diese allgemein übliche Anzeige des Anlegezustandes dar Bremsen hat Nachteile. So wird ledliglich angezeigt, ob der Bremszylinder belüftet ist oder nicht. Um diesen Nachteil abzuschwächen, wurde schon vorgeschlagen, die den Lösezustand kennzeichnende Stellung der Sremsdruckanzeige erst dann eintreten zu lassen, wenn der Bremszylinder nahezu völlig entleert, das heißt, drucklos ist. Für den Lösungszustand besteht damit eine optimale Anzeige.

Andererseits bedeutet dadurch eine den Anlegezustand der Bremsen kennzeichnende Stellung der Bremsdruckanzeige nicht, daß der Druck im Bremszylinder auch ausreicht, um die Bremsbeläge kraftschlüssig auf der Bremsscheibe anliegen zu lassen. Derartige Lösungen sind in den DD 155 692 und DE 2 123 374 enthalten.

Diese Mängel werden erst beseitigt, wenn ein entsprechend gestaltetes Steuerungsorgan mit der Anzeigevorrichtung organisch verknüpft oder in die Leitung zwischen Bremszylinder und Bremsdruckanzeige eingeführt, die den Bremszustand kennzeichnende Stellung der Bremsanzeige erst dann eintreten läßt, wenn während des Bremsens bzw. des Druckanstieges im Bremszylinder ein vorbestimmter Maximaldruck herrscht.

Im WP 225 869 wuVde ein Rückschlag- und Überströmventil vorgeschlagen, welches als Zusatzgerät zu einer bekannten Bremsdruckanzeige dieselbe so beeinflußte, daß die den Anlegezustand der Bremse kennzeichnende Stellung erst mit Erreichen eines ganz bestimmten Bremsdruckes zustande kam.

Dagegen kam die den Lösezustand der Bremse kennzeichnende Stellung praktisch erst bei vollkommen entleertem Bremszylinder zustande. Weiterhin war der Einfluß des Überströmventiles dergestalt, daß die Stellungen der Bremsdruckanzeige eindeutig sind, das heißt, der Stellungswechsel erfolgt unabhängig vom zeitlichen Druckverlauf im Bremszylinder zügig bis schlagartig, also unter Meidung einer nicht eindeutigen Zwischenstellung. Das vorgeschlagene Rückschlag- und Überströmventil ließ sich auch so in die Bremsdruckanzeige integrieren, daß der Differenzialkolben des Überströmventiles zugleich den Betätigungskolben der Bremsdruckanzeige ausmachte. Diese integrierte Anordnung hat, abweichend von der Anordnung als Separatgerät, den Nachteil, daß der Stellungswechsel der Bremsdruckanzeige innerhalb eines bestimmten Bremsdruckbereiches beim Einbremsen nicht mehr eindeutig ist, weil, bedingt durch die mechanische Kopplung eines Kolbenschiebers mit einem Differenzialkolben, der gleichzeitig Betätigungskolben der Bremsanzeige ist, zunächst eine Teilhubbewegung erfolgt. Der Nachteil dieser nicht eindeutigen Anzeige innerhalb eines bestimmten Bremsdruckbereiches soll näher erläutert werden. Die Bremsprobe an einem Zug erfolgt vorschriftsmäßig durch eine Druckerniedrigung in der Hauptluftleitung von 0,05 MPa. Die Druckabsenkung erzeugt an den Bremseinrichtungen der Einzelfahrzeuge einen Bremsdruck unterhalb des Maximaldruckes. Dieser solchermaßen eingeregelte Bremsdruck liegt nur wenig oberhalb des Druckmaßes bei welchem die Bremsdruckanzeige umschaltet. Da das vollkommene Umschalten nicht während eines Druckpunktes, sondern innerhalb eines Druckbereiches geschieht, können unvermeidliche Bautoleranzen dazu führen, daß der erwähnte Druckbereich hineinstreut in den durch die Bremsprobe erzeugten Bremsdruck, das heißt, der Bremsdruck übersteigt nicht den für das vollkommene Umschalten der Bremsdruckanzeige erforderlichen Druck. Ein Heranrücken des Druckbereiches an den Druck = 0 MPa ist nicht sinnvoll, weil dann der Anlegezustand schon angezeigt wird, bevor die erste stabile und durch die Bremsprobe zu kontrollierende Bremsstufe erreicht ist.

Eine weitere Lösung einer Anzeigevorrichtung mit integriertem Steuerorgan in anderer konstruktiver Ausführung zeigt die DE 3 122 011. Mangel dieser Lösung ist aber, daß die Anzeige im Druckbereich von 0,02 bis 0,05 MPa eine Zwischenstellung zeigt und nach Überschreiten von 0,05 MPa allmählich in die Endstellung gebracht wird. Beim Lösevorgang beginnt die Funktion der Anzeige bei Druckabsenkung auf etwa 0,05 MPa, verändert allmählich die Stellung der farbigen Anzeige, zeigt aber schon gelöste Bremsen an, wenn bei etwa 0,02 MPa die Bremsbeläge erst endgültig lösen. Im Bereich von 0,05 bis 0,02 MPa erfolgt also bei Losevorgängen eine Fehlanzeige. Diesen Mangel beseitigt die Lösung der DE 3 126 153. Hier wird die Anzeige beim Anlegen der Bremse und beim Lösen zu einem exakt bestimmten Zeitpunkt gesichert. Als Mangel muß der durch die Trennung von Steuerorgan und Anzeigevorrichtung und durch die konstruktive Lösung bedingt erhöhte Aufwand sowie die Verwendung eines zusätzlichen Hilfsdruckes gesehen werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, durch die Ausgestattung eines in einem Steuerorgan einer Anzeigevorrichtung angeordneten Rückschlag- und Überströmventiles eine eindeutige dem tatsächlichen Bremszustand entsprechende Anzeige und damit eine Erhöhung der Betriebssicherheit zu gewährleisten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Dar Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Rückschlag- und Überströmventil eines Steuerorganes für eine Anzeigevorrichtung derart auszugestalten, daß ohne Verwendung eines zusätzlichen Hilfsdruckes die Wirkung der Anzeigevorrichtung beim Einbremsen bei einem exakt definierten Druckpunkt gesichert und beim Lösen eine Anzeige praktisch erst nahezu 0 gestattet wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelost, daß in einem Gehäuse neben der bekannten Anordnung eines durch eine Feder verspannten, mit Teilflächen ausgestatteten und zugleich das Betätigungsglied einer Bremsdruckanzeige bildenden Differenzialkolbens, dessen eine Teilfläche eine vermittels Dichtelement ventilartig ausgebildete Abgrenzung eines ständig mit einem Zugang verbundenen Raumes darstellt, während eine weitere Teilfläche einen zweiten Druckraum begrenzt, die Verbindung beider Druckräume durch einen Oberströmkanal erfolgen kann, die beeinflußt wird durch einen, mit einem Dichtelement und Radialbohrungen ausgestatteten, mit einer Feder verspannten Tauchkolben, gegen die Kraft einer Feder axialbewegiich gelagert ist und vermittels eines Dichtelementes eine die beiden Druckräume sowohl trennende als auch verbindliche Lage einnehmen kann. Durch die Einwirkung des Druckes auf die kleinere Teilfläche des Differenzialkolbens gegen die Kraft einer Feder in einer ersten Phase und die Druckwirkung auf beide Teilflächen nach Überwinden der Federkraft, die einem definierten Druckpunkt entspricht, erfolgt schlagartig die Bewegung der Kolbenstange des Differenzialkolbens und damit der Anzeigevorrichtung.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend am Ausführungsbeispiel erläutert werden

Die entsprechenden Zeichnungen zeigen in

Figur 1: Schnitt durch erfindungsgemäße Lösung

Figur 2: Schnitt durch eine weitere Ausführung der erfindungsgemäßen Lösung

Es zeigt sich folgende Anordnung:

Im unteren Abschnitt eines Gehäuses 1 einer Anzeigevorrichtung ist ein durch eine Feder 2 verspannter, mit Teilflächen 4 und 5 ausgestatteter und zugleich das Betätigungsglied der Anzeigevorrichtung bildender Differenzialkolben 3 angeordnet, dessen Teilfläche 5 eine vermittels Dichtelement б ventilartig ausgebildete Abgrenzung eines ständig mit einem Zugang 7 verbundenen Raumes β darstellt.

Die Teilfläche 4 des Differenzialkolbens S mit einem Dichtelement 16 grenzt einen Raum 20 von einem Druckraum 9 ab, wobei dieser Druckraum 9 abhängig vom Funktionsablauf, über einen mit einer Feder 12 an einer Abstützung 19 verspannten Tauchkolben 13 mit Radialbohrungen 11 mit dem Zugang 7 sowohl über den Sitz der Teilfläche 5 als auch über einen Überströmkanal 14 Verbindung haben kann. Der Tauchkotben 13 ist gegen die, an der Abstützung 19 abgestützte Feder 12 axialbeweglich gelagert und kann in Verbindung mit einem Dichtelement 10 eine den Raum 8 und den Druckraum 9 sowohl trennende als auch verbindende Lage einnehmen.

Figur 2 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführung, bei der der Tauchkolben in fertigungstechnisch günstiger Ausführung als Kolbenventil ausgeführt wird. Dabei wird ein axialbewegliches Kolbenventil 17 ebenfalls mit der Feder 12 an der Abstützung 19 abgestützt, das Dichtelement 10 bildet mit einem Anschlag 18 eine druckdichte Trennung zwischen dem Raum 8 und, über den Überströmkanal 14, dem Raum 9.

Es ergibt sich folgende Wirkung:

Während der Bremsprobe erfolgt eine Belüftung des Bremszylinders. Dieser Druckanstieg wird über den Zugang 7 und die Radialbohrungen 11 des Tauchkolbens 13 dem Räume 3 zugeleitet. Ein Übertritt von Druckluft in den Raum 9 erfolgt zunächst wegen der Dichttage der Dichtelemente 6 und 10 nicht. Während das Dichtelement 10 während der gesamten Dauer des Druckanstieges seine Dichtlage beibehält, wird auf der Teilfläche S des Differenzialkolbens 3 zunehmend eine gegen die Kraft der Feder 2 gerichtete Kraft wirksam. Sobald im Raum 8 ein vorbestimmter Druck erreicht ist, trennt sich der Differenzialkolben 3 von seinem, durch Dichtelement 6 verursachten Dichtsitz und es kommt zu einer Verbindung des Raumes 8 mit dem Räume 9. Hierdurch tritt schlagartig eine gemeinsame Beaufschlagung der Teilfläche 5 und 4 ein und infolge dessen auch ein vollkommener Aufwärtshub des Differenzialkolbens 3. Dieser Aufwärtshub ist gleichzeitig der Betätigungshub für die Bremsdruckanzeige. Während des Lösens der Bremse sinkt gleichzeitig auch der die Teilflächen 4 und 5 beaufschlagende Druck. Das Verhältnis der Teilflächen 4 und 5 ist nun so bemessen, daß der Aufwärtshub des Differentialkolbens 3 und damit der Dichtsitz des Dichtelementes 6 erst dann einsetzt, wenn der Bremszylinder nahezu entleert ist. Der verbleibende Restdruck im Raum 9 verschiebt nun den Tauchkolben 13 so, daß das Dichtelement 10 eine den Raum 9 und 8 verbindende Lage einnimmt und somit neben dem Raum 8 auch der Raum 9 über die Radialbohrungen 11 und den Zugang 7 zusammen mit dem Bremszylinder vollends entleert wird.

Es ist hervorzuheben, daß der Druck des Bremszylinders während des Einfahrens seiner Kolbenstange entsprechend der Rückdruckfeder einen etwa konstanten Wert aufweist. In der eingefahrenen Anschlagklage sinkt dann der C-Druck schlagartig auf 0 und innerhalb dieser letzten Entlüftungsphase schaltet die Bremsdruckanzeige ebenfalls schlagartig.

Während des Einbremsens erfolgt also eine entsprechende Anzeige der Bremsdruckanzeige erst mit Erreichen eines bestimmten Bremsdruckes, das heißt, beispielsweise bei einer ersten durch eine vorgeschriebene Art der Bremsprobe erzeugten stabilen Bremsstufe. Dagegen kommt eine den Lösezustand kennzeichnende Lage der Bremsdruckanzeige erst dann zustande, wenn der Bremszylinder praktisch vollkommen entteert ist.

Es steht dem Nutzer der Bremsdruckanzeige frei, den für das Umschalten erforderlichen Bremsdruck durch Verändern der Kraft der Feder 2 so zu wählen, daß der Anlegezustand der Bremse erst dann aufgezeigt wird, wenn eine Vollbremsung ausgeführt ist, also im Bremszylinder der Maximaldruck wirksam ist. Anordnung und Wirkungsprinzip der beschriebenen Lösung blieben davon unberührt.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Rückschlag- und Überströmventil als Bestandteil eines integrierten Steuerorganes einer Anzeigevorrichtung für Scheibenbremsen von Schienenfahrzeugen, das die Wirkung der Anzeigevorrichtung beim Einbremsen erst bei einem exakt definierten Druckpunkt sichert und ein Lösen eine Anzeige praktisch erst nahezu 0 gestattet, bei dem der als Differentialkolben gestartete Schaltkolben federverspannt zwischen Anschlägen beweglich ist und gleichzeitig den Betätigungskolben der Anzeigevorrichtung bildet, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen dem Druckraum (9) und dem Raum (8) Verbindung durch einen Überströmkanal (14) besteht, daß unterhalb des Schaftkolbens (3), zu diesem gegenläufig funktionierend, axialverschiebiich, mit einer Feder (12) an einer Abstützung (19) verspannt ein Tauchkolben (13).mit einem Dichtelement (10) angeordnet wird und der Raum (8) einen Zugang (7) aufweist.
2. Anzeigevorrichtung gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Tauchkolben (13) als Kotbenschieber ausgeführt wird und Radialbohrungen (11) aufweist.
3. Anzeigevorrichtung gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Tauchkolben (13) als ein Kolbenventil (17) ausgeführt wird und mit seinem Dichtelement (10) an einem Anschlag (18) des Gehäuses (1) dichtend anliegen kann.