DE2015799B2

DE2015799B2 - BRAKE DEVICE FOR RAIL VEHICLES

Info

Publication number: DE2015799B2
Application number: DE19702015799
Authority: DE
Inventors: auf Nichtaennung Antrag
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1970-04-02
Filing date: 1970-04-02
Publication date: 1977-03-17
Also published as: GB1328913A; AT305361B; SE371795B; DE2015799A1; HU170163B; FR2092551A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremseinrichtung für Schienenfahrzeuge, mit einem Bremssteuerventil zur Erstellung eines Brems-Vorsteuerdruckes, einem vom Brems-Vorsteuerdruck gesteuerten, in seinem Übersetzungsverhältnis lastabhängig einstellbaren Druckübersetzer, einem Leer- und einem Lastbremszylinder zum Betätigen zumindest einer auf die Fahrzeugräder einwirkenden Scheibenbremse, wobei der Druckübersetzer im Lastbereich von leerer bis mittlerer Belastung unter Durchlaufen seines ganzen Übersetzungsverhältnis-Bereiches nur den Leerbremszylinder, im Lastbercich von mittlerer bis maximaler Belastung unter Durchlaufen ebenfalls seines ganzen Übersetzungsverhältnis-Bereiches den Leer- und den Lastbremszylinder mit Druckluft beaufschlagt.The invention relates to a braking device for rail vehicles, with a brake control valve for Creation of a brake pilot pressure, one controlled by the brake pilot pressure, in its transmission ratio load-dependent adjustable pressure intensifier, an empty and a load brake cylinder for Actuate at least one disc brake acting on the vehicle wheels, the pressure intensifier in the load range from empty to medium load while running through its entire transmission ratio range only the empty brake cylinder, in the load range from medium to maximum load below Also pass through its entire transmission ratio range through the idle and load brake cylinders pressurized with compressed air.

Bremseinrichtungen der vorstehend genannten Art sind bereits bekannt. Hierbei tritt jedoch der für Schienenfahrzeuge mit reinen Scheibenbremsen bekannte Mangel auf, daß im Laufe des Betriebes die Lauffläche der Schienenfahrzeugräder sehr glatt und schmierig wird und der Reibwert zwischen Fahrzeugrad und Schiene dementsprechend sinkt. Damit sinkt auch die von den Schienenfahrzeugrädern maximal zu übertragende Bremskraft. Zum Beheben dieses Mangels sind bereits Putzklotzeinrichtungen bekannt, welche im wesentlichen aus einem Druckluftzylinder bestehen, dessen Kolben bei seiner Druckluftbeaufschlagung einen Putzklotz gegen die Lauffläche eines Schienenfahr/.eugradcs andrückt. Durch das Zusammenwirken von Putzklotz und Lauffläche wird die letztere abgerieben, gereinigt und aufgerauht, so daß sich wieder ein erhöhter Reibwert zwischen Fahrzeugrad und Schiene ergibt.Braking devices of the type mentioned above are already known. However, the for Rail vehicles with pure disc brakes known defect that in the course of operation the The running surface of the rail vehicle wheels is very smooth and greasy and the coefficient of friction between the vehicle wheel and rail sinks accordingly. This also reduces the maximum of the wheels of the rail vehicle transmitting braking force. To remedy this defect cleaning block devices are already known, which in essentially consist of a compressed air cylinder, the piston of which when compressed air is applied a cleaning block against the running surface of a rail travel / .eugradcs presses. The interaction between the cleaning block and the tread creates the latter abraded, cleaned and roughened so that there is again an increased coefficient of friction between the vehicle wheel and Rail results.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eineThe invention is based on the object for a

Bremseinrichtung der eingangs genannten Art eine sicher wirkende, stets einen optimalen ReibwertBraking device of the type mentioned at the beginning has a reliably acting, always an optimal coefficient of friction

zwischen Schienenfahrzeugrad und Schiene gewährleister.de Putzklotzeinrichtung anzugeben.between the wheel of the rail vehicle and the rails; Specify the cleaning block device.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch daß eine an sich bekannte, bei Druckluftbcauf-.rhlaeung auf die Lauffläche der Fahrzeugräder einwirkende Putzvorrichtung vom Brems-Vors euerdruck beaufschlagt ist Durch die besondere Druckluftbeaufschlagung der Putzklotzeinrichtung wird s erreicht daß unabhängig von der Fahrzeugbelastung eine nu'r von de. jeweiligen Bremsstufe abhängige Anpreßkraft des Putzklotzes an d.e Laufflache und damit eine optimale Putzwirkung erzielt wird. Im weheren ergibt sich durch die Reibung zwischen ,o Putzklotz und Lauffläche eine nur von der jeweiligen Bremsstufe, nicht aber von der Fahrzeugbelastung abhängige Bremswirkung für das Fahrzeugrad, durch welche die Scheibenbremse entlastet wird.This object is achieved according to the invention in that a known per se, with compressed air supply .rhlaeung Cleaning device from the braking device acting on the running surface of the vehicle wheels Your pressure is applied by the special compressed air application of the cleaning block device s achieves that, regardless of the vehicle load, only de. depending on the respective braking level Contact pressure of the plaster block on the running surface and thus an optimal plastering effect is achieved. in the weheren results from the friction between, o plastering block and tread one only from the respective Braking level, but not the vehicle load-dependent braking effect for the vehicle wheel which the disc brake is relieved of.

Die Erfindung ist an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt .The invention is explained in more detail with reference to an exemplary embodiment shown schematically in the drawing explained. It shows .

Fig I den Aufbau einer Bremseinrichtung, Fig 2 3 und 4 in Diagrammen den Verlauf bestimmter Drücke über der Schienenfahrzeug-BeIa-Fig I shows the structure of a braking device, Fig. 2 3 and 4 in diagrams the course of certain pressures over the rail vehicle BeIa-

^StUVon einer Hauptluftleitung 1 führt eine Zweigleitung 2 zu einem Steuerventil 3, welches über eine Rohrleitung 4 mit einem Hilfsluftbehälter 5 und eine Rohrleitung 6 mit einem Druckübersetzer 7 verbunden 2s ist Der Druckübersetzer 7 ist mittels einer Rohrleitung 8 an den Hilfsluftbehälter 5, einer Rohrleitung 9 mit einem Leerbremszylinder 10 und einer Rohrleitung 11 mit einem Lastbremszylinder 12 verbunden, über eine Rohrleitung 13 wird dem Druckübersetzer 7 von einem jo nicht dargestellten Wiegeventil üblicher Bauart e.n in seiner Höhe der Fahrzeugbelastung proportionaler Druck zugeführt. Der Lastbremszylinder 12 enthält einen von einer Feder 14 entgegen seiner über einen Zylinderraum 15 erfolgenden Druckluftbeaufschlagung belasteten Kolben 16, der mil .-incr in den Leerbrcms/y linder 10 ragenden Kolbenstange 17 verbunden ist. Die Kolbenstange 17 endet in einem Zylinderraum 18 des Leerbremszylinders 10 mit einer Platte 19 vor einem Kolben 20 der entgegen seiner Druckluftbcaufschlaeung über den Zylinderraum 18 von einer Feder 21 belastet ist. Der Kolben 20 trägt eine Kolbenstange 22, die an ihrem ins Freie ragenden Ende an einem Bremshebel 23 aneelenkt ist. Der Bremshebel 23 ist in seinem mittleren Bereich über eine Zugstange 24 mit einem weiteren Bremshebel 25 gekoppelt, dessen eines Ende über einen Lagerbock 26 am Boden des Lastbremszylinders 12 angelenkt ist. An ihren Enden tragen die Bremshebel 23 und 25 je eine Bremsbacke bzw 28, zwischen welche eine Bremsscheibe eingreift. Die Bremsscheibe 29 ist drehfest auf einer Welle 30 eines Schienenfahrzeug-Radsatzes angeordnet von welchen ein Schienenfahrzeugrad 31 mit seiner Lauffläche 32 dargestellt ist. Der Lauffläche 32 steht ein Puuklot/ 33 gegenüber, der über eine Kolbenstange mit einem Kolben 35 in einem Druckluftzylinder verbunden ist. Der Kolben 35 ist einerseits vom Druck in einem Zylinderraum 37 und andererseits, in Abheberichfing des Putzklotzes 33 von der Lauffläche 32, von einer Feder 38 belastet. Eine Rohrleitung 39 verbindet die Rohrleitung 6 mit dem Zylinderraum 37. ^StU From a main air line 1, a branch line 2 leads to a control valve 3, which is connected via a pipe 4 to an auxiliary air tank 5 and a pipe 6 to a pressure booster 7 with an empty brake cylinder 10 and a pipe 11 connected to a load brake cylinder 12, via a pipe 13 the pressure booster 7 is supplied with pressure proportional to the vehicle load from a weighing valve of conventional design, not shown. The load brake cylinder 12 contains a piston 16 which is loaded by a spring 14 against its pressurization of compressed air via a cylinder chamber 15 and which is connected mil. The piston rod 17 ends in a cylinder space 18 of the empty brake cylinder 10 with a plate 19 in front of a piston 20 which is loaded by a spring 21 against its compressed air supply via the cylinder space 18. The piston 20 carries a piston rod 22 which, at its end protruding into the open, is articulated to a brake lever 23. The central area of the brake lever 23 is coupled via a tie rod 24 to a further brake lever 25, one end of which is hinged to the bottom of the load brake cylinder 12 via a bearing block 26. At their ends, the brake levers 23 and 25 each have a brake shoe or 28, between which a brake disc engages. The brake disk 29 is arranged non-rotatably on a shaft 30 of a rail vehicle wheel set, of which a rail vehicle wheel 31 is shown with its running surface 32. Opposite the running surface 32 is a Puuklot / 33 which is connected via a piston rod to a piston 35 in a compressed air cylinder. The piston 35 is loaded on the one hand by the pressure in a cylinder space 37 and on the other hand, in the lifting area of the cleaning block 33 from the running surface 32, by a spring 38. A pipe 39 connects the pipe 6 to the cylinder space 37.

Das Steuerventil 3 ist in üblicher Weise vom Druck in der Hauptluftleitung 1 gesteuert. Bei Regeldruckhöhe in der Hauptluftlcitung 1 füllt es den Hilfsluftbehälter über die Rohrleitung 4 mit Regeldruckhöhe auf. Die Rohrleitung 6 ist dabei über das Steuerventil 3 mit der Atmosphäre verbunden. Wird zum Bremsen der Druck in der Hauptluftleitung 1 abgesenkt, so trennt das Steuerventil 3 den Hilfsluftbehälter 5 von der Hauptluft-The control valve 3 is controlled in the usual way by the pressure in the main air line 1. With control pressure head in the main air line 1, it fills the auxiliary air tank via the pipe 4 with the control pressure level. the Pipeline 6 is connected to the atmosphere via control valve 3. Used to brake the pressure lowered in the main air line 1, the control valve 3 separates the auxiliary air tank 5 from the main air

leitung 1 ab und steuert in die von der Atmosphäre abgetrennte Rohrleitung 6 aus dem Hilfsluftbehälter 5 eine der Druckabsenkung in der Hauptluftleitung 1 entsprechende Druckhöhe ein. Der in der Rohrleitung 6 Herrschende Druck stellt einen Brems-Vorsteuerdruck dar, welcher den Druckübersetzer 7 steuert. Der Druckübersetzer 7 ist in seinem Übersetzungsverhältnis von der in der Rohrleitung 13 herrschenden Druckhöhe und damit der Fahrzeugbelastung gesteuert. Der in der Rohrleitung 6 anstehende Brems-Vorsieuerdruck wird entsprechend dem im Druckübersetzer 7 eingestellten Übersetzungsverhältnis und entsprechend den nachstehend erläuterten Bedingungen auf die Rohrleitungen 9 und 11 übertragen. Ausgehend von einem konstanten Brems-Vorsteuerdrud: in der Rohrleitung 6, wie er in F i g. 2 mit dem Druck Pv über der Fahrzeugbelastung L dargestellt ist. steuert der Druckübersetzer 7 in die Rohrleitung 9 im Lastbereich von Leerlast bis mittlerer Belastung L/2 gemäß Fig. 3 eine von einem Mindestdruck P_m,„ zu einem Maximaldruck P_m,„ ansteigende zo Druckhöhe ein. Gemäß F i g. 4, in welcher der Druckverlauf für die Rohrleitung 11 dargestellt ist. hält er bis zur mittleren Fahrzeugbelastung L/2 die Rohrleitung 11 drucklos. Bei F.rreichen der mittleren Fahrzeugbelastung L/2 senkt er den in der Rohrleitung 9 herrschenden Druck auf den Minimaldruck F„„„abund beginnt mit wachsender Fahrzeugbelaslung in die Rohrleitungen 9 und 11 einen ansteigenden, bei maximaler Fahrzeugbelastung Z.„_m den Maximaldruck Pnui erreichenden Druck cinzustcucrn. Aus der geschildenen Funktionsweise des Druckübersetzers 7 ergibt sich, daß bis zur mittleren Fahrzeugbelastung nur der l.ecrbrcmszylindaer 10 mit Druckluft beaufschlagt wird und über die Kolbenstange 22 und die Bremshebel 23 sowie 25 die Bremsbacken 27 bzw. 28 mit einer der Fahrzeugbelasuing und der eingestellten Brcmsslufe entsprechenden Kraft an die Bremsscheibe 29 anarückt. Bei Überschreiten der mittleren Fahrzeugbelasuing wird auch der Lastbremszyli.ider 12 mit Druckluft beaufschlagt und unterstützt die Wirkung des Leerbremszylinders 10; bereits bei minimaler Druckbeaufschlagung mit dem Druck P_mm drücken der Leer- und der Lastbremszylinder 10 und 12 die Bremsbacken 27 und 28 mit einer Kraft an die Bremsscheibe 29, die annähernd der vom Leerbrer.iszylinder 10 bei seiner maximalen Druckbeaufschlagung allein ausübbaren Kraft entspricht. Die Bremsbacken 27 und 28 werden also mit einer mit der Fahrzeugbelastung innerhalb weiter Grenzen veränderlichen Kraft an die Bremsscheibe 29 angedrückt.line 1 and controls in the separated from the atmosphere pipe 6 from the auxiliary air tank 5, a pressure level corresponding to the pressure drop in the main air line 1. The pressure prevailing in the pipeline 6 represents a brake pilot pressure which controls the pressure booster 7. The transmission ratio of the pressure booster 7 is controlled by the pressure level prevailing in the pipeline 13 and thus the vehicle load. The brake pressure prevailing in the pipeline 6 is transmitted to the pipelines 9 and 11 in accordance with the transmission ratio set in the pressure booster 7 and in accordance with the conditions explained below. Starting from a constant brake pilot pressure: in the pipeline 6, as shown in FIG. 2 is shown with the pressure Pv over the vehicle load L. the pressure booster 7 controls in the pipeline 9 in the load range from idle load to medium load L / 2 according to FIG. 3 a pressure level increasing from a minimum pressure P _m , " to a maximum pressure P _m,". According to FIG. 4, in which the pressure curve for the pipeline 11 is shown. it keeps the pipe 11 pressureless up to the mean vehicle load L / 2. When the average vehicle load L / 2 is reached, it lowers the pressure prevailing in the pipeline 9 to the minimum pressure F """and begins with increasing vehicle load in the pipelines 9 and 11 an increasing, with maximum vehicle _{load Z." m} the maximum pressure Pnui pressure reached. From the described mode of operation of the pressure booster 7 it follows that up to the medium vehicle load only the l.ecrbrcmszylindaer 10 is acted upon with compressed air and via the piston rod 22 and the brake levers 23 and 25 the brake shoes 27 and 28 with one of the vehicle loading and the set Brcmsslufe corresponding force is applied to the brake disc 29. When the average vehicle load is exceeded, the load brake cylinder 12 is also acted upon with compressed air and supports the effect of the empty brake cylinder 10; Even with minimal pressurization with the pressure P _mm , the empty and load brake cylinders 10 and 12 press the brake shoes 27 and 28 with a force on the brake disc 29 which corresponds approximately to the force that can be exerted by the empty brake cylinder 10 at its maximum pressurization. The brake shoes 27 and 28 are therefore pressed against the brake disk 29 with a force that varies within wide limits with the vehicle load.

Gleichzeitig zu den vorstehend geschilderten Vorgängen wird von der Rohrleitung 6 über die Rohrleitung 39 der Zylinderraum 37 des Druckluftzylinders 36 mit dem nur der jeweiligen Bremsstufe entsprechenden, lastunabhängigen Brems-Vorsteuerdruck beaufschlagt und drückt über den Kolben 35 und die Kolbenstange 34 den Putzklotz 33 mit einer entsprechenden Kraft gegen die Lauffläche 32 des Fahrzeugrades 31. Damit ergibt sich eine von der Fahrzeugbelastung unabhängige, nur der jeweiligen Bremsstufe entsprechende Putzwirkung und Bremswirkung durch den Putzklotz 33, wodurch insbesondere im Bereich der mittleren Fahrzeugbelastung bei der lastabhängigen Umschaltung der vom Druckübersetzer 7 in die Rohrleitungen 9 und 11 eingesteuorten Bremsdrücke eine optimale Wirkung des Putzklotzes 33 erzielt wird.At the same time as the processes outlined above, the pipeline 6 via the pipeline 39 the cylinder space 37 of the compressed air cylinder 36 with the one corresponding only to the respective braking stage, load-independent brake pilot pressure is applied and pushes via the piston 35 and the piston rod 34 the cleaning block 33 with a corresponding force against the running surface 32 of the vehicle wheel 31. This results a cleaning effect that is independent of the vehicle load and only corresponds to the respective braking level and braking effect through the cleaning block 33, which is particularly in the range of the average vehicle load with the load-dependent switchover of the pressure intensifier 7 to the pipes 9 and 11 adjusted brake pressures an optimal effect of the Cleaning block 33 is achieved.

Es kann zweckmäßig sein, die Anpressung des Putzklotzes 33 an die Lauffläche 32 derart zu bemessen, daß durch die Reibwirkung zwischen beiden bei maximaler Bremsstufe ein, bezogen auf minimale FahrzeugbelasHing, nahezu der Gcsamtbremsung entsprechender Bremswirkungs-Anteil erzeugt wird. Die Scheibenbremse braucht dann nur die restliche Bremswirkung aufzubringen; sie wird hierdurch insbesondere auch bei maximal belastetem Fahrzeug wirksam entlastet.It can be useful to dimension the pressure of the cleaning block 33 on the running surface 32 in such a way that that due to the frictional effect between the two at maximum braking level, based on minimum Vehicle loading, almost more in line with total braking Braking effect portion is generated. The disc brake then only needs the rest of the braking effect to muster; it is particularly effective when the vehicle is loaded to the maximum relieved.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Braking device for rail vehicles, with a brake control valve for creating a brake pilot pressure, a pressure booster controlled by the brake pilot pressure and adjustable in its gear ratio depending on the load, an idle and a load brake cylinder for actuating at least one disc brake acting on the vehicle wheels, the pressure booster in the load range of Empty to medium load while passing through its entire transmission ratio range only applies the empty brake cylinder, in the load range from medium to maximum load while also passing through its entire transmission ratio range, the empty and load brake cylinders are acted upon with compressed air, characterized in that a known, at Compressed air pressure on the running surface (32) of the vehicle wheels (3!) Acting cleaning block device (compressed air cylinder 36, cleaning block 33) is acted upon by the brake pilot pressure (Pv).