CH668947A5 - Bremssteuerventileinrichtung einer indirekt wirkenden, einloesigen druckluftbremse an einem schienenfahrzeug. - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Bremssteuerventileinrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Ventileinrichtung ist zum Beispiel durch die US-PS 4 043 605 (Hart) bekannt.

Bei einer derartigen Bremssteuerventileinrichtung überwacht bekanntlich der Notbremskolben mit einem Steuer-kammer-Entlüftungsventil bei jeder Druckabsenkung in der Bremsleitung das Vorhandensein einer Schnellbremsung. Das heisst, mit Hilfe des Notbremskolbens wird bei einer Druckabsenkung in der Bremsleitung überprüft, ob es sich um eine Betriebs- oder um eine Schnellbremsung handelt.

Bei einer Betriebsbremsung wird die Steuerkammer (QA-Kammer) über eine Entlüftungsdüse an Atmosphäre geschaltet, bis am Notbremskolben ein bestimmtes Druckverhältnis zwischen dem Bremsleitungsdruck und dem QA-Druck wiederhergestellt ist. Bei einer Schnellbremsung wird ausserdem die eine Steuer-Kolbenkammer zur einen Seite des Steuerkolbens der Hochdruck/Entlüftungsventileinrichtung an Atmosphäre geschaltet, so dass der Steuerkolben durch den QA-Druck in der anderen Steuerkolbenkammer geschaltet wird, um das Hochdruck- und das Bremsleitungs-Schnellentlüftungsventil in die Öffnungsstellung zu bringen.

Zur Erfüllung dieser Aufgabe benötigt der Notbremskolben eine bestimmte Empfindlichkeit, mit der er auf Druckänderungen in der Bremsleitung reagiert. Bei einer Schnellbremsung muss er genügend rasch durchschalten, um die Hochdruck/Entlüftungsventileinrichtung schnell genug zum Schalten zu bringen.

In jüngster Zeit werden für die Bremssteuerventile pulsierend arbeitende Betriebsbremsbeschleuniger gefordert, die während jeder Bremsstufe wiederholt Luftimpulse aus der Bremsleitung zur Atmosphäre abzapfen. Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, derartige Bremsbeschleuniger mit Luft aus der QA-Kammer zu betreiben, die weiter zur Atmosphäre abströmt. Hierzu wird die Steuerkammer über eine Bremsbeschleuniger-Eingangsdüse an den Bremsbeschleuniger angeschlossen, wobei der Düse ein Bremsbeschleuniger-Eingangsventil vorgeschaltet ist, das schon bei geringen Druckabsenkungen in der Bremsleitung aufgrund einer niedrigen Bremsstufe in die Öffnungsstellung geschaltet wird.

Es ist bekannt, zur Steuerung eines derartigen Bremsbeschleuniger-Eingangsventils ausser dem Notbremskolben einen separaten Steuerkolben vorzusehen, der entsprechend dem Notbremskolben einerseits vom Bremsleitungsdruck und andererseits vom QA-Druck beaufschlagt ist und der ausreichend empfindlich auf Druckunterschiede zwischen Bremsleitung und QA-Druck reagiert. In diesem Zusammenhang wird auf die US-Patente 4 070 068 (WICKHAM) und 4 206 949 (RATHBAND et al) verwiesen.

Um den Bauaufwand der Bremssteuerventileinrichtung als ganzes so gering wie möglich zu halten, hat es sich als

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vorteilhaft herausgestellt, das Bremsbeschleuniger-Eingangsventil durch den Notbremskolben zu steuern, um dadurch den separaten Steuerkolben einzusparen. Das setzt allerdings voraus, dass der Notbremskolben ausreichend empfindlich auf Druckunterschiede zwischen der Bremsleitung und der Steuerkammer reagiert und dass er ausserdem bei einer Schnellbremsung genügend rasch durchschaltet um die Notbremsung einzuleiten.

Es ist zwar bereits ein Notbremskolben bekannt (US-PS

3 716 276 WILSON), bei dem der Notbremskolben nicht nur eine Schnellbremsung überwacht, sondern auch die Luft zur Steuerung eines pulsierend arbeitenden Bremsbeschleunigers steuert. Um dieser doppelten Aufgabe gerecht zu werden, steuert der Notbremskolben ein Schieberventil. Schieberventiltechniken sind gegenüber Sitzventilen im vorliegenden Zusammenhang aber in verschiedener Hinsicht nachteilig.

Ein Notbremskolben, der einerseits ein Steuerkammer-Entlüftungsventil und andererseits ein Bremsbeschleuniger-Eingangsventil steuert, ist durch die US-PS 4 226 482 und

4 139 239 bekannt geworden. Hierbei ist bereits das Bremsbeschleuniger-Eingangsventil zur einen Seite des Notbremskolbens als Sitzventil und das Steuerkammer-Entlüftungsventil zur anderen Seite des Notbremskolbens als Schieberventil ausgebildet. Nachteilig ist hier, dass das Bremsbeschleuniger-Eingangsventil an die Bremsleitung angeschlossen ist, so dass der pulsierend arbeitende Bremsbeschleuniger von der über eine Bremsbeschleuniger-Eingangsdüse zur Atmosphäre abströmenden Bremsleitungsluft betrieben wird. Ausserdem ist es nachteilig, das Steuerkammer-Entlüf-tungsventil als Schieberventil auszubilden. Abgesehen von diesen Nachteilen ist der hier offenbarte Notbremskolben, der einerseits vom Bremsleitungsdruck und andererseits vom Druck in der Steuerkammer beaufschlagt ist, nicht empfindlich genug, um einerseits das Bremsbeschleuniger-Eingangsventil zu steuern und andererseits rechtzeitig das Vorhandensein einer Schnellbremsung zu erkennen.

Ein Notbremskolben, der der doppelten Aufgabe gerecht wird, einerseits das Steuerkammer-Entlüftungsventil und andererseits das Bremsbeschleuniger-Eingangsventil zu steuern, wobei beide Ventile als Sitzventile ausgebildet sind und wobei ausserdem das Bremsbeschleuniger-Eingangsventil in eine Verbindungsleitung zur Steuerkammer eingeschaltet ist, ist in der US-Patentanmeldung Serial No. 492 318 vorgeschlagen worden.

Eine weitere Vereinfachung des gesamten Bau- und Reparaturaufwandes der Bremssteuerventileinrichtung der eingangs genannten Art liesse sich erreichen, wenn die wirksamen Kolbendurchmesser des Betriebs- und des Notbremskolbens im wesentlich gleichgross wählbar wären. Da der Durchmesser des Betriebsbremskolbens funktionsbedingt eine bestimmte Mindestgrösse aufweisen muss, die aber wesentlich grösser ist als die funktionsmässig erforderliche Grösse des Notbremskolbens, fallt bei einer gleichgrossen Ausbildung von Notbremskolben und Betriebsbremskolben der Notbremskolben übermässig gross aus. Notbremskolben mit derart grossen Durchmessern laufen aber der Forderung nach einer möglichst raschen Schaltgeschwindigkeit bei einer Schnellbremsung zuwider.

Schliesslich lässt sich der Bauaufwand der bekannten Bremssteuerventileinrichtung noch weiter vereinfachen,

wenn es gelänge, das bisher erforderliche Ventil einzusparen, das bei einer Schnellbremsung schaltet, um die Steuerkammer über eine Düse zu entlüften, mit dem Ziel, die Rück-schaltung der Hochdruck/Entlüftungsventileinrichtung durch Federkraft in die Ausgangsstellung innerhalb einer bestimmten Zeit sicherzustellen. Ein solches Ventil, das bei den bekannten Bremssteuerventileinrichtungen erforderlich ist, liesse sich einsparen, wenn die betreffende Düse zwischen

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solchen ausgewählten Räumen derart angeordnet werden kann, dass sie erst bei einer Schnellbremsung ohne ein zusätzliches Ventil zur Wirkung kommt.

Nachteilig ist im übrigen bei der in der US-PS 4 043 605 (HART) verwendeten Hochdruck/Schnellentlüftungsventil-einrichtung, dass das Hochdruckventil als Schieberventil mit O-Ringdichtungen ausgebildet ist und dass zum raschen Durchschalten der Ventileinrichtung bei einer Schnellbremsung die Steuerkammerluft aus der einen Kolbenkammer zur einen Seite des die Ventileinrichtung schaltenden Steuerkolbens weitgehend entlüftet sein muss. Um eine Entlüftung der besagten Kolbenkammer möglichst rasch durchführen zu können, die erst ein ausreichend schnelles Schalten der Hochdruck/Entlüftungsventileinrichtung sicherstellt, ist bei der bekannten Vorrichtung eine zusätzliche aufwendige Schieberventiltechnik erforderlich, die vom Notbremskolben gesteuert wird, um bei einer Schnellbremsung zusätzlich Luft aus der Kolbenkammer zur Atmosphäre abzuleiten.

Aufgabe der Erfindung ist es danach, eine Bremssteuerventileinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die gegenüber bekannten Bremssteuerventileinrichtung in ihrem Bau- und Reparaturaufwand wesentlich vereinfacht ist, ohne dadurch Funktionsfähigkeiten und Funktionssicherheiten einzubüssen. Hierzu gehört es, den Notbremskolben derart auszubilden, dass er zur Steuerung eines Bremsbeschleuniger-Eingangsventils und eines Steuerkammer-Entlüftungs-ventils, die beide als Sitzventile ausgebildet sind, eine ausreichend hohe Schaltempfindlichkeit sowie eine genügend rasche Schaltgeschwindigkeit bei einer Schnellbremsung aufweist. Dabei soll die wirksame Kolbenfläche des Notbremskolbens im wesentlichen gleichgross mit dem Betriebsbremskolben wählbar sein. Zusätzlich oder allein soll sich das Ventil zum Einschalten der Düse erübrigen lassen, die die Steuerkammer nach einer Schnellbremsung zur Rückschal-tung der Hochdruck/Entlüftungsventileinrichtung zur Atmosphäre entlüftet. Weiterhin soll die Hochdruck/ Schnellentlüftungsventileinrichtung bei Vermeidung von Schieberventiltechniken eine hohe Schaltgeschwindigkeit bei einer Schnellbremsung aufweisen, ohne dass zusätzliche Steuerkammer-Entlüftungsventileinrichtungen vorgesehen sein müssen, die vom Notbremskolben gesteuert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Ausbildung der eingangs genannten Bremssteuerventileinrichtung entsprechend den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 genannten Merkmalen gelöst. Als besonderer Vorteil dieser Lösung ergibt sich, dass der Notbremskolben bei hoher Schaltempfindlichkeit auch eine rasche Schaltgeschwindigkeit bei einer Schnellbremsung aufweist.

Vorteilhafte Ausführungen nach der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles mehr im einzelnen beschrieben und erläutert, das in einer Zeichnung schematisch dargestellt ist. Hierin zeigt:

Figur 1 den grundsätzlichen Aufbau einer Bremssteuerventileinrichtung nach der Erfindung und

Figur 2 wesentliche Teile der in der Ventileinrichtung nach Fig. 1 enthaltenden Notbremseinheit mehr im einzelnen.

In Fig. 1 ist eine Bremssteuerventileinrichtung für eine indirekt wirkende, einlösige Druckluftbremse an einem Schienenfahrzeug schematisch dargestellt. Die Bremssteuerventileinrichtung besteht aus einer Betriebsbremseinheit SP und einer Notbremseinheit EP, die durch ein mittleres Kanalverbindungsteil PB pneumatisch miteinander verbunden sind. Über das Kanalverbindungsteil PB ist die Bremssteuerventileinrichtung an eine durch das Schienenfahrzeug geführte Bremsleitung BP angeschlossen, die nachfolgend als BP-Leitung bezeichnet wird.

Zur Steuerung eines Bremszylinders 1 ist die Bremssteuerventileinrichtung ausserdem über eine AR-Leitung an einen Vorratsdruckluftbehälter 2 und über eine ER-Leitung an einen Notdruckluftbehälter 3 angeschlossen. Der Vorratsdruckluftbehälter 2 wird nachstehend als AR-Behälter 2 und der Notdruckluftbehälter 3 wird nachstehend als ER-Behälter 3 bezeichnet.

Von der Betriebsbremseinheit SP ist hier lediglich der an sich bekannte Betriebsbremskolben 4 angedeutet, dessen eine Kolbenkammer 5 an die BP-Leitung und dessen andere Kolbenkammer 6 an die AR-Leitung angeschlossen ist.

Die Notbremseinheit EP enthält vor allem einen Notbremskolben 7, dessen eine Kolbenkammer 8 ebenfalls an die BP-Leitung angeschlossen ist und dessen andere Kolbenkammer 9 über eine QA-Leitung mit einer Steuerkammer 10 verbunden ist, die nachstehend als QA-Kammer bezeichnet wird und die über eine Fülldose 11 an die BP-Leitung angeschlossen ist. Die Kolbenkammer 8 wird nachstehend auch als BP-Kolbenkammer 8 und die Kolbenkammer 9 wird nachstehend auch als QA-Kolbenkammer 9 bezeichnet.

Bei einer Betriebsbremsung wird bekanntlich der Druck entsprechend der gewählten Bremsstufe in der BP-Leitung um einen bestimmten Wert pro Zeiteinheit, d.h. um einen bestimmten Druckgradienten erniedrigt, ohne dass dabei ein vorbestimmter Grenzwert überschritten wird. Entsprechend dem eingesteuerten Druckgradienten in der BP-Leitung wird der Bremszylinder 1 bei einer Betriebsbremsung mit einem der Druckabsenkung entsprechenden Druck aus dem AR-Behälter beaufschlagt. Die Betriebsbremseinheit SP überwacht damit mit ihrem Betriebsbremskolben 4 bei jeder Betriebsbremsung den Druck im Bremszylinder. Die Notbremseinheit EP überwacht hingegen mit ihrem Notbremskolben 7 bei jeder Betriebsbremsung, ob der gewählte untere Grenzwert für eine maximale Druckabsenkung pro Zeiteinheit in der BP-Leitung überschritten wird.

Wird dieser Grenzwert überschritten, leitet der Notbremskolben 7 eine Schnellbremsung ein. Damit der Notbremskolben 7 diese Überwachungsfunktion erfüllen kann, sind eine Steuerkammer-Entlüftungsdüse 12 und eine Entlüftungsdüse 13 vorgesehen, die jeweils über eine Steuerkam-mer-Anschluss-Entlüftungsventileinrichtung 14 und ein Steuerkammer-Entlüftungsventil 15 an die den QA-Druck führenden Steuerkammer 10 angeschlossen sind. Die beiden Ventileinrichtungen 14 und 15 werden vom Notbremskolben 7 gesteuert, wodurch bei einer Druckabsenkung in der BP-Leitung der Druck in der Steuerkammer 10 in einem Masse abgesenkt wird, dass in der BP-Leitung und der Steuerkammer 10 bzw. in den beiden Kolbenkammern 8 und 9 des Notbremskolbens 7 das vorbestimmte BP/QA-Druckverhältnis hergestellt ist.

Wird der für eine Betriebsbremsung gewählte Grenzwert für einen maximalen Druckabsenkungsgradienten in der BP-Leitung überschritten, so sind die beiden parallelen QA-Entlüftungsdüsen, die Steuerkammer-Entlüftungsdüse 12 und die Entlüftungsdüse 13, nicht in der Lage, den QA-Druck in der Steuerkammer 10 schnell genug auf das entsprechende Niveau des abgesenkten BP-Druckes in der BP-Leitung zu bringen. Die Folge ist, dass über die vom Notbremskolben 7 gesteuerte eine Steuerkammer-Anschluss/ Entlüftungsventileinrichtung 14 eine dritte Ventileinrichtung, die Hochdruck/Entlüftungsventileinrichtung 16, angesteuert wird, die ein Hochdruckventil 17 und ein Bremslei-tungs-Schnellentlüftungsventil 18 überwacht. Die Hochdruck/Entlüftungsventileinrichtung 16 schliesst bei einer vom Notbremskolben 7 eingeleiteten Schnellbremsung den Bremszylinder 1 an den Notdruckluftbehälter 3 an und das

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Bremsleitungs-Schnellentlüftungsventil 18 entlüftet über einen grossen Querschnitt die BP-Leitung unmittelbar zur Atmosphäre.

Die Hochdruck/Schnellentlüftungsventileinrichtung 16 besitzt einen Steuerkolben 19, dessen eine, erste Steuerkolbenkammer 20 an die Steuerkammer 10 angeschlossen ist und dessen andere, zweite Steuerkolbenkammer 21 an die Steuerkammer-Anschluss/Entlüftungsventileinrichtung 14 angeschlossen ist.

Die beiden Steuerkammern 20 und 21 sind durch eine nur bei einer Schnellbremsung wirksame Steuerkolben-Rückschaltdüse 22 miteinander verbunden. Bei einer Schnellbremsung wird die Steuerkammer 21 über die Steuer-kolben-Anschluss/Entlüftungsventileinrichtung 14 und die zugehörige Steuerkammer-Entlüftungsdüse 12 entlüftet, so dass der Steuerkolben 19 von dem QA-Druck in der Steuerkammer 10 geschaltet wird, um das Hochdruckventil 17 und das Bremsleitungs-Schnellentlüftungsventil 18 zu schalten. Über die Steuerkammerkolben-Rückschaltdüse 22 wird nach einer Schnellbremsung innerhalb einer vorbestimmten Zeit die Steuerkammer 10 über die Steuerkolbenkammer 21 und die erste Steuerkammer-Anschluss/Entlüftungsventilein-richtung 14 entlüftet, so dass der Steuerkolben 19 durch Federkraft in seine Ausgangslage vor der Schnellbremsung zurückgeschaltet wird.

Die Steuerkammer-Anschluss/Entlüftungsventileinrich-tung 14 beinhaltet ein QA-Anschlussventil und ein QA-Entlüftungsventil. Über das offene QA-Anschlussventil ist die Steuerkammer 10 an die Steuerkolbenkammer 21 angeschlossen. Über das offene QA-Entlüftungsventil ist die Steuerkammer 10 über die Steuerkammer-Entlüftungsdüse 12 an Atmosphäre geschaltet, so lange auch das QA-Anschlussventil offen ist. Ist das QA-Anschlussventil geschlossen, dann ist bei geöffnetem QA-Entlüftungsventil nur noch die Steuerkolbenkammer 21 über die Steuerkammer-Entlüftungsdüse 12 an die Atmosphäre geschaltet. Die Steuerkammer-Anschluss/Entlüftungsventileinrichtung 14 trägt daher ihre Bezeichnung.

Das Steuerkammer-Entlüftungsventil 15 schliesst bei einer Betriebsbremsung die Steuerkammer 10 über die weitere Entlüftungsdüse 13 und einen Betriebsbremsbeschleuniger 23 an Atmosphäre an. Der bei jeder Betriebsbremsstufe wirksame Betriebsbremsbeschleuniger 23 ist ausserdem über eine Düse 23' an die BP-Leitung angeschlossen. Der durch QA-Druck erregte Betriebsbremsbeschleuniger 23 zapft pulsierend BP-Luft aus der BP-Leitung zur Atmosphäre ab.

Wie nachstehend noch mehr im einzelnen beschrieben ist, ist es besonders wesentlich, dass das Volumen der an die Steuerkammer 10 angeschlossenen, zweiten Kolbenkammer 9 des Notbremskolbens 7 um ein mehrfaches grösser ist als das Volumen der anderen, an die BP-Leitung angeschlossenen, ersten Kolbenkammer 8. Hierdurch ist es möglich, die wirksame Fläche des Notbremskolbens 7 genau so gross wie die wirksame Fläche des Betriebsbremskolbens 4 zu wählen, dessen Kolbenfläche eine Mindestgrösse aufweist, die für den Notbremskolben wesentlich grösser als funktionell notwendig ist.

Trotz der relativ grossen Kolbenfläche des Notbremskolbens 7 schaltet dieser infolge des grossen Volumens der ersten Kolbenkammer 9 bei einer Schnellbremsung genügend rasch in die Schnellbremsstellung, damit in der vorbestimmten, kurzen Zeitspanne das Hochdruckventil 17 zum An-schluss des Notdruckluftbehälters 3 an den Bremszylinder 1 und das Bremsleitungs-Schnellentlüftungsventil 18 zur gross-querschnittigen Entlüftung der BP-Leitung zur Atmosphäre geschaltet wird.

Dadurch, dass die wirksamen Flächen des Notbremskolbens 7 und des Betriebsbremskolbens 4 gleichgross sind,

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können für beide Kolben die gleichen Kolbenmembranen verwendet werden, was für die Reparatur und die Ersatzteillagerung besonders vorteilhaft ist.

Anders als bei herkömmlichen Bremssteuerventileinrichtungen der eingangs genannten Art sind bei dem erfindungs-gemässen Bremssteuerventil eine Steuerkammer-Entlüftungsdüse 12 und eine Entlüftungsdüse 13 vorhanden, die über die Steuerkammer-Anschluss/Entlüftungsventileinrich-tung 14 und das von dieser getrennte Steuerkammer-Entlüftungsventil 15 QA-Luft aus der Steuerkammer 10 zur Atmosphäre leiten, um, wie gesagt, bei Betriebsbremsungen das vorbestimmte BP/QA-Druckverhältnis am Notbremskolben 7 aufrecht zu erhalten.

Bei relativ kleinen Druckerniedrigungen in der PB-Leitung mit relativ kleinem Druckgradienten wird die Druckanpassung der Steuerkammer 10 an den Druck in der BP-Leitung allein über die Entlüftungsdüse 13 erreicht, ohne dass auch über die Steuerkammer-Entlüftungsdüse 12 QA-Luft zur Atmosphäre abgezapft wird. Erst bei grösseren Druckgradienten, bei denen die notwendige QA-Druckab-senkung der Steuerkammer 10 nicht mehr allein über die Entlüftungsdüse 13 erfolgen kann, um das BP-QA-Druck-verhältnis am Notbremskolben 7 aufrecht zu erhalten, wird auch die Steuerkammer-Entlüftungsdüse 12 über die Steuer-kammer-Anschluss/Entlüftungsventileinrichtung 14 wirksam.

Der Notbremskolben 7 muss bei der erfindungsgemässen Bremssteuerventileinrichtung daher nicht nur eine ausreichend hohe Schaltgeschwindigkeit zur Auslösung einer Schnellbremsung besitzen, er muss auch eine hohe Empfindlichkeit aufweisen, damit schon bei sehr kleinen Druckerniedrigungen in der BP-Leitung das erste Steuerkammer-Entlüftungsventil 15 sicher geöffnet wird, um die Entlüftungsdüse 13 wirksam werden zu lassen. Dabei muss auch sichergestellt sein, dass bei kleinen BP-Druckgradienten die Steuerkammer-Entlüftungsdüse 12 über die Steuerkammer-Anschluss/Entlüftungsventileinrichtung 14 noch nicht wirksam eingeschaltet wird.

Es müssen also am Notbremskolben 7 bei der erfindungsgemässen Bremssteuerventileinrichtung besondere Vorkehrungen getroffen sein, damit bei geringen Druckerniedrigungen mit kleinen BP-Druckgradienten in der BP-Leitung vom Notbremskolben 7 nur das Steuerkammer-Entlüftungsventil 15 geöffnet wird, ohne dass auch das zweite QA-Entlüftungsventil der Steuerkammer-Anschluss/ Entlüftungsventileinrichtung 14 geöffnet wird und nur bei grösseren Druckerniedrigungen in der BP-Leitung mit grösseren Druckgradienten sowohl das Steuerkammer-Entlüftungsventil 15 als auch das zweite QA-Entlüftungsventil der Steuerkammer-Anschluss/Entlüftungsventileinrichtung 14 geöffnet wird.

Mit anderen Worten muss durch den Notbremskolben 7 sichergestellt sein, dass bei kleinen Druckabsenkungen in der Bremsleitung BP mit geringen Druckgradienten nur die Entlüftungsdüse 13 wirksam ist und dass erst bei höheren Druckgradienten sowohl die Steuerkammer-Entlüftungsdüse 12 als auch Entlüftungsdüse 13 gemeinsam wirksam sind.

Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, zur Druckanpassung der QA-Luft in der Steuerkammer 10 an den erniedrigten BP-Druck in der PB-Leitung im Gegensatz zu bekannten Bremssteuerventileinrichtungen die beiden QA-Entlüftungswege über die Steuerkammer-Entlüftungs-düse 12 und die Entlüftungsdüse 13 vorzustehen, von denen bei kleinen BP-Druckerniedrigungen mit niedrigen Druckgradienten nur die Entlüftungsdüse 13 wirksam ist, während bei höheren Druckgradienten beide Entlüftungsdüsen 12 und 13 gemeinsam wirksam sind. Auf diese Weise lässt sich das BP/QA-Druckverhältnis am Notbremskolben 7 während

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sämtlicher Betriebsbremsstufen besonders feinfühlig herstellen. Ausserdem ist sichergestellt, dass der Betriebsbremsbeschleuniger 23 auch bei kleinen Druckerniedrigungen in der BP-Leitung zu seinem Betrieb im ausreichenden Masse mit QA-Steuerluft aus der Steuerkammer 10 versorgt wird.

Besonders vorteilhaft ist es auch, dass bei der erfindungs-gemässen Bremssteuerventileinrichtung die Steuerkolben-Rückschaltdüse 22 im Steuerkolben 19 der Hochdruck/ Entlüftungsventileinrichtung 16 untergebracht werden kann. Da diese Steuerkolben-Rückschaltdüse 22 erst wirksam wird, wenn die zweite Steuerkolbenkammer 21 des Steuerkolbens 19 bei einer Schnellbremsung über die Steuerkam-mer-Anschluss/Entlüftungsventileinrichtung 14 an Atmosphäre geschaltet wird, kann auf ein bei bekannten Bremssteuerventileinrichtungen erforderliches Ventil zur wirksamen Einschaltung einer vergleichsweisen Steuerkolben-Rückschaltdüse bei einer Schnellbremsung vorteilhafterweise verzichtet werden.

Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung der Fig. 2 entnommen werden, die die Notbremseinheit EP der Ventileinrichtung nach Fig. 1 mehr im einzelnen zeigt. Gleiche Teile in den Figuren 1 und 2 sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Fig. 2 verdeutlicht, dass die über einen Kanal 24 an die Steuerkammer 10 angeschlossene, zweite Kolbenkammer 9 des Notbremskolbens 7 ein wesentlich grösseres Volumen aufweist, als die über einen Kanal 25 an die BP-Leitung angeschlossene, erste Kolbenkammer 8. Erfolgt in der BP-Leitung eine grössere Druckabsenkung mit einem relativ hohen Druckgradienten, der zu einer Schnellbremsung führen soll, dann bewegt sich der Notbremskolben 7 unter dem QA-Druck in der zweiten Kolbenkammer 9 in Richtung zur ersten Kolbenkammer 8. Aufgrund des grossen Volumens der zweiten Kolbenkammer 9, das um ein mehrfaches grösser gewählt ist als das relativ klein gehaltene Volumen der ersten Kolbenkammer 8, wird bei einer Bewegung des Notbremskolbens 7 in Richtung zur ersten Kolbenkammer 8 aufgrund einer Schnellbremsung der durch die Vergrösserung der zweiten Kolbenkammer 9 in dieser auftretenden Expansionsdruckverlust weitgehend gering gehalten, so dass der Notbremskolben 7 trotz seiner Übergrösse mit der erforderlichen, hohen Geschwindigkeit in seine Notbremsstellung durchschalten kann. Die Kolbenmembran 7', an der der Notbremskolben 7 im Gehäuse der Notbremseinheit EP dicht eingespannt ist, besitzt die gleiche Grösse, wie die entsprechende Kolbenmembran des in Fig. 2 nicht dargestellten Betriebsbremskolbens. Der Kolbenmembrane 7' entsprechende Kolbenmembranen sind also auch zur Einspannung des Betriebsbremskolbens 4 in Fig. 1 geeignet, so dass nur eine Kolbenmembrangrösse für den Notbremskolben 7 und den Betriebsbremskolben 4 erforderlich ist.

Die Hochdruck/Entlüftungsventileinrichtung 16 beinhaltet den Steuerkolben 19, der einerseits das Hochdruckventil 17 und andererseits das Bremsleitungs-Schnellentlüftungs-ventil 18 steuert. Der Steuerkolben 19 ist als Stufenkolben ausgebildet, dessen wirksame eine Kolbenfläche 19' wesentlich grösser ist als die wirksame andere Kolbenfläche 19" zur anderen Seite des Steuerkolbens 19.

Die erste Steuerkolbenkammer 20, die von der grösseren Kolbenfläche 19' des Steuerkolbens 19 begrenzt ist, ist über eine erste Kanalverbindung 26 ständig an die zweite Kolbenkammer 9 des Notbremskolbens 7 und damit an die Steuerkammer 10 angeschlossen. Die zweite Steuerkolbenkammer 21, die von der wesentlich kleineren Kolbenfläche 19" des Steuerkolbens 19 begrenzt ist, ist über eine zweite Kanalverbindung 27 an eine Ventilkammer 28 der Steuerkammer-Anschluss/Entlüftungsventileinrichtung 14 angeschlossen.

Die Ventilkammer 28 weist zwei koaxiale Ventilsitze 29 und

30 auf. Zwischen beiden Ventilsitzen 29 und 30 ist innerhalb der Ventilkammer 28 ein Ventilschliesskörper 31 vorhanden, der in seiner einen Schliessstellung den einen, ersten Ventilsitz 29 abschliesst, während der andere, zweite Ventilsitz 30 offen ist, und der in seiner anderen Schliessstellung den zweiten Ventilsitz 30 abschliesst, während der erste Ventilsitz 29 offen ist. In einer mittleren Stellung des Ventilschliesskör-pers 31 sind beide Ventilsitze 29 und 30 offen. Der Ventilschliesskörper 31 bildet mit dem ersten Ventilsitz 29 das QA-Anschlussventil 29, 31 und der Ventilschliesskörper 31 bildet mit dem zweiten Ventilsitz 30 das zweite QA-Entlüftungsventil 30,31.

Der erste Ventilsitz 29 ist über eine als Bohrung ausgebildete, dritte Kanalverbindung 29' an die zweite Kolbenkammer 9 und damit auch an die Steuerkammer 10 angeschlossen. Der zweite Ventilsitz 30 liegt dem Ventilsitz 29 koaxial gegenüber. Durch die dritte Kanalverbindung 29' ragt verschieblich mit Spiel ein Stössel 32 einer ersten, einen Tothub s aufweisenden Kupplungsvorrichtung 33, über die der Notbremskolben 7 mit dem Ventilschliesskörper 31 mechanisch verbunden ist, der in Richtung auf den ersten Ventilsitz 29 von einer Feder 34 belastet ist.

Die erste Kupplungsvorrichtung 33 besteht aus einer am Notbremskolben 7 festgehaltenen Hülse 35, die innerhalb der zweiten Kolbenkammer 9 zwischen Führungsteilen 36, 37 leicht verschieblich geführt ist. Die einen Enden 38, 39 der Führungsteile 36, 37 innerhalb der Kolbenkammer 9 bilden gemeinsam einen Hubbegrenzungsanschlag für den Notbremskolben 7. Innerhalb der Hülse 35 ist ein Führungskörper 40 verschieblich, auf den sich eine Feder 41 abstützt, die am Boden der Hülse 35 festliegt und den Führungskörper 40 in Richtung zur Ventilkammer 28 belastet. Zum Abfangen des Führungskörpers 40 befindet sich am vorderen Ende der Hülse 35 wenigstens ein nach innen ragender Vorsprung 42. Am Führungskörper 40 ist das eine Ende des Stössels 32 festgehalten, dessen freies, anderes Ende sich lose auf dem Ventilschliesskörper 31 abstützen kann. In der dargestellten Stellung des Notbremskolbens 7 ist der Ventilschliesskörper

31 entgegen der Kraft der Feder 34 vom Stössel 32 auf den zweiten Ventilsitz 30 gedrückt, der sich am Ende einer zur Atmosphäre führenden, vierten Kanalverbindung 43 befindet, in den die Steuerkammer-Entlüftungsdüse 12 eingeschaltet ist. Somit ist in der dargestellten Stellung des Notbremskolbens 7 die Entlüftung der zweiten Kolbenkammer 9 über die dritte Kanalverbindung 29', den offenen, ersten Ventilsitz 29 und die Ventilkammer 28 und damit auch die Entlüftung der Steuerkammer 10 zur Atmosphäre abgesperrt. Andererseits ist die zweite Steuerkolbenkammer 21 des Steuerkolbens 19 über die zweite Kanalverbindung 27, die Ventilkammer 28, den offenen, ersten Ventilsitz 29 und die dritte Kanalverbindung 29' an die zweite Kolbenkammer 9 des Notbremskolbens 7 angeschlossen. Entsprechend ist eine Entlüftung der ersten Steuerkolbenkammer 20 des Steuerkolbens 19 zur Atmosphäre durch den abgesperrten, zweiten Ventilsitz 30 unterbunden.

Das Steuerkammer-Entlüftungsventil 15 besteht aus einer Ventilkammer 44 mit einem Ventilsitz 45, der über eine Bohrung 46 an die erste Kolbenkammer 8 des Notbremskolbens 7 angeschlossen ist. In der Bohrung 46 ist ein Kolben 47 druckdicht verschieblich geführt, der sich auf dem Notbremskolben 7 abstützt. Der Kolben 47 hält an seinem vorderen Ende einen Stössel 48, der durch den Ventilsitz 45 mit Spiel ragt. Auf dem freien Ende des Stössels 48 stützt sich ein Ventilschliesskörper 49 ab, der in der Ventilkammer 44 angeordnet ist und dort von einer Ventilfeder 50 in Schliess-richtung des Ventilsitzes 45 belastet wird. Der Kolben 47 bil5

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det somit zusammen mit dem Stössel 48 eine zweite Kupplungsvorrichtung 47,48.

Auf den Notbremskolben 7 wirken damit die Ventilfeder 50 über den Ventilschliesskörper 49, den Stössel 48 und den Kolben 47 und eine zusätzliche Kolbenfeder 50' innerhalb der ersten Kolbenkammer 8 jeweils in Richtung zur zweiten Kolbenkammer 9 ein. In der entgegengesetzten Richtung wirkt auf den Notbremskolben 7 die Feder 41, die sich auf den Ventilschliesskörper 31 abstützt. Wenn der Führungskörper 40 der ersten Kupplungsvorrichtung 33 in der Hülse 35 am Notbremskolben 7 abgefangen ist, wirkt die Feder 34.

Die beiden Federn 50 und 50' sind zusammengenommen stärker als die Feder 34. Ebenso ist die Feder 41 stärker als die Feder 34. Es ist klar, dass die Kolbenfeder 50' am Notbremskolben 7 entfallen kann, wenn die Ventilfeder 50 des Steuerkammer-Entlüftungsventils 15 genügend stark gewählt wird. Andererseits ist es vorteilhaft, einen Teil der erforderlichen Gesamtkraft in die Kolbenfeder 50' am Notbremskolben 7 zu verlegen, damit die Ventilfeder 50 relativ schwach ausgebildet werden kann, wodurch das Steuerkam-mer-Entlüftungsventil 15 leichtgängig schaltbar ist.

Der Tothub der ersten Kupplungsvorrichtung 33 ist in Fig. 2 mit s bezeichnet. Wird im drucklosen Zustand der Notbremseinheit EP, wie Fig. 2 veranschaulicht, der Ventilschliesskörper 31 durch den von der Feder 41 belasteten Stössel 32 in der Schliessstellung auf dem zweiten Ventilsitz 30 gehalten, dann befindet sich das vordere Ende des Führungskörpers 40 im Abstand s von den Vorsprüngen 42 zum Abfangen des Führungskörpers 40.

Während also zwischen der Steuerkammer-Anschluss/ Entlüftungsventileinrichtung 14 und dem Notbremskolben 7 die erste Kupplungsvorrichtung 33 mit dem vorbestimmten Tothub s eingeschaltet ist, befindet sich das Steuerkammer-Entlüftungsventil 15 ohne eine Tothubeinrichtung im direkten, mechanischen Kontakt mit dem es steuernden Notbremskolben 7. Findet daher eine kleine Druckabsenkung in der BP-Leitung statt, wie sie z.B. für die Nachbremsstufe einer Betriebsbremsung vorgenommen wird, dann bewegt sich der Notbremskolben 7 in Richtung der ersten Kolbenkammer 8, wodurch das Steuerkammer-Entlüftungsventil 15 über den Kolben 47 und den Stössel 48 geöffnet wird, bevor das zweite QA-Entlüftungsventil 30, 31 geöffnet wird. Der Grund hierfür besteht darin, dass der Tothub s der Tothubeinrichtung 33 vorhanden ist.

Bei geöffnetem ersten Steuerkammer-Entlüftungsventil 15 und geschlossenem zweiten QA-Entlüftungsventil 30, 31 wird über eine fünfte Kanalverbindung 51 mit der Entlüftungsdüse 13 QA-Luft in einem solchen Masse aus der Steuerkammer 10 zur Atmosphäre abgezapft, dass das erforderliche BP/QA-Druckverhältnis am Notbremskolben 7 erhalten bleibt. Die über die Entlüftungsdüse 13 zur Atmosphäre abströmende QA-Luft dient zum Betrieb des pulsierend arbeitenden Betriebsbremsbeschleunigers 23, wie er z.B. in der US-Patentanmeldung Serial No. 492 318 bereits vorgeschlagen ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf einen derartigen Betriebsbremsbeschleuniger beschränkt, so sind weitere pulsierend arbeitende Betriebsbremsbeschleuniger durch die US-PS 3 716 276; 4 103 977; 4 157 849 und 4 206 949 bekanntgeworden, die mit QA-Luft aus der Steuerkammer 10 betrieben werden und die in der erfin-dungsgemässen Bremssteuerventileinrichtung in gleicher Weise verwendbar sind.

Auch bei schleichenden Druckerniedrigungen in der BP-Leitung aufgrund von Undichtigkeiten wird das Steuerkammer-Entlüftungsventil 15 leicht geöffnet, damit zur Aufrechterhaltung des BP-QA-Druckverhältnisses am Notbremskolben entsprechende QA-Luftmengen aus der Steuerkammer 10 über das erste Steuerkammer-Entlüftungsventil

15 und die fünfte Kanalverbindung 51 zur Atmosphäre abströmen können, ohne dass das zweite QA-Entlüftungsventil 30, 31 zum Ansprechen kommt und ohne dass dabei der Betriebsbremsbeschleuniger 23 anspricht.

Die Entlüftungsdüse 13 ist daher derart dimensioniert, dass einerseits über sie eine QA-Druckanpassung der Steuerkammer 10 an den BP-Druck in der BP-Leitung bei relativ niedrigen Druckabsenkungen pro Zeiteinheit in der BP-Leitung möglich ist, ohne dass die Steuerkammer-Entlüftungsdüse 12 über die Steuerkammer-Anschluss/Entlüf-tungsventileinrichtung 14 wirksam eingeschaltet werden muss, und dass andererseits die über die Entlüftungsdüse 13 zur Atmosphäre abströmende QA-Luftmenge erst ab einem bestimmten Mindestdruck zum sicheren Betrieb des pulsierend arbeitenden Betriebsbremsbeschleunigers 23 geeignet ist, der dann bei sämtlichen Betriebsbremsstufen, also auch bei der kleinsten Betriebsbremsstufe, sicher arbeitet.

Bei höheren Betriebsbremsstufen, bei denen eine relativ höhere Druckabsenkung in der BP-Leitung mit einem entsprechend höheren Druckgradienten erfolgt, reicht die Entlüftungsdüse 13 nicht mehr aus, um das erforderliche BP-/ QA-Druckverhältnis am Notbremskolben 7 aufrecht zu erhalten. Der Notbremskolben 7 wird damit um einen solchen Kolbenhub in Richtung zu seiner ersten Kolbenkammer 8 verschoben, der wenig grösser als der Tothub s der ersten Kupplungsvorrichtung 33 ist, so dass der Ventilschliesskörper 31 den zweiten Ventilsitz 30 freigibt, ohne allerdings den gegenüberliegenden, ersten Ventilsitz 29 abzuschliessen. Bei grösseren Druckerniedrigungen in der BP-Leitung pro Zeiteinheit wird also die erforderliche QA-Druckabsenkung bis zum Erreichen des BP/QA-Druckverhältnisses durch die Steuerkammer-Entlüftungsdüse 12 und die Entlüftungsdüse 13 sichergestellt, die über die geöffneten ersten und zweiten Steuerkammer- bzw. QA-Entlüftungsventile 15 und 30, 31 wirksam sind. Dadurch, dass somit zwei QA-Entlüftungsdü-sen 12 und 13 mit unterschiedlichen Querschnitten vorhanden sind, von denen die zweite Entlüftungsdüse 12 erst zur Wirkung gebracht wird, wenn die erste Entlüftungsdüse 13 bereits wirksam ist, über die auch geringe QA-Luftmengen zum Abströmen zur Atmosphäre gebracht werden können, ohne dass der Bremsbeschleuniger 23 anspricht, lässt sich vorteilhafterweise der Verschleiss des Notbremskolbens 7 wesentlich verringern.

Erfolgt eine solche aussergewöhnliche Druckabsenkung pro Zeiteinheit in der BP-Leitung, dass ein gegebener Grenzwert überschritten wird und der Notbremskolben 7 in Richtung seiner ersten Kolbenkammer 8 in die Notbremsstellung zur Auslösung einer Schnellbremsung gesteuert wird, dann wird der Stössel 32 über den in der Hülse 35 des Notbremskolbens 7 abgefangenen Führungskörper 40 mitgenommen, so dass der Ventilschliesskörper 31 durch die Kraft der Feder 34 den zweiten Ventilsitz 30 voll öffnen und den ersten Ventilsitz 29 abschliessen kann. Bei Abschluss des QA-Anschlussventils 29, 31 ist die Verbindung der zweiten Kolbenkammer 9 des Notbremskolbens 7 zur zweiten Steuerkolbenkammer 21 des Steuerkolbens 19 unterbrochen, die jetzt über das geöffnete zweite QA-Entlüftungsventil 30,31 und die Steuerkammer-Entlüftungsdüse 12 an Atmosphäre geschaltet ist.

Durch die rasche QA-Druckabsenkung in der zweiten Steuerkolbenkammer 21 des Steuerkolbens 19 wird der im wesentlichen unveränderte QA-Druck in der anderen, ersten Steuerkolbenkammer 20 zum Schalten des Steuerkolbens 19 in Richtung zur entlüfteten, ersten Steuerkolbenkammer 21 wirksam.

Die erfindungsgemässe Ausbildung des Steuerkolbens 19 wird nachstehend mehr im einzelnen erläutert:

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Wie schon eingangs erläutert, ist der Steuerkolben 19 als Stufenkolben ausgebildet. Die erste Steuerkolbenkammer 20 mit der grösseren Kolbenfläche 19' ist unmittelbar an die zweite Kolbenkammer 9 des Notbremskolbens 7 angeschlossen, während die zweite Steuerkolbenkammer 21 mit der wesentlich kleineren Kolbenfläche 19" des Steuerkolbens 19 an die Ventilkammer 28 der Steuerkammer-Anschluss/Entlüf-tungsventileinrichtung 14 angeschlossen ist.

Seitens der kleineren Kolbenfläche 19" ist an den Steuerkolben 19 über eine als vierte Kupplungsvorrichtung 52 dienende, starre Kolbenstange ein grossquerschnittiger Ventilschliesskörper 53 angeschlossen, der mit dem BP-Entlüf-tungsventilsitz 54 das Bremsleitungs-Schnellentlüftungsven-til 18 bildet, das bei einer Schnellbremsung die BP-Leitung zur raschen Druckabsenkung des BP-Druckes grossquer-schnittig an Atmosphäre schaltet. Der Steuerkolben 19 besitzt seitens seiner grossen Kolbenfläche 19' eine Ausnehmung 55, in die das eine Ende eines Kolbens 56 verschieblich eingreift. In der Ausnehmung 55 befindet sich eine Feder 57, die den Kolben 56 belastet, der in einer Bohrung 58 druckdicht verschieblich geführt ist. Am anderen Ende des Kolbens 56 greift ein Stössel 59 an, der sich an einem Ventilschliesskörper 60 abstützt, welcher mit einem Ventilsitz 61 das Hochdruckventil 17 bildet. Der Ventilschliesskörper 60 ist in Öffnungsrichtung des Hochdruckventils 17 von einer Feder 62 belastet. Andererseits ist der Steuerkolben 19 auf der Seite seiner kleineren Kolbenfläche 19" in Schliessrich-tung sowohl des Bremsleitungs-Schnellentlüftungsventils 18 als auch des Hochdruckventils 17 von einer Rückstellfeder 63 belastet.

In der dargestellten, drucklosen Stellung der Hochdruck/ Schnellentlüftungseinrichtung 16 ist sowohl die Rückstellfeder 63 als auch die Feder 57 jeweils stärker als die Ventilfeder 62 ausgebildet, so dass — wie in Fig. 2 dargestellt — der Ventilschliesskörper 60 entgegen der Kraft der Ventilfeder 62 auf den Ventilsitz 61 gedrückt wird. Gleichzeitig ist das Bremsleitungs-Schnellentlüftungsventil 18 geschlossen.

Um das Hochdruckventil 17 und das Bremsleitungs-Schnellentlüftungsventil 18 gleichzeitig über den Steuerkolben 19 in Absperrstellung halten zu können, ist der Kolben 56 mit der Feder 57 in der Ausnehmung 55 des Steuerkolbens 19 und dem Stössel 59 als dritte Kupplungsvorrichtung 55 bis 59 mit einem Tothub h ausgebildet. Hierzu wird das federbelastete Ende des Kolbens 56 innerhalb der Ausnehmung 57 nach einem vorbestimmten Kolbenhub h des Steuerkolbens 19 in Öffnungsrichtung beider Ventile 17 und 18 abgefangen, wozu in der Ausnehmung 55 des Steuerkolbens 19 radial nach innen ragende Vorsprünge 64 vorhanden sind, an welche sich der Kolben 56 mit einem Bund 65 anliegt, an dem sich die Feder 57 in der Ausnehmung 55 des Steuerkolbens 19 abstützt.

Durch den Tothub h der dritten Kupplungsvorrichtung 55 bis 59 ist sichergestellt, dass bei einer Verschiebung des Steuerkolbens 19 in Öffnungsrichtung beider Ventile 17 und 18 zuerst das Bremsleitungs-Schnellentlüftungsventil 18 und erst dann das Hochdruckventil 17 geöffnet wird, nachdem der Steuerkolben 19 den Tothub h zurückgelegt hat.

Der Steuerkolben 19 schaltet bei einer Schnellbremsung zur Öffnung der beiden Ventile 17 und 18 in der vorstehend angegebenen Reihenfolge, kurz nachdem die zweite Steuerkolbenkammer 21 durch Schliessen des QA-Anschlussventils 29,31 und Öffnen des zweiten QA-Entlüftungsventils 30, 31 über die Steuerkammer-Entlüftungsdüse 12 an Atmosphäre geschaltet ist.

Aufgrund seiner Ausbildung als Stufenkolben schaltet der Steuerkolben 19 bei einer Schnellbremsung bereits, bevor der QA-Druck in seiner zweiten Steuerkolbenkammer 21 nach Null abgebaut ist. Er schaltet also bereits, wenn in den beiden Steuerkolbenkammern 20 und 21 noch ein bestimmter Druck herrscht.

Hierdurch ist es möglich, in dem Steuerkolben 19 eine Bohrung 66 vorzusehen, die die beiden Steuerkolbenkammern 20 und 21 miteinander verbindet, und in diese Bohrung 66 die Steuerkolben-Rückschaltdüse 22 einzuschalten, die bei Abschluss des QA-Anschlussventils 29, 31 und Öffnen des zweiten QA-Entlüftungsventil 30, 31, also bei einer Schnellbremsung, wirksam wird, bei der der Notbremskolben 7 seine vorstehend beschriebene Notbremsstellung eingenommen hat.

Die Steuerkolben-Rückschaltdüse 22 behindert aufgrund der Differentialwirkung des Steuerkolbens 19 dessen rasches Schalten bei einer Schnellbremsung nicht. Der Querschnitt der Steuerkolben-Rückschaltdüse 22 ist so gewählt, dass die QA-Luft aus der Steuerkammer 10 nach dem Auslösen der Schnellbremsung innerhalb einer vorgegebenen Zeit so weit zur Atmosphäre entlüftet ist, dass anschliessend der Steuerkolben 19 durch die Rückstellfeder 63 in seine Ausgangslage zurückbewegt wird, in der beide Ventile 17 und 18 wieder geschlossen sind.

Dadurch, dass die Steuerkolben-Rückschaltdüse 22 erst wirksam wird, wenn eine Schnellbremsung durch den Notbremskolben 7 eingeleitet ist, erübrigt sich ein besonderes, vom BP-Druck belastetes Ventil, wie es z. B. aus der US-PS 4 043 605 bekannt geworden ist, das bei einer die Schnellbremsung auslösenden BP-Druckerniedrigung in Öffnungsrichtung schaltet, um zur Entlüftung der Steuerkammer 10 diese an die BP-Leitung anzuschliessen.

Bei der erfindungsgemässen Hochdruck/Schnellentlüf-tungsventileinrichtung 16 ist ein derartiges Ventil nicht erforderlich. Die Steuerkammer 10 wird hier bei einer Schnellbremsung über die Steuerkolben-Rückschaltdüse 22, das offene, zweite QA-Entlüftungsventil 30, 31 und die Steuerkam-mer-Entlüftungsdüse 12 an Atmosphäre geschaltet. Diese Steuerkolben-Rückschaltdüse 22 wird durch die Anordnung in der Bohrung 66 des Steuerkolbens 19 erst wirksam, wenn der Notbremskolben 7 eine Schnellbremsung eingeleitet hat. Dabei hat die Steuerkolben-Rückschaltdüse 22 keinen Ein-fluss auf die rasche Schaltung des Steuerkolbens 19 bei einer Schnellbremsung, weil dieser als Stufenkolben ausgebildet ist und damit schon bei einer QA-Druckdifferenz in den beiden Steuerkolbenkammern 20 und 21 zu schaltet.

Bei Auslösen einer Schnellbremsung kann also QA-Luft aus der ersten Steuerkolbenkammer 20 zur zweiten Steuerkolbenkammer 21 abströmen, ohne dass dadurch das Schalten des Steuerkolbens 19 nachteilig beeinflusst wird.

Die erfindungsgemässe Hochdruck/Schnellentlüftungs-ventileinrichtung 16 weist den weiteren Vorteil auf, dass durch die dritte Kupplungsvorrichtung 55 bis 59 mit dem Tothub h sowohl das Hochdruckventil 17 als auch das Bremsleitungs-Schnellentlüftungsventil 18 als Sitzventile ausgebildet werden können. Auf diese Weise kann der Tothub h sehr klein eingestellt werden, so dass die Schaltfolge der beiden Ventile 17 und 18 sehr klein bzw. rasch gewählt werden kann und zwar kleiner bzw. schneller, als wenn das Hochdruckventil wie bei der US-PS 4 043 605 als Schieberventil ausgebildet ist. Um dieses bekannte Schieberventil zu öffnen, muss der betreffende Steuerkolben einen vergleichsweise grossen Hubweg zurücklegen, der grösser ist als der Tothub h. Diesen relativ grossen Schalthub legt der Steuerkolben der bekannten Bremssteuerventileinrichtung auch nur dann zurück, wenn der QA-Druck zur einen Seite des Steuerkolbens weitgehend abgebaut ist, was nach der Erfindung aufgrund der Stufenkolbenausbildung des Steuerkolbens 19 aber nicht erforderlich ist.

Die erfindungsgemässe Hochdruck/Schnellentlüftungs-ventileinrichtung 16 ist also besonders vorteilhaft, weil:

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1. ein relativ kleiner Schaltweg für die notwendige Schaltaufeinanderfolge des Hochdruckventils 17 und des Bremslei-tungs-Schnellentlüftungsventils 18 nötig ist, die beide als Sitzventile ausgebildet sind;

2. die zueinander versetzte Schaltung des Hochdruckventils 17 und des Bremsleitungs-Schnellentlüftungsventils 18 eine geringere Schaltkraft vom Steuerkolben 19 erfordert als wenn dieser, wie nach der US-PS 4 043 605, beide Ventile gleichzeitig zum Schalten bringen müsste;

3. ein Schalten des Steuerkolbens 19 somit aus mehreren Gründen bereits erreicht wird, wenn der QA-Druck in der zweiten Steuerkolbenkammer 21 noch nicht im wesentlichen auf Atmosphärendruck abgebaut ist, wie es bei der US-PS 4 043 605 gefordert ist, und

4. ohne Nachteile für ein rasches Schalten des Hochdruckventils 17 und des Bremsleitungs-Schnellentlüftungs-ventils 18 in einer Bohrung 66 des Steuerkolbens 19 die Steuerkolben-Rückhaltedüse 22 eingesetzt werden kann, die bei der Schnellbremsung eine bestimmte QA-Entlüftung über die zweite Steuerkolbenkammer 21 zur Atmosphäre erlaubt und sich somit ein besonderes Ventil erübrigt, das bei Schnellbremsungen zur QA-Entlüftung wirksam werden müsste.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

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   PATENTANSPRÜCHE 1. Bremssteuerventileinrichtung einer indirekt wirkenden, einlösigen Druckluftbremse an einem Schienenfahrzeug, mit

   — einer Betriebsbrems(SP)- und einer Notbremseinheit (EP),

   — einem zur Betriebsbremseinheit (SP) gehörenden Betriebsbremskolben (4), dessen eine zur einen Seite des Betriebsbremskolbens (4) liegenden Kolbenkammer (5) an die Bremsleitung und dessen andere zur anderen Seite des Betriebsbremskolbens (4) liegende Kolbenkammer (6) an einen Vorratsdruckluftbehälter (2) angeschlossen ist,

   — einem zur Notbremseinheit (EP) gehörenden, die Schnellbremsung überwachenden Notbremskolben (7), dessen eine, erste, zur einen Seite des Notbremskolbens (7) liegende Kolbenkammer (8) an die Bremsleitung und dessen andere, zweite, zur anderen Seite des Notbremskolbens (7) liegende Kolbenkammer (9) an eine über eine Fülldüse (11) an die Bremsleitung geschaltete Steuerkammer (10) angeschlossen ist,

   — einer Hochdruck/Entlüftungsventileinrichtung (16) mit einem Steuerkolben (19) einerseits zur Steuerung eines bei einer Schnellbremsung einen Notdruckluftbehälter (3) an den Bremszylinder (1) anschliessenden Hochdruckventils (17) und andererseits zur Steuerung eines bei einer Schnellbremsung die Bremsleitung (BP) an eine Entlüftung schaltenden Bremsleitungs-Schnellentlüf-tungsventils (18),

   — einer ersten Kanalverbindung (26) zum ständigen An-schluss einer ersten Steuerkolbenkammer (20) zur einen Seite des Steuerkolbens (19) an die Steuerkammer (10),

   — einer zweiten Kanalverbindung (27) zum Anschluss einer anderen, zweiten Steuerkammer (21) zur anderen Seite dés Steuerkolbens (19) an eine Ventilkammer (28),

   — eine die Ventilkammer (28) umfassende Steuerkammer-Anschluss/Entlüftungsventileinrichtung (14) mit

   — zwei der gemeinsamen Ventilkammer (28) zugeordneten koaxialen Ventilsitzen (29, 30) und einem gemeinsamen Ventilschliesskörper (31) innerhalb der Ventilkammer (28) zur Bildung eines Steuerkammer-Anschlussventils aus dem einen ersten Ventilsitz (29) am Ende einer dritten Kanalverbindung (29') und dem Ventilschliesskörper (31) und

   — einem Steuerkammer-Entlüftungsventil aus dem anderen, zweiten Ventilsitz (30) am Ende einer vierten Kanalverbindung (43) und dem Ventilschliesskörper (31) mit einer in die vierte Kanalverbindung eingeschalteten Steuerkammer-Entlüftungsdüse (12),

   — einer ersten mechanischen Kupplungsvorrichtung (33) zwischen dem Ventilschliesskörper (31) der Steuerkam-mer-Anschluss/Entlüftungsventileinrichtung (14) und dem Notbremskolben (7),

   — einem bei jeder einer Betriebsbremsung oder deren Verstärkung entsprechenden Druckabsenkung in der Bremsleitung (BP) ansprechenden, pulsierenden Betriebsbremsbeschleuniger (23), der über eine zugleich als Bremsbeschleuniger-Eingangsdüse (13) dienende Entlüftungsdüse innerhalb einer fünften Kanalverbindung (51) an die Steuerkammer (10) angeschlossen ist,

   — einem zugleich als Bremsbeschleuniger-Eingangsventil-einrichtung dienenden Steuerkammer-Entlüftungsventil (15) zwischen der Steuerkammer- (10) und der Entlüftungsdüse (13),

   — einer zweiten mechanischen Kupplungsvorrichtung (48, 47) zwischen dem Steuerkammer-Entlüftungsventil (15) und dem Notbremskolben (7) und

   — einem in der ersten Kupplungsvorrichtung (33) vorgesehenen Tothub (s), der sicherstellt, dass das Steuerkammer-Entlüftungsventil (15) durch den Notbremskolben (7) vor dem einen, aus dem Ventilsitz (30) und dem Ventilschliesskörper (31) gebildeten Steuerkammer-Entlüf-tungsventil in die Öffnungsstellung bzw. nach diesem in die Schliessstellung geschaltet wird,

   dadurch gekennzeichnet, dass a) das Volumen der zweiten, an die Steuerkammer (10) angeschlossenen Kolbenkammer (9) des Notbremskolbens (7) um ein mehrfaches grösser ist, als das Volumen der an die Bremsleitung angeschlossenen ersten Kolbenkammer (8) des Notbremskolbens (7),

   b) die dritte Kanalverbindung (29') als Bohrung ausgebildet ist, die die zweite Kolbenkammer (9) über den ersten Ventilsitz (29) an die Ventilkammer (28) anschliesst und c) die erste Kupplungsvorrichtung (33) mit einem Stössel (32) durch die dritte Kanalverbindung (29') und den ersten Ventilsitz (29) greift, der sich auf dem von einer Feder (34) in Öffnungsrichtung des einen, aus dem Ventilsitz (30) und dem Ventilschliesskörper (31) gebildeten Steuerkammer-Entlüf-tungsventils belasteten Ventilschliesskörper (31) abstützt.
2. 2. Bremssteuerventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der zweiten Kolbenkammer (9) eine aus Führungsteilen (36, 37) gebildete Führung für eine am Notbremskolben (7) feste Hülse (35) zur Aufnahme der ersten Kupplungsvorrichtung (33) vorhanden ist, deren eines Ende (38, 39) die Hubbegrenzung des Notbremskolbens (7) in der zweiten Kolbenkammer (9) bildet.
3. 3. Bremssteuerventileinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wirksamen Durchmesser des Notbremskolbens (7) und des Betriebsbremskolbens (4) im wesentlichen gleich sind.
4. 4. Bremssteuerventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass a) der Steuerkolben (19) der Hochdruck/Entlüftungsventileinrichtung (16) als Stufenkolben ausgebildet ist, dessen wirksame eine Kolbenfläche (19') auf Seiten der ersten Steuerkolbenkammer (20) wesentlich grösser ist als die wirksame andere Kolbenfläche (19") auf Seiten der zweiten Steuerkolbenkammer (21),

   b) der Steuerkolben (19) zur Verbindung seiner beiden Steuerkolbenkammern (20,21) durchbohrt ist und in die Bohrung (66) eine nur bei einer Schnellbremsung wirksame Steuerkolben-Rückschaltdüse (22) eingesetzt ist.
5. 5. Bremssteuerventileinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass a) das Hochdruckventil (17) und das Bremsleitungs-Schnellentlüftungsventil (18) beide als Sitzventile ausgebildet sind,

   b) eine aus einem in eine Ausnehmung (55) des Steuerkolbens (19) eingreifenden, von einer Feder (57) in Anlegerichtung eines Bundes (65) gegen Vorsprünge (64) gebildete, dritte mechanische Kupplungsvorrichtung zwischen dem Steuerkolben (19) und dem Hochdruckventil (17) und eine vierte mechanische Kupplungsvorrichtung (52) zwischen dem Steuerkolben (19) und dem Bremsleitungs-Schnellent-lüftungsventil (18) angeordnet sind und c) die dritte mechanische Kupplungsvorrichtung einen Tothub (h) aufweist, demzufolge das Hochdruckventil (17) durch die Kraft einer Feder (62) in Öffnungsstellung geht, nachdem der Steuerkolben (19) in Öffnungsrichtung des Bremsleitungs-Schnellentlüftungsventils (18) den Tothub (h) durchfahren hat.
6. 6. Bremssteuerventileinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass a) der Ventilschliesskörper (60) des Hochdruckventils (17) in Öffnungsrichtung von der Feder (62) belastet ist,

   b) ein weiterer, mit dem Steuerkolben (19) in starrer Verbindung stehender Ventilschliesskörper (53) des Bremslei-

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   tungs-Schnellentlüftungsventils (18) in Schliessrichtung von einer Rückstellfeder (63) belastet ist,

   c) die der dritten Kupplungsvorrichtung zugehörenden Feder (57) sich in der Ausnehmung (55) befindet und am in der Ausnehmung (55) verschieblichen Bund (65) anliegt und d) zwischen dem Ventilschliesskörper (60) des Hochdruckventils (17) und dem Bund (65) ein Stössel (59) eingeordnet ist, der bei geschlossenem Hochdruckventil (17) und geschlossenem Bremsleitungs-Schnellentlüftungsventil (18) den Bund (65) in einem den Tothub (h) der dritten Kupplungsvorrichtung entsprechenden Abstand von den in die Ausnehmung (55) vorspringenden Vorsprüngen (64) hält.