DE3127775C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Betriebsbremsbeschleuniger für Schienenfahrzeug-Druckluftbremsanlagen gemäß den im Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 angeführten Merkmalen.

Ein derartiger Betriebsbremsbeschleuniger ist aus der US-PS 42 06 949 bekannt, wobei die Bezugsdruckkammer mit einem Bremssteuerventil verbunden ist, in welchem sich eine die Düse aufweisende Aufladeeinrichtung für die Bezugsdruckkammer aus der Hauptluftleitung befindet. Der bekannte Betriebsbremsbeschleuniger ist somit nur in Verbindung mit geeigneten Bremssteuerventilen, nicht aber mit andersartigen, beispielsweise mehrlösig ausgebildeten Bremssteuerventilen oder unabhängig von Bremssteuerventilen verwendbar. Beim bekannten Betriebsbremsbeschleuniger steuert das erste Kolbenglied nur das erste Ventil, das zweite Kolbenglied ist über einen mit Abstand vor dem Verschlußglied des Absperrventils endenden Stößel verbunden und vermag somit nach Öffnen des zweiten Ventils nacheilend das Absperrventil zu öffnen, wobei ausschließlich dieses Absperrventil und die dritte Düse in einen Entlüftungskanal von der Hauptluftleitung zur Atmosphäre angeordnet sind. Die Kolbenglieder sind bei dem bekannten Betriebsbremsbeschleuniger als Verschlußglieder für das erste und das zweite Ventil ausgebildet.

Die DE-OS 27 04 986 offenbart mit Fig. 3 einen Betriebsbremsbeschleuniger mit einem vom Hauptluftleitungsdruck entgegen einem Bezugsdruck beaufschlagten Membrankolben zum Öffnen eines Absperrventils bei überwiegender Bezugsdruckbeaufschlagung, wobei das Absperrventil in eine jeweils über eine Düse geführte Verbindung von der Hauptluftleitung zu einer einen weiteren Membrankolben in Öffnungsrichtung eines weiteren Ventils beaufschlagenden Kammer bzw. zu dem weiteren Ventil eingeordnet ist. Das weitere Ventil ist einer weiteren Kammer andererseits des weiteren Membrankolbens vorgeschaltet. Beide Kammern sind von ebenfalls den weiteren Membrankolben beaufschlagenden Ringkammern umgeben, deren jede über eine eigene Düse mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Beiderseits des weiteren Membrankolbens ist jeweils zwischen der Kammer und der Ringkammer ein die Verbidnung zwischen diesen überwachendes, nur bei überwiegender andersseitiger Kolbenbeaufschlagung geschlossenes Ventil angeordnet. Mittels dieses Betriebsbremsbeschleunigers ist bei geöffnetem Absperrventil ein gegenläufig getaktetes Luftabzapfen aus der Hauptluftleitung in die weitere Kammer bzw. von dieser zur Atmosphäre möglich.

Ein weiterer Betriebsbremsbeschleuniger mit eingebauter Düse zwischen der Leitungskammer und der Bezugsdruck­ kammer ist aus der US-PS 41 45 090 bekannt; hierbei sind ebenfalls zwei als Membrankolben ausgebildete Kolben­ glieder vorgesehen, deren die Leitungskammer von der Bezugsdruckkammer trennendes eines Kolbenglied ein relativ aufwendiges Wechselventil steuert. Das Wechsel­ ventil schließt je nach Hubstellung dieses Kolbengliedes eine gedüste Entlüftung von weiteren Verbindungen ab, verbindet die Entlüftung mit der Hauptluftleitung und zugleich einer das andere Kolbenglied beaufschlagenden Kammer oder nur, unter Absperrung von der Hauptluftleitung, mit letzterer Kammer. Das andere Kolbenglied wird durch Federkraft gegen einen Ventilsitz angedrückt, der Raum zur einen Seite des Ventilsitzes ist mit der Bezugsdruck­ kammer und der Raum zur anderen Seite über eine Düse mit der Atmosphäre verbunden. Dieser bekannte Betriebs­ bremsbeschleuniger weist hinsichtlich seiner Ventilein­ richtung, wie bereits erwähnt, einen komplizierten, auf­ wendigen Aufbau auf; bei weiteren, bekannten Ausführungs­ formen dieses Betriebsbremsbeschleunigers ist ein zu­ sätzlicher Bauaufwand für weitere Ventil- und Düsen­ einrichtungen zwischen Räumen zu beiden Seiten des zweiten Kolbengliedes erforderlich.

Aus der US-PS 40 73 544 ist ein weiterer Betriebsbrems­ beschleuniger bekannt, welcher jedoch drei als Membran­ kolben ausgebildete Kolbenglieder sowie eine zusätzliche Ventileinrichtung zwischen der Bezugsdruckkammer und der Leitungskammer benötigt. Der Aufbau dieses Betriebsbrems­ beschleunigers ist somit noch komplizierter und aufwendi­ ger als derjenige des vorstehend beschriebenen, bekannten Bremsbeschleunigers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen pulsieren­ den Betriebsbremsbeschleuniger der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher neben einer sicheren Funktion, insbesondere einer sicheren Rückkehr in eine stabilisierte Abschlußstellung, einen konstruktiv einfachen Aufbau aus wenigen, einfachen Bauteilen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine Aus­ bildung gemäß den im kennzeichnenden Teil des Patent­ anspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Nach der weiteren Erfindung vorteilhafte Ausgestaltungen des Betriebsbremsbeschleunigers sind nach den Merk­ malen der Unteransprüche 2 und 3 möglich.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines nach der Erfindung ausgebildeten Betriebsbremsbeschleunigers schematisch im Schnitt dargestellt.

Von einer Hauptluftleitung 1 führt eine Zweigleitung 2 in eine Leitungskammer 3 in einem Gehäuse 4 des Betriebs­ bremsbeschleunigers. Die Leitungskammer 3 ist durch ein als Membrankolben 5 ausgebildetes Kolbenglied von einer Bezugsdruckkammer 6 abgetrennt. Ein eine Düse 7 aufwei­ sender Kanal 8 verbindet die Leitungskammer 3 mit der Bezugsdruckkamer 6. Innerhalb der Bezugsdruckkammer 6 weist das Gehäuse 4 einen Ventilsitz 9 auf, welcher zusammen mit dem Membrankolben 5 ein Ventil 5, 9 bildet. Eine in der Leitungskammer 3 angeordnete Feder 10 rückt den Membrankolben 5 gegen den Ventilsitz 9 an. Seitens der Leitungskammer 3 liegt am Membrankolben 5 ein Stößel 11 an, welcher im Gehäuse 4 verschieblich geführt ist und andererseits mit geringem Abstand vor einer Ventil­ dichtung 12 endet. Die federbelastete Ventildichtung 12 bildet zusammen mit einem gehäusefesten Ventilsitz 13 ein Ventil 12, 13, welches in einen über eine Düse 14 geführten Kanal 15 von der Leitungskammer 3 zu einem Raum 16 eingeordnet ist. Der Raum 16 ist mittels eines ebenfalls als Membrankolben 17 ausgebildeten Kolbengliedes von einem Raum 18 abgetrennt, welcher über eine Öffnung 19 ständig mit der Atmosphäre in Verbindung steht. In den Raum 16 springt ein gehäusefester Ventilsitz 20 vor, gegen welchen der Membrankolben 17 mittels einer im Raum 18 angeordneten Feder 21 angedrückt wird. Der mittels des Ventilsitzes 9 von der Bezugsdruckkammer 6 abgetrennte Raum 22 steht über eine eine Düse 23 aufweisende Verbindung mit dem mittels des Ventilsitzes 20 vom Raum 16 abgetrennten Raum 24 in Verbindung. Das Ventil 5, 9 überwacht somit die Verbindung von der Be­ zugsdruckkammer 6 zum Raum 22 und das aus dem Membran­ kolben 17 und dem Ventilsitz 20 gebildete Ventil 17, 20 überwacht eine Verbindung zwischen den Räumen 16 und 24. Vom Raum 16 führt ein eine Düse 25 aufweisender, ständig geöffneter Kanal 26 zur Atmosphäre. Das Volumen der Be­ zugsdruckkammer 6 ist durch einen im Gehäuse 4 unter­ gebrachten Hohlraum 27 vergrößert.

Die beiden Membrankolben 5 und 17 sowie die Ventile 5, 9 sowie 12, 13 und 17, 20 sind gleichachsig zueinander im Gehäuse 4 untergebracht, wobei die Bezugsdruckkammer 6 und der Raum 16 jeweils Ringräume bilden, welche mittels des Ventilsitzes 9 bzw. 20 von den zentrisch angeordneten Räumen 22 bzw. 24 abgetrennt sind.

Bei aufgeladener Druckluftbremsanlage nimmt der Betriebs­ bremsbeschleuniger die aus der Zeichnung ersichtliche Schaltstellung ein, wobei die Leitungskammer 3 sowie die Bezugsdruckkammer 6 und der Hohlraum 27 mit Regeldruck­ höhe aus der Hauptluftleitung 1 aufgeladen sind. Die übrigen Räume des Betriebsbremsbeschleunigers sind entlüftet, sämtliche Ventile sind geschlossen.

Wird der Druck in der Hauptluftleitung zum Durchführen einer Bremsung abgesenkt, so sinkt auch der Druck in der Leitungskammer 3 entsprechend dem Hauptluftleitungsdruck ab, während der Druck in der Bezugsdruckkammer 6 durch die Düse 7 zurückgehalten wird, also nicht entsprechend ab­ sinken kann. Der Membrankolben 5 wird daher überwiegend von seiten der Bezugsdruckkammer 6 beaufschlagt und hebt sich, sobald ein durch die Feder 10 bestimmter Differenz­ druck erreicht ist, unter Öffnen des Ventils 5, 9 vom Ventilsitz 9 ab. Aus der Bezugsdruckkammer 6 strömt nun­ mehr Druckluft in die relativ kleinvolumigen, mittels der Düse 23 miteinander verbundenen Räume 22 und 24 ein. Die Feder 21 hält dabei das Ventil 17, 20 weiterhin ge­ schlossen. Bei weiterer Druckabsenkung in der Leitungs­ kammer 3 bewegt sich der Membrankolben 5 weiter, wobei er über den Stößel 11 die Ventilplatte 12 unter Öffnen des Ventils 12, 13 vom Ventilsitz 13 abhebt. Aus der Lei­ tungskammer 3 und damit der Hauptluftleitung 1 strömt nun Druckluft durch das geöffnete Ventil 12, 13, den Kanal 15 und die Düse 14 in den Raum 16 ein und aus diesem zum Teil über die Düse 25 und durch den Kanal 26 weiter zur Atmos­ phäre ab. Im Raum 16 baut sich somit ein Staudruck auf, welcher, sobald er ausreichende Höhe erreicht hat, den Membrankolben 17 gegen die Kraft der Feder 21 zu bewegen und somit das Ventil 17, 20 zu öffnen vermag. Aus der Be­ zugsdruckkammer 6 strömt nunmehr über die geöffneten Ven­ tile 5, 9 und 17, 20 durch die Düse 23 gedrosselt Druckluft zum Raum 16 und durch die Düse 25 zur Atmosphäre ab, so daß in der, bezogen auf das Volumen der Hauptluftleitung trotz Vergrößerung durch den Hohlraum 27 kleinvolumigen Bezugsdruckkammer 6, eine Druckabsenkung eintritt, welcher die Druckabsenkung in die Hauptluftleitung einzuholen be­ ginnt. Sobald der am Membrankolben 5 wirkende Differenz­ druck durch die,bezogen auf die Leitungskammer 3, raschere Druckabsenkung in der Bezugsdruckkammer 6 ausreichend klein geworden ist, drückt die Feder 10 den Membrankolben 5 in Richtung zur Bezugsdruckkammer 6, bis sich das Ven­ til 12, 13 schließt. Damit wird die Beschleunigung der Druckabsenkung für die Hauptluftleitung 1 und zugleich die Druckluftnachspeisung in den Raum 16 aus der Hauptluftleitung über die Düse 14 unterbrochen, der Raum 16 wird nur noch aus der Bezugsdruckkammer 6 über die Düse 23 mit Druckluft nachgespeist und in der Bezugs­ druckkammer 6 tritt somit ein beschleunigter Druckabfall ein, welcher den Membrankolben 5 zu einer raschen Weiter­ bewegung bis zum Aufsetzen auf den Ventilsitz 9 und damit Schließen des Ventils 5, 9 veranlaßt. Damit wird auch die Druckluftnachspeisung aus der Bezugsdruckkammer 6 in den Raum 16 unterbrochen und dieser entleert sich über die Düse 25 zur Atmosphäre, wobei alsbald die Kraft der Fe­ der 21 genügt, den Membrankolben 17 auf den Ventilsitz 20 aufzusetzen und somit das Ventil 17, 20 zu schließen. Damit ist der in der Zeichnung dargestellte Schaltzu­ stand als stabile Abschlußstellung wieder erreicht und ein Absenkzyklus für den Hauptluftleitungsdruck beendet.

Falls der Hauptluftleitungsdruck weiterhin absinkt, wiederholen sich die vorstehend geschilderten Vorgänge, wobei während jedes Arbeitszyklus erneut Druckluft aus der Hauptluftleitung 1 zur Atmosphäre abgezapft und die Druckabsenkung in der Hauptluftleitung 1 somit be­ schleunigt wird. Sinkt der Druck in der Hauptluftleitung zu Ende eines derartigen Zyklus nicht weiter ab, so verbleibt der Betriebsbremsbeschleuniger in der erreichten Abschlußstellung.

Beim Lösen der Bremsen wird der Druck in der Hauptluft­ leitung wieder auf Regeldruckhöhe angehoben, wobei sich die Leitungskammer 3 und, über die Düse 7 verzögert, auch die Bezugsdruckkammer 6 wieder auf Regeldruckhöhe auf­ laden. Der Betriebsbremsbeschleuniger verharrt während dieses Aufladevorganges in der dargestellten Abschluß­ stellung. Nach Beendigen der Aufladung ist der Ausgangs­ zustand wieder erreicht.

Claims (3)

1. Betriebsbremsbeschleuniger für Schienenfahrzeug- Druckluftbremsanlagen, mit einem vom Druck in einer mit der Hauptluftleitung (1) verbundenen Leitungs­ kammer (3) und von der Kraft einer Feder (10) entgegen dem Druck in einer mit der Hauptluftleitung (1) über eine Düse (7) verbundenen Bezugsdruckkammer (6) beaufschlagten ersten Kolbenglied (5), das bei überwiegender Bezugs­ druckbeaufschlagung ein erstes Ventil (5, 9) in einer Verbindung von der Bezugsdruckkammer (6) über eine erste Düse (23) in einen von einem Ventilsitz (20) begrenzten ersten Raum (24) öffnet, mit einem zweiten, unter Feder­ belastung (21) auf den Ventilsitz (20) zu dessen Ver­ schluß aufsetzbaren und zusammen mit diesem ein zweites Ventil (17, 20) bildenden Kolbenglied (17), mit einem mittels des Ventilsitzes (20) vom ersten Raum (24) abge­ trennten zweiten Raum (16), der über eine zweite Düse (25) ständig mit der Atmosphäre verbunden ist, und mit einem über ein von einem Kolbenglied nacheilend zu einem der Ventile zu öffnendes Absperrventil (12, 13) geführten, eine dritte Düse (14) aufweisenden Entlüftungs­ kanal (15) von der Hauptluftleitung (1) zur Atmosphäre, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (12, 13) vom ersten Kolbenglied (5) nacheilend zum ersten Ventil (5, 9) zu öffnend angeordnet ist und daß der Entlüftungs­ kanal (15) ohne weitere Verbindung zur Atmosphäre in den zweiten Raum (16) mündet.

2. Betriebsbremsbeschleuniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wie an sich bekannt, die Kolben­ glieder als Membrankolben (5 bzw. 17) ausgebildet sind, die unmittelbar das Verschlußglied für das erste und das zweite Ventil (5, 9 bzw. 17, 20) bilden, und daß das erste Kolbenglied (5) leitungskammerseitig einen Stößel (11) trägt, der im Ruhezustand mit Abstand vor einem Verschlußglied (12) des in eine Verbindung von der Lei­ tungskammer (3) zum Entlüftungskanal (15) eingeordneten Absperrventils (12, 13) endet.

3. Betriebsbremsbeschleuniger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenglieder (5 und 17), die Ventile (5, 9 und 17, 20) und das Absperrventil (12, 13) zueinander gleichachsig angeordnet sind.