Die Erfindung bezieht sich auf einen ßetriebsbre sbeschleuniger für indirekte Druckluftbremsen von Schienenfahrzeugen, mit

- einer über eine Düse mit der Hauptluftleitung verbundenen Bezugsdruckkammer, - einem vom Druck in der Hauptluftleitung entgegen dem Druck in der Bezugsdruckkammer belasteten Steuerkolben,

- einem vom Steuerkolben bei überwiegender Beaufschlagung vom Druck in der Bezugsdruckkammer schließbaren Absperrventil in einer Verbindung von der Hauptluftleitung zu einer mit einem Hilfsdruck beaufschlagten Kolbenkammer,

- einer vom Steuerkolben bei überwiegender Beaufschlagung vom Druck in der Bezugsdruckkammer offenbaren Auslaßventileinrich¬ tung in gedrosselten Verbindungen von der Hauptluftleitung und von der Kolbenkammer zur Atmosphäre, und

- einem von einem Ventilkolben gesteuerten Entlüftungsventil in einer über eine weitere Düse gedrosselten Verbindung von der Bezugsdruckkammer zur Atmosphäre, wobei - der Ventilkolben in Schließrichtung des Entlüftungsventils von der Kraft einer Feder und dem Druck in der Kolbenkammer

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entgegen dem bei geschlossenem Entlüftungsventil nur auf eine Teilfläche wirkenden Druck in der Bezugsdruckkammer belastet ist und wobei

- der Steuerkolben, das Absperrventi und die Auslaßvent lein- richtung gleichachsig angeordnet und das Absperrventil und die

Auslaßventileinrichtung vermittels eines mit dem Steuerkolben verbundenen Vent lstößels betätigbar sind.

- Ein derartiger Betriebsbremsbeschleuniger ist mit der ZA-Patent- anmeldung 77/6412 bekanntgeworden. Bei diesem Betriebsbremsbe¬ schleuniger ist die Auslaßventileinrichtung von der Hauptluft¬ leitung und von der Kolbenkammer zur Atmosphäre zu einem einzigen Ventil zusammengefaßt, welches bei überwiegender Beaufschlagung des Steuerkolbens vom Druck in der Bezugsdruckkammer voreilend zum Schließen des Absperrventils geöffnet wird; die Auslaßventil- εinrichtung und das Absperrventil sind somit in einer bestimmten Funktionsphase des bekannten Betriebsbremsbeschleunigers gleich¬ zeitig geöffnet. Der Ventilkolben ist seitlich neben dem Steuer¬ kolben angeordnet, wodurch sich eine baulich aufwendige Kon- struktion ergibt. Dieser bekannte Betriebsbremsbeschleuniger ist mit den Mängeln behaftet, daß unter bestimmten Bedingungen, bei¬ spielsweise bei langsamer Druckabsenkung in der Hauptluftleitung, wie sie bei langen Zügen und großem, durch den Betriebsbremsbe¬ schleuniger zu entlüftendem Volumen der Hauptluftleitung bedingt sein kann, der Steuerkolben in seiner Lage bei schon geöffneter Auslaßventileinrichtung und noch geöffnetem Absperrventil hängen bleibt, sich also nicht bis zum Schließen des Absperrventils wei¬ terbewegt. Es ist also nicht sichergestellt, daß der Betriebsbrems- beschleuπiger in seine vorgesehene Betriebsfunktion mit pulsieren- der Abzapfung von Luft aus ^' der Hauptluftleitung zur Atmosphäre eintritt, und es ist somit eine Unsicherheit über die Funktions¬ weise und die aus der Hauptluftleitung abgezapfte Druckluftmenge beim bekannten Betriebsbremsbeschleuniger gegeben. Weiterhin ist bei dem bekannten Betriebsbremsbeschleuniger nicht ausge- schlössen, daß sich die weitere Düse in όer Verbindung von der

•i Bezugsdruckkammer zur Atmosphäre teilweise zusetzt, beim üffnen des Entlüftungsventils sich also eine zu langsame Absenkung des Druckes in der Bezugsdruckkammer ergibt. Beim bekannten Betriebs¬ bremsbeschleuniger hält bei einer derartigen Störung mit gering- fügiger Ursache der Steuerkolben das in die Verbindung von der

Hauptluftleitung zur Auslaßventileinrichtung eingeordnete Absperr¬ ventil ständig geschlossen, so daß der Betriebsbremsbeschleuniger keine Luft aus der Hauptluftleitung abzapfen und keine die Druck- absenkung in der Hauptluftleitung unterstützende Beschleunigungs- ^• JQ Wirkung ausüben kann.

Mit der US-PS 3 988 044 ist ein Betriebsbremsbeschleuniger anderer Bauart bekanntgeworden, bei welchem durch eine mechanische Tothub¬ einrichtung zwischen einem Steuerkolben und einer einen Hilfskolben

15 aufweisenden Steuerstange eine derartige Betätigungsfolge der ein¬ zelnen Ventile vorgesehen ist, daß die vorstehend geschilderten Mängel nicht auftreten können. Die Tothubeinrichtung dieses Be¬ triebsbremsbeschleunigers ist jedoch. teuer und verschleißanf llig und nur im Zusammenwirken mit bestimmten Reibungen an der Ventil- 0 Stange voll funktionsfähig. Da die Reibwεrte sich im Laufe des Betriebes jedoch ändern können, ist keine Gewähr für ein stets ordnungsgemäßes Arbeiten dieses Betriebsbremsbeschleunigers gegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einei Betriebsbremsbe- 5 schleuniger der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher bei einfachem, billigen Aufbau mit wenigen Einzelteilen und geringem

Wartungsaufwand stets eine ordnungsgemäße Funktion gewährleistet.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die - /Auslaßventileinrichtung in ein erstes Auslaßventil zwischen der 0 Hauptluftleitung und der Atmosphäre und

- ein räuml i ch getrenntes , zweites Aus l aßventi l zwi schen der Kolbenkammer und der Atmosphäre aufgegl i edert i st , daß

- ausgehend von der Ruhestel l ung und bezogen auf den Steuerkolben , 5 der Sch l i eßhub des Absperrventi ls höchstens gl ei ch und der ^" Öff¬ nungshub des zwei ten Ausl aßventi l s größer als der Öffnungshub

1 des ersten Auslaßventils ist, und daß

- der Ventilkolben gleichachsig zum Steuerkolben angeordnet ist und auf Seiten seiner Beaufschlagung vom Druck in der Kolben¬ kammer gegen das Ende des Ventilstößels anlegbar ist. 5

Die Aufgliederung der Auslaßventileinrichtung in die beiden Aus¬ laßventile und der unterschiedliche Öffnungshub für diese Aus¬ laßventile gewährleistet eine Folge von Steuerungsvorgängen, wel¬ che ein unerwünschtes Hängenbleiben des Steuerkolbens in einer 10 Zwischenstellung ausschließt, und die Anordnung des Ventilkolbens mit dessen . Anlegemöglichkeit gegen den Ventilstößel unterstützt die Steuerkolbenbewegungen derart, daß eine ausreichende Beschleu- nigungswirkung durch Abzapfen genügender Druckluftmengen aus der Hauptluftleitung erreicht wird. 15

Die nach der weiteren Erfindung zweckmäßige Ausgestaltung des Betriebsbremsbeschleunigers ist den Unteransprüchen entnehmbar.

Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel für die Erfindung 20 ein schematisches Schnittbild durch einen erfindungsgemäß ausge¬ stalteten Betriebsbremsbeschleuniger.

Von einer Hauptluftleitung 1 führt eine Zweigleitung 2 zu einem Ventilträger 3, an welchen der Betriebsbremsbeschleuniger 4 -" wartungsgünstig angeflanscht ist. Im Ventilträger 3 befindet sich . eine verschmutzungsgeschützte,ständιg mit der Atmosphäre verbundene Auslaßkammer 5, von welcher zwei Kanalverbindungen 6 und 7 zur Flanschverbindung 8 mit dem Betriebsbremsbeschleuniger 4 führen. Weiterhin befindet sich im Ventilträger 3 eine Bezugsdruckkammer 0 9 mit einer weiteren Kanalverbindung 10 zur Flanschverbindung 8.

Von der Zweigleitung 2 führt ein Kanal 11 zu einem üblichen, im Gehäuse 12 des Betriebsbremsbeschleunigers 4 angeordneten und bei gelöster Flanschverbindung 8 von dieser aus zugänglichen Luftfilter 5 13. Vom Luftfilter 13 führt eine zum Teil im Ventilträger 3 ver-

] laufende und die Flanschverbindung 8 durchsetzende Kanalverbindung 14 zu einer Hauptluftleitungskammer 15, die mittels eines als Membrankolben ausgebildeten Steuerkolbens 16 von einer Kammer 17 abgetrennt ist. Die über eine Düse 18 an die Kanalverbindung 14 angeschlossene Kammer 17 steht über einen Kanal 19 mit einem von einem Ventilsitz 20 umgebenen Raum.21 und der KanalVerbindung 10 in und damit der Bezugsdruckkammer 9/Verbindung. Der Ventilsitz 20 bildet zusammen mit einer auf ihm aufliegenden, an einem Ventil¬ kolben 22 gehaltenen Veπtildichtung 23 ein Entlüftungsventil 20, 23, welches zwischen den Raum 21 _. und einen den Ventilsitz 22 umgebenden Ringraum 24 eingeordnet ist. Vom Ringraum 24 führt ein Kanal 25 durch eine Düse 25'und die KanalVerbindung 6 zur Ausla߬ kammer 5.

Der von einer in der Hauptluftleitungskammer 15 angeordneten Feder 26 belastete Steuerkolben 16 ist von einem Ventilstößel 27 durch¬ setzt, welcher eine sich über seine ganze Länge erstreckende Axial¬ bohrung 28 aufweist. Auf Seiten der Hauptluftleitungskammer 15 endet der Ventilstößel 27 mit einem die Mündung der Axialbohrung 28 umgebenden Ventilsitz 29, dem eine andererseits einem abge¬ dichtet verschieb!ich im Gehäuse 12 geführten Rohransatz 30 auf¬ weisende Doppelventildichtplatte 31 gegenübersteht. Der Ventilsitz 29 bildet zusammen mit der Doppelventildichtplatte 31 ein Absperr¬ ventil 29, 31 zwischen der Hauptluftleitungskammer 15 und der Axialbohrung 28. Die zweite Dichtfläche der Doppelvent ldichtplatte

31 bildet zusammen mit einem weiteren, gehäusefesten Ventilsitz

32 ein erstes Auslaßventil 31, 32 zwischen der Hauptluftleitungs¬ kammer 15 und einem die Doppelventildichtplatte 31 aufnehmenden Raum 33, der über einen Kanal 34, eine Düse 35 und die Kanalver- bindung 7 ständig an die Auslaßkammer 5 angeschlossen ist. Im vom Rohransatz 30 umschlossenen, über eine Durchbrechung der Doppelventildichtplatte 31 mit dem Raum zwischen den beiden Ven¬ tilsitzen 29 und 32 verbundenen Raum 36 befindet sich eine die Doppelventildichtplatte 31 belastende Feder 37. Der auf Seiten der Kammer 17 vom Steuerkolben 16 auskragende Teil des Ventil-

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, stößeis 27 ist in seinem mittleren Abschnitt mittels zweier Dicht¬ ringe 38 in Art eines Ventilschiebers abgedichtet verschieblich im Gehäuse 12 gelagert. Der Endabschnitt des Ventilstößels 27 weis einen verringerten Durchmesser auf, so daß zwischen ihm und der _ς Wandung 39 des Gehäuses 12 eine ringförmige Kolbenkammer 40 ge¬ bildet ist, welche ständig mit der Axialbohrung 28 in Verbindung steht und in welcher sich eine Feder 41 befindet, welche einerseit am Ventilstößel 27 und andererseits am Ventilkolben 22 anliegt. Der an der Wandung 39 der Kolbenkammer 40 geführte Ventilkolben

, _Q 22 weist den gleichen Durchmesser wie der Ventilstößel 27 auf, die ser Durchmesser ist um ein Vielfaches geringer als der Durchmesser des Schaltkolbens 16. Der Durchmesser des Ventilsitzes 20 ist kleiner als der Durchmesser des Ventilkolbens 22, so daß der im Raum 21 anstehende Druck nur eine Teilfläche des Ventilkolbens

• _j 22 beaufschlagt. Das Gehäuse 12 weist eine in die Führungsbohrung für den ventilschieberartigen Abschnitt des Ventilstößels 27 mün¬ dende, gedüste Entlüftungsbohrung 42 auf, welche vom nach der Zeichnung unteren Dichtring 38 überschleifbar ist.

Q Im Ruhezustand des Betriebsbremsbeschleunigers nimmt dieser die ^• dargestellte Lage ein, wobei sich der Steuerkolben 16 in seiner gemäß der Zeichnung unteren Endstellung befindet. Das baulich zu einem Doppelventil 29, 31, 32 zusammengefaßte Absperrventil ^' 29, 31 und erste Auslaßventil 31, 32 nimmt die gezeigte Schalt- 5 Stellung ein, wobei das erste Auslaßventil 31, 32 durch Auflage der Doppelventildichtplatte 31 auf dem Ventilsitz 32 geschlossen und das Absperrventil 29, 31 mit einem zu seinem Schließen zu überwindenden Schließhub a geöffnet ist. Der untere der beiden Dichtringe.38 befindet sich mit einem einen üffnungshub b dar- 0 stellenden Abstand unterhalb der EntVüftungsbohrung 42, derart, daß das aus dem Dichtring 38 und der Entlüftungsbohrung 42 ge¬ bildete, das zweite Auslaßventil dartellende Schieberventil 38, 42 sich erst nach Anheben des Ventilstößels 27 um den ^' Öffnungshub b öffnet. Das Entlüftungsventil 20, 23 ist geschlossen. Bei ge- 5 löster Druckluftbremse herrscht in der Hauptluftleitung 1 und damit auch in der Hauptluftleitungskammer 15 sowie in der über

, die Düse 18 gefüllten Kammer 17, der Bezugsdruckkammer 9, dem Raum 21 und der Kolbenkammer 40 Regeldruckhöhe.

Wird zum Einleiten einer Betriebsbremsung der Druck in der _ς Hauptluftleitung 1 mit einem bestimmten, Betriebsbremsungen ent¬ sprechenden Druckgradienten abgesenkt, so sinkt auch der Druck in der Hauptluftleitungskammer 15 entsprechend mit ab. ober die Düse 18 wird der Druck in der Kammer 17 zurückgehalten, der Steuer¬ kolben 16 hebt sich daher entgegen der Kraft der Feder 26 an. Dabei gelangt der Ventilsitz 29 nach Oberwinden des Schließhubes/zur An¬ lage an der Doppelventildichtplatte 31, so daß das Absperrventil 29, 31 geschlossen wird und der in der Kolbenkammer 40 herrschen¬ de Druck von der Hauptluftleitung 1 abgesperrt wird und nicht mit dem Hauptluftleitungsdruck sinken kann. Bei geringfügiger, wei- . terer Druckabsenkung in der Hauptluftleitung setzt der Steuer¬ kolben 16 seine Hubbewegung unter Mitnahme der Doppelventildicht¬ platte 31 entgegen der Kraft der Feder 37 fort, wobei das erste Auslaßventil 31, 32 geöffnet wird und Druckluft aus der Hauptluft- ^' leitung 1 durch die Hauptluftleitungskammer 15 und das geöffnete Auslaßventil 31, 32 sowie die Düse 35 und die Auslaßkammer 5 zur Atmosphäre abströmt; durch dieses Abströmen von Druckluft aus * der Hauptluftleitung 1 wird die Druckabsenkung in der Hauptluft¬ leitung 1 derart verstärkt und aufgefrischt, daß auch die Brems¬ anlagen von Fahrzeugen, die im Zugverband auf das den Betriebs- bremsbeschleuniger 4 aufweisende Fahrzeug folgen, sicher anspre¬ chen. Durch das Abströmen von Druckluft aus der Hauptluftleitungs¬ kammer 15 wird die Hubbewegung des Steuerkolbens 16 verstärkt, so daß nach Zurücklegen des üffnungshubes b der untere Dichtring 38 die bisher zwischen den beiden Dichtringen 38 befindliche und damit abgeschlossene Entlüftungsbohrung 42 überschleift. Die in der Kolbenkammer 40 gespeicherte, den Ventilkolben 22 bela¬ stende Druckluft strömt nunmehr über die Entlüftungsbohrung 42 zur Atmosphäre ab, und der im Raum 21 anstehende, eine Teilfläche des Ventilkolbens 22 belastende Druck der Kammer 17 vermag daher den Ventilkolben 22 entgegen der Kraft der Feder 41 anzuheben.

Aus der Kammer 17, aus welcher bisher nur eine geringe Luftmenge durch die Düse 18 zur Hauptluftleitung 1 abströmen konnte, strömt nun zusätzlich durch den Kanal 19, den Raum 21, das geöffnete Ent- lüftungsventil 20, 23, den Kanal 25 mit der Düse 25 ^* und die Aus¬ laßkammer 5 Druckluft zur Atmosphäre ab, derart, daß der Druck in der Kammer 17 schneller als in der Hauptluftleitungskammer 15 ab¬ sinkt. Es ist wesentl ch, daß beim öffnen des Entlüftungsventils 20, 23 der zuvor nur im Raum 21 anstehende Druck auch den Ringraum 24 und damit die gesamte, untere Fläche des Ventilkolbens 22 be¬ aufschlagt,, so daß dieser nunmehr mit beachtlichem Kraftüberschuß angehoben wird, sich an das untere Ende des Ventilstößels 27 anlegt und auf den Ventilstößel 27 eine nach oben gerichtete Kraft ausübt; die durch Entlüftung der Kolbenkammer 40 wegfallende, pneumatische Belastung des Ventilstößels 27 wird somit durch die vom Ventilkolben 22 ausgeübte Kraft ersetzt,und das erste Ausla߬ ventil 31, 32 bleibt daher vorerst weiter geöffnet. Nach ausreiche der Druckabsenkung in der Kammer 17 bis auf einen etwa augenblick¬ lich auch in der Hauptluftleitungskammer 15 herrschenden Druck senkt sich der Steuerkolben 16 mit dem Ventilstößel 27 wieder ab, wobei zuerst der untere Dichtring 38 die Entlüftungsbohrung

42 überschleift und damit das Schieberventil 38, 42 schließt, also die Kolbenkammer 40 von der Atmosphäre absperrt, sodann sich die Doppelventildichtplatte 31 auf den Ventilsitz 32 auflegt und somit durch Schließen des ersten Auslaßventils 31, 32 die Entlüftung der Hauptluftleitung 1 sowie der Hauptluftleitungskammer 15 durch das erste Auslaßventil 31, 32 unterbricht und schließlich sich der Ventilsitz 29 von der Doppelventildichtplatte 31 nach unten senkt, wodurch durch das nunmehr wieder geöffnete Absperrventil 29, 31 Hauptluftleitungsdruck durch die Axialbohrung 28 in die Kolbenkammer 40 einströmt; Der sich in der Kolbenkammer 40 auf¬ bauende Druck vermag durch die Unterstützung durch die Feder 41 den Ventilkolben 22 entgegen dessen Beaufschlagung durch den in den Räumen 21 und 24 anstehenden Druck nach unten zu verschieben, wobei das Entlüftungsventil 20, 23 geschlossen und damit die zusätzliche Entlüftung der Kammer 17 unterbrochen wird. Damit

ist ein Funktionszyklus des Betriebsbremsbeschleunigers beendet.

Falls der Druck in der Hauptluftleitung 1 weiterhin absinkt, wieder¬ holen sich die vorstehend geschilderten Vorgänge, wobei über den Betriebsbremsbeschleuniger wieder Druckluft aus der Hauptluftlei¬ tung 1 zur Atmosphäre abgezapft wird, solange das erste Ausla߬ ventil 31, 32 geöffnet ist. Die Funktionszyklen des Betriebsbrems¬ beschleunigers 4 wiederholen sich, solange der Druck in der Haupt¬ luftleitung 1 abgesenkt wird. Wird, der Druck in der Hauptluftlei - tung 1 auf einer erniedrigten, einer bestimmten Bremsstufe ent¬ sprechenden Druckhöhe konstant gehalten, so beendet der Betriebs¬ bremsbeschleuniger 4 bei Erreichen der dargestellten Schaltlage . seine Funktionszyklen, bleibt in Ruhe und zapft keine weitere Luft aus der Hauptluftleitung/zur Atmosphäre ab. Bei späterer, weiterer Druckabsenkung in der Hauptluftleitung 1 nimmt der. Be¬ triebsbremsbeschleuniger 4 jedoch seine vorstehend geschilderte Tätigkeit mit zyklischer Luftabzapfung aus der Hauptluftleitung 1 wieder auf, und alle geschilderten Vorgänge wiederholen sich ent¬ sprechend.

Wird die Hauptluftleitung 1 zum nachfolgenden Lösen der Bremsen wieder auf Regeldruckhöhe aufgeladen, so behält der Betriebs¬ bremsbeschleuniger 4 seine dargestellte Schaltlage bei, während seine mit der Hauptluftleitung 1 verbundenen Räume und Kammern ebenfalls auf Regeldruckhöhe aufgeladen werden. Damit ist der Ausgangszustand wieder erreicht.

Durch die Ausbildung und Anordnung der Ventile in Verbindung mit

Schl eß-bzw. ^* den unterschied!ichen/öffnungshübeπ a und b wird beim Betriebs- bremsbeschleuniger 4 eine sichere Schaltfolge erzwungen, welche sicherstellt, daß das Entlüftungsventil 20, 23 beim Anheben des Steuerkolbens 16, also in der ersten Hälfte eines Funktionszyklusses, als letztes Ventil schaltet, d.h. öffnet, in der zweiten Hälfte des Funktionszyklusses beim Absenken des Steuerkolbens 16 aber eben- falls als letztes Ventil schaltet, d.h. wieder schließt, wobei ein

Hängenbleiben des Steuerkolbe ¹ n ⁰ s I, ¹ in ⁶ irgendwelchen Zwischenstellunge durch den Schaltfolgeablauf ausgeschlossen ist.

Auch kann ein teilweises oder ganzes Zusetzen der kleinen, die Eπtlüftungsvorgänge für die Kammer 17 bzw. die Kolbenkammer 40 überwachenden Düse 25.' bzw. Entlüftungsbohrung 42 keinen Aus¬ fall des Betriebsbremsbeschleunigers 4 bewirken, da bei. Druckab¬ senkungen in der Hauptluftleitung 1 und der Hauptluftleitungs¬ kammer 15 der Steuerkolben 16 jedenfalls bis zum ffnen des ersten Auslaßventils 31, 32 angehoben wird und somit über den Betriebs¬ bremsbeschleuniger 4 zusätzlich Druckluft aus der Hauptluftleitung 1 abgezapft wird. Ein rasches Einbremsen des Fahrzeuges bzw. Zuges ist also auch in diesem Falle gewährleistet.

Der gleiche Durchmesser des VentilstÖßels 27 und des Ventilkolbens 22 gewährleistet nach Entlüftung der Kolbenkammer 40 und Anlegen des Ventilkolbens 22 gegen das untere Ende des Ventilstößels 27, daß durch diese Vorgänge keine Kraftänderung, bezogen auf das aus Ventilstößel 27 und Steuerkolben 16 bestehende System erfolgt, das hierbei geöffnete, erste Auslaßventil 31, 32 also sicher weite geöffnet gehalten bleibt. Die Abstützung des oberen Endes der Fe¬ der 41 gegen den Ventilstößel 27 unterstützt diese Funktionsweise; prinzipiell ist es jedoch auch möglich, das obere Ende der Feder 41 gegen einen Gehäuseanschlag abzufangen.

Die Entlastung der Doppelventildichtplatte 31 durch Beaufschlagen des Raumes 36 mit dem zwischen den Ventilsitzen 29 und 32 herr¬ schenden Druck ergibt eine niedrige, im wesentlichen durch die Feder 26 bestimmte Ansprechschwelle des Betriebsbremsbeschleuni- gers.