DE3127775A1

DE3127775A1 - "betriebsbremsbeschleuniger fuer schienenfahrzeug-druckluftbremsanlagen"

Info

Publication number: DE3127775A1
Application number: DE19813127775
Authority: DE
Inventors: Herbert 8015 Markt Schwaben Eder
Original assignee: Knorr Bremse GmbH; Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1981-07-14
Filing date: 1981-07-14
Publication date: 1983-02-03
Also published as: US4449759A; ZA824957B; DE3127775C2; GB2103739A; GB2103739B

Description

Knorr-Bremse GmbH München, den 14.07.1981

Moosacher Str. 80 »3" TP-ma

D-8000 München 40 " ¹⁶⁶⁸ ~

Betriebsbremsbeschleuniger für Schienenfahrzeug-Druck! uftbremsan!agen*

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 4 206 949 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.

Ein weiterer Betriebsbremsbeschleuniger mit eingebauter

/2

Düse zwischen der Leitungskammer und der Bezugsdruckkammer ist aus der US-PS 4 145 090 bekannt; hierbei sind ebenfalls zwei als Membrankolben ausgebildete Kolbenglieder vorgesehen, deren die Leitungskammer von der Bezugsdruckkammer trennendes eines Kolbenglied ein relativ aufwendiges Wechselventi1 steuert. Das Wechselventil 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 Bezugsdruckkammer und der Raum zur anderen Seite über eine Düse mit der Atmosphäre verbunden. Dieser bekannte Betriebsbremsbeschleuniger weist hinsichtlich seiner Ventileinrichtung, wie bereit erwähnt, einen komplizierten, aufwendigen Aufbau auf; bei weiteren, bekannten Ausführungsformen dieses Betriebsbremsbeschleunigers ist ein zusätzlicher Bauaufwand für weitere Ventil- und Düseneinrichtungen zwischen Räumen zu beiden Seiten des zweiten Kolbengliedes erforderlich.

Aus der US-PS 4 073 544 ist ein weiterer Betriebsbremsbeschleuniger bekannt, welcher jedoch drei als Membrankolben ausgebildete Kolbenglieder sowie eine zusätzliche Venti1 einrichtung zwischen der Bezugsdruckkammer und der Leitungskammer benötigt. Der Aufbau dieses Betriebsbremsbeschleunigen ist somit noch komplizierter und aufwendiger als derjenige des vorstehend beschriebenen, bekannten Bremsbeschleunigers .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen pulsierenden Betriebsbremsbeschleuniger der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher neben einer sicheren Funktion,

' insbesondere einer sicheren Rückkehr in eine stabilisierte Abshlußstellung^einen konstruktiv einfachen Aufbau aus wenigen_s einfachen Bauteilen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine Ausbildung gemäß den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Nach der weiteren Erfindung vorteilhafte Ausgestaltungen des Betriebsbremsbeschleunrgers sind nach den Merkmalen der Unteransprüche 2 und 3 möglich.

In der Zeichnung ist ein Ausfürhungsbeispiel 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 Betriebsbremsbeschleunigers. Die Leitungskammer 3 ist durch ein als Membrankolben 5 ausgebildetes Kolbenglied von einer Bezugsdruckkammer 6 abgetrennt. Ein eine Düse 7 aufweisender 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 verschieb!ich geführt ist und andererseits mit geringem Abstand vor einer Ventildichtung 12 endet. Die federbelastete Venti1 dichtung 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

-Ό '

' 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 O Ventil 5,9 überwacht somit die Verbindung von der Bezugsdruckkammer 6 zum Raum 22 und das aus dem Membrankolben 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 Bezugsdruckkammer 6 ist durch einen im Gehäuse 4 untergebrachten Hohlraum 27 vergrößert.

Die beiden Membrankolben 5 und 17 so.wie 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 Betriebsbremsbeschleuniger die aus der Zeichnung ersichtliche Schaltstellung ein, wobei die Leitungskammer 3 sowie die Bezugsdruckkammer 6 und der Hohlraum 27 mit Regeldruckhöhe 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

1 -

^ Düse 7 zurückgehalten wird, also nicht entsprechend absinken kann. Der Membrankolben 5 wird daher überwiegend von Seiten der Bezugsdruckkammer 6 beaufschlagt und hebt sich, sobald ein durch die Feder 10 bestimmter Differenzdruck erreicht ist₃ unter öffnen des Ventils 5,9 vom Ventilsitz 9 ab. Aus der Bezugsdruckkammer 6 strömt nunmehr 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 geschlossen. Bei weiterer Druckabsenkung in der Leitungskammer 3 bewegt sich der Membrankolben 5 weiter, wobei er über den Stößel 11 die Ventilplatte 12 unter Offnen des Ventils 12,13 vom Ventilsitz 13 abhebt. Aus der Leitungskammer 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 Atmosphäre 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 Bezugsdruckkammer 6 strömt nunmehr über die geöffneten Ventile 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 kl einvolumigen Bezugsdruckkammer 6,eine Druckabsenkung eintritt, welcher die Druckabsenkung in die Hauptluftleitung einzuholen beginnt. Sobald der am Membrankolben 5 wirkende Differenzen

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 Ventil 12sl3 schließt. Damit wird die Beschleunigung der Druckabsenkung für die Hauptluftleitung 1 und zugleich die Druckluftnachspeisung in den Raum 16 aus der

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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 Bezugsdruckkammer 6 tritt somit ein beschleunigter Druckabfall ein, welcher den Membrankol bjsn 5 zu einer raschen Weiterbewegung 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 Feder 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 Schaltzustand 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 beschleunigt 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 Hauptluftleitung wieder auf Regel druckhöhe angehoben, wobei sich die Leitungskammer 3 und, über die Düse 7 verzögert, auch

die Bezugsdruckkammer 6 wieder auf Regeldruckhöhe aufladen. Der Betriebsbremsbescheluniger verharrt während dieses Aufladevorganges in der dargestellten Abschluß-Stellung. Nach Beendigen der Aufladung ist der Ausgangszustand wieder erreicht.
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Knorr-Bremse GmbH München, den 13.07.1981

1 Moosacher Str. 80 TP-ma

D-8000 München 40 ' EM

- 1668 -

Bezugszeichenliste

1	=	Hauptluftleitung	22 =	Raum
2		Zweigleitung	23 =	Düse
3	=	Leitungskammer	24 =	Raum
4	=	Gehäuse	25 =	Düse
5	=	Membrankolben	26 =	Kanal
6	=	Bezugsdruckkammer	27 =	Hohlraum
7	=	Düse
8	=	Kanal
9	=	Ventilsitz
5 9	)	Ventil
10	=	Feder
11	=	Stößel
12	=	Ventildichtung
13		Ventilsitz
12 13	I	Ventil
14	=	Düse
15	=	Kanal
16	=	Raum
17	=	Membrankolben
18	=	Raum
19	=	öffnung
20	=	Ventilsitz
17 20	)	Ventil

21 = Feder

Leerseite

Claims

Knorr-Bremse GmbH München, den 14.07.1981

Moosacher Str. 80 TP-ma

D-8000 München 40 - 1668 -

Patentansprüche

\l)y Betriebsbremsbeschleuniger für Schi enenfahrzeug-Uruckluftbremsanlagen, mit einem vom Druck in einer mit der Hauptluftleitung (1) verbundenen Leitungskammer (3) und der Kraft einer Feder (10) entgegen dem Druck in einer mif der Hauptluftleitung (1) über eine Düse (7) verbundenen Bezugsdruckkammer (6) beaufschlagten, ersten Kolbenglied (5), das bei überwiegender Bezugsdruckbeaufschlagung ein erstes Ventil (5,9) in einer Verbi ndurixj-'von der Bezugsdruckkammer (6) über eine erste Düse (23) in einen von einem Ventilsitz (20) begrenzten, ersten Raum (24) öffnet, mit einem zweiten, unter Federbelastung (21) auf den Ventilsitz (20) zu dessen Verschluß aufsetzbaren und zusammen mit diesem ein zweites Ventil (17,20) bildenden Kolbenglied (17), mit einem mittels des Ventilsitzes (20) vom ersten Raum (24) abgetrennten, zweiten Raum (16), der über eine zweite Düse (25) ständig mit der Atmosphäre verbunden ist, und mit einen über ein von-einem Kolbenglied nacheilend zu einem der Ventile zu öffnendes Absperrventil (12,13) geführten., eine dritte Düse (14) aufweisenden Entlüftungskanal (15) von der Hauptluftleitung (1) zur Atmosphäre, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (12,13) vom ersten Kolbenglied (15) nacheilend zum ersten Ventil (5,9) zu öffnend angeordnet ist und daß der Entlüftungskanal (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 Kolbenglieder 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) 1 eitungskammerseitig einen Stößel (11) trägt, der im Ruhezustand mit Abstand vor einem Verschlußglied (12) des in eine Verbindung von der Leitungskammer (3) zum Entlüftungskanal (15) eingeordneten Absperrventils (12,13) endet. 10
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. 15