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Hydraulische Treibvorrichtung, insbesondere zum Öffnen und Schliessen von Türen, zur Verstellung von Weichen und Zeigern und für ähnliche Zwecke.
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Treibvorrichtung insbesondere zt m Öffnen und Schliessen von Türen, zur Verstellung von Weichen und Zeigern und für ähnliche Zwecke, bei der ein verschiebbarer Kolben den anzutreibenden Körper in eine bestimmte Stellung überzuführen und dort anzuhalten sowie dann wieder in die Ausgangslage zurück zu bewegen hat und der Zylinder dieses Kolbens an einem oder beiden Enden abwechselnd mit einem Druckflüssigkeitsbehälter oder einem Raum oder Behälter in Verbindung gebracht wird, nach welchem eine Entleerung von Flüssigkeit stattfinden kann.
Die übliche Durchführung derartiger Bewegungen durch Druckluftantricb mit Kolben ergibt ziemlich umständliche Anordnungen, die ausserdem nicht allen den besonderen Verhältnissen genügen, die beim Öffnen und Schliessen von Wagentüren und ähnliehen Bewegungsantrieben auftreten. Hier ist vor allem dafür Sorge zu tragen, dass die kraftaufnehmenden Teile durch die Treibvorrichtung in einer bestimmten Störung z. B. Türen in der Schliesslage oder Weichen in der VeniegeluJ1gsstelhmg mit Sicherheit festgehalten und verblockt werden. Auch ist, wenn die Treibvorrichtung sich in der Ruhelage befindet, eine Unterbrechung der Verbindung zwischen dem Zylinder des Triebkolbens und dem Druck-
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vorhandene Undichtigkeiten zu vermeiden.
Ferner muss beim Öffnen und insbesondere beim Schliessen von Türen oder bei der Verstellung von Weiche und Zeigern nicht nur eine zu grosse Bewegungsgeschwindigkeit vermieden werden, sondern diese soll auch im Augenblick des Anhaltens der beweglichen Teile zur Verhinderung des Auftretens von zu starken Stössen eine Abdämpfung erfahren. Die mit Druckluft arbeitenden Treibvorrichtungen genügen diesen Bedingungen nur dann, wenn unter dem Kolben ein Gegendruck herrscht, der eine zu schnelle Wirkungsweise des Druckluftantriebes zu verhindern gestattet, wodurch aber natürlich ein wesentlich grösserer Energieverbrauch bedingt ist.
Ein weiteres Erfordernis ergibt sich insbesondere beim Antrieb von Wagentüren daraus, dass nicht
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gelangter Körper einen ungewöhnlichen Widerstand der Verschiebung entgegensetzt. Wenn dieser Hemmkörper durch einen Fahrgast gebildet wird, der zwischen zwei sich im Schliessungssinne einander nähernde Türen gezwängt ist, muss dieses selbsttätige Anhalten weiterhin so vor sich gehen, dass eine Verletzung des Fahrgastes vermieden wird.
pie Erfindung bezweckt nun eine hydraulische Treibvorriehtung der eingangs gekennzeichneten Art für die Verstellung von Türen, Weichen, Zeigern und ähnlich zu bewegenden Körpern so auszubilden, dass alle bei diesen Bewegungsantrieben auftretenden praktischen Forderungen in einwandfreier Weise erfüllt und die Nachteile der bisher hiefür vorgeschlagenen pneumatischen oder hydraulischen Treibvorriehtungen vermieden werden.
Dies wird erfindungsgemäss vor allem dadurch erreicht, dass die Ver-
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Energiequelle und dem Raum, nach welchem die Flüssigkeitsentleerung stattfindet, durch Abschlussorgane von besonderer Ausgestaltung und Wirkung beherrscht und gesteuert wird.
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durch eine elektrische oder andere Steuerung so beeinflusst werden können, dass sie die Verschiebung des Kolbens durch die Druckflüssigkeit in der einen oder der anderen Richtung gestatten. Diese Abschlussorgane sichern ein zuverlässiges Festhalten und Verblocken des Kolbens und damit des zu verstellenden Körpers, z.
B. einer Türe in der Schliessstellung oder einer Weiche in der Verriegelungsverstellung, gestatten aber auch, wenn die Druckflüssigkeit zur Wirkung kommen soll, die Beeinflussung des Kolbens durch die Treibeilergie.
Um den zur Verlangsamung der Antriebsbewegung und für die Verminderung starker Stösse erforderlichen Gegendruck auf ein Mindestmass zu bringen und dadurch auch die während eines Betriebsvorganges verbrauchte Menge Druekflüssigkeit möglichst zu verringern, werden erfindungsgemäss in die zur Flüssigkeitszaleitung zum Kolbenzylinder und z@r Flüssigkeitsabfuhr daraus dienenden Leitungen ein oder mehrere Abschlussorgane derart in bezLlg auf die Strömungsrichtung der Flüssigkeit angeordnet, dass die Zuleitung der Treibflüssigkeit über einen schwachen Durchtrittsquersehnitt und die Entleerung
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für die Fahrgäste die Möglichkeit besteht, bei einem Unfall oder einem sonstigen Notfall die Türen ohne Zatun des Fahrers öffnen zu können,
kann erfindungsgemäss eine Sicherheitsvorrichtung vorgesehen werden, die für gewöhnlich unbenutzt und mit einer Plombe versehen ist und bei Gebrauch unabhängig von der normalen Steuerung der Abschlussorgane den Triebkolben zum Öffnen der Türen veranlasst.
Die Sicherheitsvorrichtung kann so ausgebildet werden, dass sie die Druckflüssigkeit auf die eine Seite des Triebkolbens im Sinne einer die Türen öffnenden Verschiebung zur Einwirkung bringt und eine Flüssigkeitsableitung auf der anderen Kolbenseite aus dem Kolbenzylinder nach dem Entleerungsbehälter oder sonst einem Entleerungsraum gestattet. Ferner kann'diese Vorrichtung dazu dienen, bei ihrer Benutzung die Herstellung einer unmittelbaren Verbindung zwischen dem Druckflüssigkeits- und dem Entleerungsbehälter durch die normale Steuerung der Abschlussorgane zu verhindern.
Zum selbsttätigen Abschalten der Treibvorrichtüng bei ungewöhnlicher Erhöhung des Versehiebungswiderstandes z. B. durch einen Fremdkörper in der Bswegungsbahn kann erfindungsgemäss mit dem zu verstellenden Körper z. B. einer zu öffnenden und za schliessanden Türe eine Überwachungsvorrichung verbunden werden, die das Arbeiten eines oder mehrerer die Verbindung des Zylinders des Triebkolbens mit der Druckflüssigkeitsquelle und'dem Entleerungsraum baherrschenden Abschlussorgane steuert und deren Schliessung bei Auftreten eines einen bestimmten Wert übersteigenden Verschiebungswiderstandes hervorruft, so dass die Türe oder der sonstige zu verschiebende Körper für die Dauer des Vorhandenseins dieses übergrossen Widerstandes angehalten,
nach dessen Verschwinden aber infolge Wiedereinschaltens der Treibvorrichtung von neuem weiterbewegt wird.
Wenn der Triebkolben als Stufenkolben ausgebildet ist, kann dessen kleine Stirnfläche in dauernder Verbindung mit dem Druckflüssigkeitsbehälter sein und die zur Verblockung des'Kolbens in einer bestimmten Endstellung sowie zur Verminderung des erforderlichen Gegendruckes dienenden Abschluss- organe brauchen nur auf der anderen Seite des Kolbens vorgesehen werden. Wird ein Triebkolben mit zwei gleichen Stirnflächen verwendet, so ist es zweckmässig, die beiden Kolbenseiten je durch besondere Absehlussorgane abwechselnd mit dem Druckflüssigkeits- und dem Entleerungsbehälter zu verbinden, so dass immer die eine Kolbenseite an den einen und die andere an den anderen dieser beiden Behälter angeschlossen wird.
Die die Flüssigkeitsströmung nach und aus dem Triebkolbenzylinder steuernden Abschlussorgane können dabei sowohl bei Verwendung von Stufenkolben wie von Kolben mit gleichen
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und lässt das Wesen der Erfindung im einzelnen näher erkennen. Fig. l veranschaulicht eine erste Bauart der Treibvorrichtung in schematischer Darstellung, während die Fig. 2-4 abgeänderte Ausführungs- formen wiedergeben.
Bei der Anordnung nach Fig. 1, welche eine doppelt wirkende hydraulische Treibvorrichtung mit Stufenkolben für das Öffnen und Schliessen von Türen darstellt, sind zwei Zylinder 3a und 3b vorgesehen, in denen sich die auf der gleichen Achse 4 sitzenden, verschieden grossen Kolbena und & bewegen. Die Achse 4 ist in der Art einer Zahnstange ausgebildet und mit einem gezahnten Sektor 5 in Eingriff, der auf der Triebwelle 6 sitzt, die zur Verstellung der Offnungs- und Schliessungsvorrichtung der Türen
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dem Zylinder 3a gelangen kann, ohne dabei durch das Ventil j ? J entweichen zu. können, das durch die genügend kräftige Feder 15a geschlossen gehalten wird.
Das Anheben des Abschlussorganes 13 kann so geregelt werden, dass die Zuleitung der Druckflüssigkeit über einen schwachen Durohgangsquerschnitt erfolgt und daher die Verschiebungsgeschwindigkeit des Kolbens nicht die zulässigen Grenzen überschreitet.
Die Kolben 4a, 4b beginnen sich zu verschieben und mit ihnen wird die Stange 4c verstellt, welche die Öffnung des Ventils 19 entgegen der Wirkung der Feder 19a herbeiführt. Die aus dem Zylinder 3b
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überall den grössten Durchgangsquerschnitt, wodurch der Gegendruck auf den Kolben 4b sehr stark vermindert wird. Wenn die Kolben in der Pfeilrichtung 0 am Hubende ankommen, kann man den Schalthebel d aus dem Bereich der Kontakte a, b, c herausführen. In dieser Stellung, bei der die Türen offen sind, setzen die Kolben jeder äusseren Einwirkung, die sie in der Pfeilrichtung F zu verschieben sucht, einen von dem Unterschied ihrer Stirnflächen abhängigen Widerstand entgegen, da in diesem Augenblick der gleiche Druck in den Zylindern 3a, 3 : b herrscht.
Dieser Unterschied der Kolbenstirnflächen und dieser Druck können beispielsweise so gewählt werden, dass die Resultierende einer bestimmten Wirkung an der von der Treibvorrichtung bewegten Einrichtung nicht genügend ist, die Kolben in der Pfeilrichtung F zu verschieben.
Um die Kolben aus der Endstellung des Arbeitshubes in der RichtungF in die Lage der Fig. 1
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der Treibvorrichtung sowie den Widerstand des Kraftaufnehmers überschreitet. Die Zuleitung der Drj. ckflüssigkeit durch die Leitung 10 nach dem Zylinder 3b erfolgt über einen durch die Ventilkugel 18 gedrosselten Durchtrittsquerschnitt, während die aus dem Zylinder 3a entleerte Flüssigkeit bei dem Ventil 15 einen grossen Durchlassquerschnitt vorfindet, so dass auch bei der Kolbenverschiebung in der Richtung Feine Abdämpfung der Bwegungsgeschwindigkeit und eine weitgehende Verringerung des Gegendruckes erreicht werden.
Wenn die Kolben imPfeilsinneF am Hubende anlangen, hört der Kontakts sektor 5a auf, mit der Blattfeder 14d- in Berührung zu sein, so dass der Stromkreis der Spule 14b unterbrochen wird und das Ventil 15 sich schliessen kann. In dieser Kolbenstellung, in der die Türen geschlossen sind, ist jede änssere Einwirkung, welche die Kolben im Pfeilsinne ? zu verschieben und die Türen zu
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Ventile 13 : und. 15 hervorgerufen wird und auch die kleinste Verschiebung der Kolben unmöglich macht, so dass die Türen in der Schliessstellung sicher festgehalten und verbloekt sind.
Die Treibvorrichtung nach Fig. 1 bietet auch die Möglichkeit, die zu verstellende Vorrichtung in einer bestimmten Lage mittels einer der angegebenen Abschlussorgane z. B. mit Hilfe der Ventile 13 und 15 ohne Zuhilfenahme des Ventils 16 festzuhalten. Man kann auch die Kolben von der in der Fig. 1 dargestellten Endlage in die andere Endstellung ohne Vermittlung der Abschlussorgane überführen, wenn man die Zylinder 3a, 3b gleichzeitig mit dem Ladebehälter 8 durch den Dreiwegehahn 21 verbindet, der die Leitungen 22a, 22b mit der Abzweigleitung 20 der Leitung 10. in Verbindung zu setzen gestattet.
Unter der Einwirkung des Druckes auf den grossen Kolben 4a werden sich dann die Kolben in der Pfeilrichtung 0 bis ZJm Habende verschieben. Der Dreiweghahn kann so als Sicherheitsvorrichtung dienen, mittels deren die Fahrgäste eines Wagens bei Unfällen die Türen ohne Inanspruchnahme des Fahrers oder Zugführers und unabhängig von den Abschlussorganen der Leitungen 9 und ? öffnen können.
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kolbens 4a, 4b dauernd in offener Verbindung mit dem Druckflüssigkeitsbehälter 8 über die Leitung 10 steht, während die grosse Kolbenstirnfläche 4a abwechselnd an diesem Druckbehälter 8 und dem Entleerungsbehälter 12 angeschlossen werden kann.
In der vom Zylinder Ja nach dem Druckbehälter 8
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ermöglicht die Verschiebung des Stufenkolbens 4a, 45 in der Pfeilrichtung F durch die Druckflüssigkeit des Behälters 8. Die Verschiebung des Stufenkolbens in der entgegengesetzten Pfeilrichtung 0 wird durch die Einwirkung der Druckflüssigkeit des Behälters 8 auf die kleine Kolbenfläche 4b erreicht, wenn der Zylinder 3a sich-nach dem unter Atmosphärendruck stehenden Behälter 12 infolge Anhebens. eines Abschlussorganes 32 t entleeren kann, das sich nach dem Zylinder 3a hin öffnet und ebenfalls aus einer durch einen Elektromagneten 32g gesteuerten Kugel mit Schliessungsfeder 32h besteht.
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Der zu verstellende Körper, z. B. eine Türe 26, ist durch eine Stange 25c mit einem um den Zapfen 25a drehbaren Hebel 25 verbunden, der mittels eines Zahnsektors 25b in die gezahnte Kolbenstange 4 eingreift. Der Hebel 25 trägt einen Kontaktteil 27, der bei der ganzen Verstellung des Hebels 23 in Berührung mit der Kontaktsehiene 27a ist, die an den einen Pol der Stromquelle 2 angeschlossen ist.
Der Kontaktteil 27 kann ferner mit den Kontaktsehienen 27b und 27 c in Berührung gebracht werden, von denen die eine 27b an das eine Ende der Elektromagnetenwicklung 32g und die andere 27 c an eine
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entsprechen, die eine oder die andere der beiden Schienen verlässt und dadurch die Schliessung eines der zwei Abschlussorgane 32b und 32f herbeiführt.
Der selbsttätige Schluss der sieh nach dem Zylinder 3a hin öffnenden Ventile 321, 3 : 2b am Hubende
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der Federn 32c und 32h kann erreicht weiden, dass die Entleerung von Flüssigkeit aus dem Zylinder 3a über einen grossen Durchtrittsquerschnitt und somit mit geringem Gegendruck, die Zuleitung von Druckflüssigkeit dagegen über einen gedrosselten Durchlassquersehnitt und dadurch ohne Stosswirkung erfolgt.
Wenn wie in Fig. 2 nur ein Paar Ventile 32b, 32f zur Steuerung mehrerer abgestufter Kolben vorgesehen ist, müssen die Stromkreise der Elektromagnete der Ventile so geschaltet werden, dass in dem Falle, wo die zu verschiebenden Teile, z. B. die Türen, das Hubende nicht im gleichen Augenblick beispielsweise infolge von Unterschieden in den passiven Widerständen oder wegen Auftretens ungewöhn- licher Versehiebungswiderstände erreichen, der Stromkreis des Elektromagneten 32d des Ventils 32b zuerst unterbrochen wird, wenn alle zu verschiebenden Teile am Hubende angelangt sind.
Zu diesem Zweck sind die Kontaktschienen 27ct, 27b, 27e in Parallelschaltung an die Stromquelle 2 angeschlossen, so dass der Stromkreis des Elektromagneten 32 (1 das Ventil 32b, das die Verschiebung der verschiedenen Kolben gewährleistet, nicht vor dem Eintreffen aller zu verschiebenden Teile am Hubende unterbrochen wird.
Damit in bestimmten Fällen, z. B. im Gefahrfalle, die Treibvorrichtung zwecks Öffnung der Türen auch unabhängig vom Zugführer, dem allein der Schalter 28 zugänglich ist, von den Reisenden in Gang gesetzt werden kann, ist als Sicherheitsvorrichtung ein Hebel 29 vorgesehen, dessen einer Arm 29 a für gewöhnlich die Verbindung zwischen der Stromquelle 2 und dem Schaltarm des Schalters 28 herstellt.
Der Hebel 29 kann unabhängig von dem Schalter 28 mittels eines Griffes 29b geöffnet oder geschlossen werden, wodurch bei Einstellung des Schaltarms 29 a auf den Kontakt 29 c eine unmittelbare Verbindung der Stromquelle 2 mit dem Elektromagneten 32g des Ventils 321 hergestellt und gleichzeitig der Anschluss
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Schalter 29 vorsehen, die z.
B. an verschiedenen Stellen eines Wagens oder in verschiedenen Wagen eines Zuges angeordnet sein können und in der Ruhelage in Reihe zwischen der Stromqcelle 2 und dem Schalter 28 in Parallelschaltung zum Elektromagneten 32g liegen.
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Absehlussorgane zur Wirkung bringen zu können, kann auch ein anderes Treibmedium durch die Steuermittel 29, z. B. ein mechanisches Hebelgestänge, 29d beeinflusst werden, das z. B. durch den \Im 29a
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vorgesehen sein, die im Falle des Versagens des Antriebes des Fahrzeuges die hydraulische Treibvorrichtung nach der Erfindung selbsttätig in einer bestimmten Richtung, z. B. im Sinne der Öffnung der Wagentüren, zur Wirkung bringt.
Um das Arbeiten des Ventils 32b so zu steuern, dass die Tür angehalten wird, wenn sie arf einen ungewöhnlichen Widerstand trifft, der durch den Eintritt eines Fremdkörpers in die Bahn der Türe hervor-
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gerufen wird, ist gemäss Fig. 2 eine leitende Leiste lOd an der Türe 26 auf der in der Schliessungsrichtung vorn liegenden Seite angebracht. Diese Leiste IOd, die gegenüber der Türe durch Federn 10a elastisch
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Kolben und die Türe von neuem in Gang gesetzt.
Die Anordnung nach Fig. 3 unterscheidet sich von der Vorrichtung nach Fig. 2 dadurch, dass statt eines Stufenkolbens ein Doppelkolben mit gleichen Stirnflächen verwendet ist. Die Enden des Zylinders 3, in welchem sich die beiden gleich grossen durch die Zahnstange 4 verbundenen Kolben 4 a und 4b bewegen, können mit dem Druckflüssigkeitsbehälter 8 durch die Abschlussorgane 32biund 32b2 und mit dem Entladungsbehälter 12 durch die Abschlussorgane 3211 und 3212 verbunden werden. Diese als Fiüssigkeitseinlass- und Entleerungsventile wirkenden Abschlussorgane entsprechen den Ventilen 32b und 321 der Fig. 2.
Die Verschiebung des Kolbens in der Pfeilrichtung F wird durch die gleichzeitige Öffnung der Ventile 32b2 und 3211 ermöglicht, deren Elektromagnete in dem gleichen Stromkreise liegen.
Die Ventile 32b1 und 32f2, deren Elektromagnete in einem zweiten Stromkreis liegen, rufen durch ihre Öffnung die Verschiebung des Kolbens im Pfeilsinne 0 hervor. Die Steuerung der Ventile durch den Hebel 25 und die Wirkung des Schalters 28 ist die gleiche wie bei Fig. 2.
Bei der Anordnung nach Fig. 3 wird der Kolben ebenfalls an dem Ende des einen Hubes im Sinne des anderen Hubes verblockt, indem die Abschlussorgane der Leitungen 9 und 10 in diesen Kolbenstellungen eine Flüssigkeitsbewegung zwischen dem Zylinder 3 und den Behältern 8 und 12 verhindern.
Anderseits kann bei der Kolbenverschiebvng auch hier durch Einstellung der Schliessungsfedern der Abschlussorgane ein grosser Durchtrittsquerschnitt für die Entleerung und ein kleiner Durchlassquer- schnitt für die Zufuhr von Flüssigkeit eingestellt werden. Ferner findet bei Stromlosigkeit der Steuerelektromagneten der Abschlussorgane ein Anhalten des Kolbens in jedem beliebigen Punkt des in dem Pfeilsinne F oder 0 erfolgenden Hubes statt, wodurch es auch bei der Anordnung der Fig. 3 möglich wird, mit dem zu verschiebenden Teil z. B. der Türe eine Überwachungsvorrichtung, z. B. eine Kontakt- leiste 10din der Art der Fig. 2, zu verbinden und sie in den gemeinsamen Stromkreis aller Elektromagne1e einzuschalten, der den Schalter 28 mit dem Kontaktsegment 27 a verbindet.
Wenn man diese Überwachungsvorrichtung nur in einem bestimmten Verschiebungssinn der Türe wirken lassen will, wird sie in den
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Bei der Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 4 ist ein Stufenkolben vorgesehen, dessen kleiner Kolbenteil db dauernd in Verbindung mit demDruckflüssigkeitsbehälter ist, während der grosse Kolbenteil 4a mit dem Entleerungsbehälter. 22 durch einen Zweiweghahn 38 verbunden werden kann, wenn dieser von Hand in die voll ausgezogene Stellung übergeführt ist. Der Kolbenteil 4a kann ferner mit dem Behälter 8 durch den Hahn 38 bei dessen Einstellung in die gestrichelt gezeichnete Lage in Verbindung gebracht werden, um die Verschiebung des Kolbens im Pfeilsinne F herbeizuführen. Diese Verbindung findet über ein vom Hahn 38 unabhängiges Abschlussorgan 39 und ein nach dem Zylinder 3a sich öffnendes Rückschlagventil 41 statt.
In der gestrichelt gezeichneten Lage des Hahnes 38 ist am Ende des Kolbenhubes im Pfeilsinne F die Verbindung zwischen dem Kolbenteil 4a und dem Druckbehälter 8 und dem Entladebehälter 12 unterbrochen, was die'Verblockung des Kolbens in dem Pfeilsinne 0 bewirkt. Das Rückschlagventil 41 sperrt auch eine Flüssigkeitsentleerung über die vom Hahn 38 unabhängige Leitung 9' nach dem Behälter 12 ab.
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Verbindung zwischen dem Druckbehälter 8 und dem Zylinder 3a unterbrochen und auf diese Weise eine Verstellung des Hahnes 38 unwirksam gemacht. Die Vorrichtung nach Fig. 4 wirkt im übrigen in ähnlicher Weise wie die Anordnungen nach Fig. 2 und 3, indem die Kolbenverschiebung durch eine Zahnstange 4 auf einen Zahnsektor 25b übertragen wird, der um die Achse 25a schwingt und durch den Hebel 25 auf den zu verstellenden Teil einwirkt.
Durch Einstellung der Abschlussorgane 38, 39 kann auch bei der Anordnung der Fig. 4 für die Flüssigkeitsentleerung ein voller und für die Druckflüssigkeitszufuhr ein gedrosselter Durchtrittsquerschnitt hergestellt werden. Die Hähne 38, 39 können statt von Hand auch durch elektrische oder andere Kraftübertragungsmittel ähnlich wie die Abschlussorgane der Fig. 1-3 gesteuert werden. Ferner kann auch bei der Anordnung nach Fig. 4 eine Sicherheitsvorrichtung vorgesehen werden, welche die Ingangsetzung der Treibvorrichtung im Bedarfsfalle durch eine andere Person wie den Führer, z. B. durch- die Reisenden eines Wagens, gestattet.