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Drucklufterzeugungsanlage für Schienenfahrzeuge Die Erfindung bezieht
sich auf eine Drucklufterzeugungsanlage für Schienenfahrzeuge, bestehend aus zwei
oder mehr Luftpressern mit je einem elektrischen Antriebsmotor, einem gemeinsamen
Luftvorratsbehälter und einer elektropneumatischen Steuerung des Pumpenantriebes.
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Die auf Schienenfahrzeugen vorgesehenen Druckluftanlagen, die zum
Betrieb von Hilfsgeräten, in der Hauptsache zum Betrieb der Bremsen vorgesehen sind,
weisen in den bisherigen Ausführungen in der Regel nur einen einzigen Luftpresser
auf. Dieser Luftpresser ist verhältnismäßig groß. Er benötigt für die Unterbringung
mit seinem Antriebsmotor, meistens einem Gleichstrommotor, verhältnismäßig viel
Platz. Wünschenswert ist es, das eine große Aggregat, bestehend aus Luftpresser
und Antriebsmotor, in zwei kleinere Aggregate aufzuspalten, die sich auf einem Schienenfahrzeug
leichter unterbringen lassen.
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In stationären Anlagen sind Anordnungen bekannt, bei denen zwei Druckerzeuger
in einen gemeinsamen Druckmittelbehälter fördern. Diese Druckerzeuger werden durch
parallel arbeitende Kontaktmanometer mit auf verschieden großen Druck eingestellten
Minimumkontakten derart gesteuert, daß jeweils ein Druckerzeuger wirksam ist. Der
andere Druckerzeuger dient bei solcher Anlage als Reserve.
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Eine solche Drucklufterzeugungsanlage ist für die Verwendung auf Schienenfahrzeugen
nicht geeignet, weil zur Erzielung ausreichender Druckhöhe und genügendem Luftvorrat
das Arbeiten beider Druckerzeuger gemeinsam auf den Druckbehälter notwendig ist.
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Es ist ferner der Gedanke nicht mehr neu, bei Schienenfahrzeugen mehr
als einen Luftpresser vorzusehen.
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Schließlich ist bereits eine elektropneumatische Steuerung von Druck-
bzw. Sauglufterzeugungsanlagen für Schienenfahrzeuge zum Zu- oder Abschalten von
zwei Luftpumpen bekanntgeworden.
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Die Erfindung betrifft eine besondere Schaltweise zum stufenweisen
Inbetriebsetzen derartiger Anlagen mit dem Zweck, den Anlaufvorgang unter Vermeidung
von Belastungsspitzen zu steuern. Darüber hinaus soll durch die Anordnung die Luftförderung
bei Ausfall eines Luftpressers oder beim Bruch eines Druckleitungszweiges gesichert
werden.
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Die Erfindung besteht darin, daß die elektropneumatische Steuerung
bei Inbetriebnahme der Anlage zunächst ein Anlassen eines Motors in zwei oder mehr
Stufen und unter Verzögerung durch ein Zeitrelais das Anlassen des zweiten bzw.
des nächsten Motors in zwei oder mehr Stufen erst nach Hochlaufen des ersten bzw.
zuletzt in Betrieb genommenen Motors selbsttätig bewirkt, wobei an sich bekannte
Anlaufregler vorgesehen sind, um die geförderte Luft bis zum Hochlaufen des zweiten
bzw. letzten Motors zunächst in die Atmosphäre auszulassen und erst nach erfolgtem
Hochlaufen aller Motoren durch Umschalten mit Hilfe von Magnetventilen in den Luftvorratsbehälter
zu leiten.
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Unter »Anlaufregler« werden durch den Förderdruck beeinflußte Schaltventile
verstanden, die zwei Ventile enthalten, von denen das eine nach Beginn des Druckanstiegs
in der von der Außenluft abgeschlossenen Förderleitung diese mit einem Außenluftkanal
verbindet, während das andere mit dem Druck der Förderleitung beaufschlagt wird,
so daß dieses, dem ersteren nacheilend, den Auslaß zur Außenluft schließt und die
Verbindung der ,Förderleitung zum Luftvorratsbehälter herstellt.
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In weiterer Ausgestaltung des Grundgedankens der Erfindung sind zwischen
jeder Pumpe und dem Luftvorratsbehälter Rückschlagventile angeordnet. Es ist ferner
ein von den Motorstromkreisen unabhängiges Zeitrelais zur Steuerung der, die Anlaufregler
überwachenden Magnetventile vorgesehen. Diese besondere Anordnung hat den Zweck,
daß beim Ausfallen eines Luftpressers durch Versagen des pneumatischen oder elektrischen
Teiles der zweite Luftpresser in seinem Funktionsablauf ungestört bleibt und die
Druckluftförderung auch beim Bruch eines Druckleitungszweiges erhalten wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung in Fig.
1, die die elektrische Steuerung wiedergibt, und in Fig. Z, die den pneumatischen
Teil der Anlage darstellt, wiedergegeben.
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Nach Fig. 1 sind Antriebsmotoren 3 und 4 an eine Stromquelle 7 angeschlossen.
Über Kupplungen 5
und 6 sind die Motoren 3 und- 4 mit den in Fig.
2 dargestellten Kompressoren i -und 2- verbünden. Von den Kompressoren 1 und 2 führen
Leitungen 43 und 44 über Rückschlagventile 45 und 46 zu einem Luftvorratsbehälter
47. An der Leitung 43 sind weiterhin ein Anlaufregler 39 sowie ein Magnetventil
37 angeschlossen, die ebenfalls wie der an der Leitung 44 liegende Anlaufregler
40 mit Magnetventil 38 sowohl mit dem Luftvorratsbehälter 47 als =auch mit einem
pneumatischen Schalter 20 verbunden sind. Auf der anderen Seite des pneumatischen
Schalters 20 ist eine Zweigleitung 49 angeschlossen, die zu einer Verbindungsleitung
48 zwischen den Leitungen 43 und 44 führt.
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Aus dem Schaltplan (Fig. 1) ist die elektrische Steuerung der Drucklufterzeugungsanlage
ersichtlich. Der von einer Stromquelle 7 gespeiste Stromkreis wird durch einen manuell
betätigten Hauptschalter 19 geöffnet oder geschlossen, während ein Kontakt 20a in
Abhängigkeit vom Druck im Vorratsbehälter 49 vom pneumatischen Schalter 20 (Fig.
2) betätigt wird. Durch Handschalter 24 bzw. 25 kann im Notfall der Stromkreis für
den Motor 3 bzw. 4 unterbrochen werden. Zeitrelais 34, 35, 41 und 42 sind zeitabhängig
einstellbar und betätigen nach dem eingestellten Zeitablauf ihre entsprechenden
Kontakte 34a, 35a, 41a, und 42a. Beim Ansprechen der Schütze 14 und 15 sowie
der Motorschütze 30 (erster Motor 3) und 31 -(zweiter Motor 4) werden die entsprechenden
Kontakte 14a, 15a, 30a und 31a geschlossen. Bimetall- ; Relais 26 und 27 dienen
als Überlastschutz für die Anlaßwiderstände 12 und 13 und öffnen bei Überlastung
des Motors 3 bzw. 4 den Kontakt 26a bzw. 27a, so daß der überbelastete Stromkreis
unterbrochen wird. Durch die Magnetventile 37 und 38 werden die ; Anlaufregler 39
und 40 überwacht und entsprechend der Schaltung betätigt. Mittels der parallel zu
den Motoren 3 und 4 liegenden Signallampen 16 und 17 ist der Betriebszustand optisch
erkennbar.
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Bei niedrigem Druck im Vorratsbehälter 47 schließt , der pneumatische
Schalter 20 seinen Kontakt 20 a. Dadurch wird, wenn der Hauptschalter 19 geschlossen
ist, die Steueranlage eingeschaltet. Über einen Schalter 24, der zum Ausschalten
des in Fig. 1 links dargestellten Steuerkreises dient, und über den Kontakt 26 a
des Bimetall-Relais 26 erhält das Motorschütz 30 Spannung und schließt den Kontakt
30 a: Dadurch wird der- Motor 3 über den Widerstand 12 angelassen. Nach einer einstellbaren
Zeit, z. B. 4 Sekunden, hat das Zeitrelais 34 angesprochen und schließt den Kontakt
34 a, wodurch das Schütz 14 erregt wird. Dieses schließt mit dem Kontakt 14 a den
Anlaßwiderstand 12 kurz. Der Motor 3 läuft nun unter voller Spannung. Die vom Luftpresser
1 geförderte Luft entweicht über den Anlaufregler 39 in die Atmosphäre. Das Bimetall-Relais
26 dient in Verbindung mit Kontakt 26 a zum Schutz des Widerstandes 12 gegen Überlastung.
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Mit dem Schließen des Kontaktes 20a erhält auch das Zeitrelais 41
Spannung und läuft an, bis es nach einer einzustellenden Zeit, z. B. 8 Sekunden,
also 4 Sekunden nach beendetem Anlassen des Motors 3,
den Kontakt 41 a schließt.
Dadurch erhält das Motorschütz 31 Spannung und schaltet über den Kontakt 31 a den
Motor 4 über den Widerstand 13 ein. Nach einer weiteren Zeit, z. B. 4 Sekunden vom
Anlassen des Motors 3 ab,- insgesamt also nach 12 Sekunden, spricht das Zeitrelais
35 an und schließt den Kontakt 35a, wodurch das Schütz 15 Spannung erhält, das über
den Kontakt 15a den Anlaßwiderstand 13 des Motors 4 kurzschließt. Dieser läuft jetzt
ebenfalls unter voller Spannung. Während des Anlaufvorganges des Motors 4 entweicht
die vom Luftpresser 2 geförderte Luft über den Anlaufregler 40 in die Atmosphäre.
Das Bimetall-Relais 27 dient in Verbindung mit dem Kontakt 27a zum Schutz des Anlaßwiderstandes
13.
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Gleichzeitig mit dem Ansprechen des Schützes 15 werden die Magnetventile
37 und 38 geöffnet, und die Anlaufregler 39 und 40 =schalten um. Die Förderung der
Druckluft, die bis jetzt in die Atmosphäre abgeblasen wurde, erfolgt nun über die
Rückschlagventile 45 und 46 in den Druckluftbehälter 47. Hat der Druck im Druckluftbehälter
seinen Sollwert erreicht, so schaltet der Druckluftschalter 20 bzw. 20a aus und
setzt dadurch die Anlage still. Gleichzeitig öffnet sich ein mit dem Druckluftschalter
gekoppeltes Ventil, und der Restdruck im Luftpresser und in den Leitungen kann entweichen.
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Fällt während des Betriebes ein Teil der elektrischen Steuerung des
Motors 3 für den Luftpresser 1 aus, so ergibt sich keine Änderung in der Arbeitsweise
des Motors 4, der den Luftpresser 2 antreibt. Nur die Anlage 1 bleibt ohne Steuerstrom,
während die Anlage 2 funktionsfähig bleibt, wenn sie auch - bedingt durch die eingestellte
Zeit am Zeitrelais 41 - etwas später, z. B. 8 Sekunden, mit der Luftförderung beginnt.
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Fällt die elektrische Steuerung des Motors 4 aus, der den Luftpresser
2 antreibt, so erhalten die beiden Magnetventile 37 und 38 zunächst keine Spannung.
Dadurch bleiben die Anlaufregler 39 und 40 unbeeinflußt, und die Luftförderung erfolgt
in die Atmosphäre. In diesem Fall spricht nach einer eingestellten Zeit, die größer
sein muß als die Zeit, mit der das Zeitrelais 35 anspricht, ein Zeitrelais 42 an
und schließt den Kontakt 42a, so däß die Magnetventile 37 und 38 Spannung erhalten
und das Lüften der Anlaufregler 39 und 40 bewirken. Bei einem Bruch im pneumatischen
Leitungsnetz arbeiten die Rückschlagventile 45 und 46 und verhindern ein Abströmen
der Luft aus dem Behälter.
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Es ist denkbar, daß zusätzlich zu den beschriebenen Sicherheitsvorrichtungen
(z. B. Bimetall-Relais 26 und 27 zum Schutz der Anlaßwiderstände 12 und 13) andere
noch zusätzliche elektrische Sicherheitseinrichtungen vorgesehen werden, die die
Steuerstromkreise der einzelnen Luftpresseranlagen abschalten, wenn z. B. die Gebläsekühlung
des Luftpressers durch Reißen eines Keilriemes ausfällt oder eine andere Störung
der Anlage auftritt.