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Gleitschutzeinrichtung für Schienenfahrzeuge Die Erfindung betrifft
eine Gleitschutzeinrichtung für Schienenfahrzeuge mit einer während einer Brernsung
bei Auftreten von Drehzahldifferenzen zwischen zwei die Gleitschutzeinrichtung steuernden,
abbremsbaren Fahrzeugachsen die Höhe der Abbremsung vermindernden bzw. ein Lösen
der Bremsen bewirkenden überwachungsanlage.
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Eine bekannte Ausführungsform solcher Gleitschutzeinrichtungen weist
zwei von den beiden Fahrzeugachsen angetriebene Generatoren auf, die über ein die
Bremse steuerndes Magnetventil gegeneinander geschaltet sind und die bei der gleichen
Fahrgeschwindigkeit entsprechenden Drehzahlen der beiden Fahrzeugachsen eine gleich
hohe Spannung erzeugen. In dem genannten Magnetventil tritt daher nur dann ein Stromfluß
auf, wenn eine Fahrzeugachse überbrernst wird und ihre Räder auf den Schienen gleiten.
Das Magnetventil wird in diesem Falle erregt und bewirkt ein Lösen der entsprechenden
Bremse, so daß die überbremsung beseitigt wird.
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Bei derartigen Gleitschutzeinrichtungen besteht die Gefahr, daß die
beiden sie steuernden Fahrzeugachsen gleichzeitig überbremst werden und zu gleiten
beginnen. Es tritt dann nur eine für ein Ansprechen der Gleitschutzeinrichtung ungenügende
Drehzahldifferenz auf, die Gleitschutzeinrichtung springt nicht an, und die Räder
der überbremsten Fahrzeugachsen gleiten auf den Schienen.
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Um diese Gefahr des gleichzeitigen überbremsens der die Gleitschutzeinrichtung
steuernden Fahrzeugachsen zu mindern, ist es bekannt, eine der beiden Achsen nur
mit einem Teil der ihr zumutbaren Bremsleitung zu belasten oder auch diese Achse
überhaupt nicht abzubremsen. Durch diese Maßnahme wird jedoch bewußt auf einen Teil
der maximal erzielbaren Bremsleistung verzichtet; da aber zur Erfüllung der Anforderungen
des modernen Schienenverkehrs die Brernsleistung bis zu ihren maximal erreichbaren
Spitzenwerten zur Verfügung stehen muß, sind diese bekannten Maßnahmen nicht mehr
anwendbar.
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Zum Verhindern des Schleuderns von einzelachsgetriebenen Dampflokomotiven
ist es bekannt, die Drehzahl einer Treibachse mit derjenigen einer Laufachse zu
vergleichen. Während des als positive Beschleunigung auftretenden Schleudervorganges
ist die Drehzahl der angetriebenen Treibachse höher als diejenige der Laufachse,
und dieser Drehzahlunterschied wird ausgenutzt, die Antriebskraft der Treibachse
zu vermindern.
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Eine Anwendung dieser Mittel bei einer Gleitschutzeinrichtung würde
die auftretenden Mängel nicht beseitigen, weil während des beim Bremsen als negative
Beschleunigung auftretenden Gleitens die Treibachse nicht angetrieben ist und somit
ein ausreichender Drehzahlunterschied zwischen abgebremster Treib- und abgebremster
Laufachse nicht gesichert ist.
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Gegenüber den bekannten Einrichtungen besteht die der Erfindung zugrunde
liegende Aufgabe in der Schaffung einer Gleitschutzeinrichtung der eingangs angegebenen
Art, bei der im Falle eines Gleitens der zu dessen Beseitigung notwendige Drehzahlunterschied
zweier abgebremster Fahrzeugachsen ohne Beeinträchtigung der maximal erreichbaren
Bremsleistung für alle vorkommenden Betriebsfälle gesichert ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gleitschutzeinrichtung
von zwei abzubremsenden Fahrzeugachsen mit unterschiedlichem Trägheitsmoment ihrer
und gegebenenfalls der mit ihnen gekuppelten rotierenden Massen gesteuert ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung schematisch
dargestellt.
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Ein Laufradsatz 1 eines nicht näher gezeigten Schienenfahrzeuges
treibt mittels seiner Achse einen elektrischen Generator 3 an, der elektrisch
über Leitungen 5 und 7 derart gegen einen von einem Triebradsatz
9 angetriebenen, weiteren Generator 11 geschaltet ist, daß bei gleicher
Fahrgeschwindigkeit entsprechenden Drehzahlen der Radsätze 1 und
9
in den Leitungen 5 und 7 kein Strom fließt. Die durch die
unterschiedlichen Raddurchmesser der beiden Radsätze bedingten Drehzahlunterschiede
können hierbei durch entsprechende Auslegung der Generatoren oder auch durch Einschalten
eines Getriebes in den Antrieb eines der Generatoren berücksichtigt werden. Der
Triebradsatz 9 ist über ein Zahnradgetriebe
13 mit
einem Antriebsmotor 15 drehfest gekuppelt. In die Leitung 7 ist die
Spule eines Elektromagneten 17 eingeschaltet, dessen Anker bei Erregung ein
pneumatisches Umschaltventil 19 entgegen der Kraft einer Feder 21 umschaltet.
Die pneumatische Bremsausrüstung des Schienenfahrzeuges besteht aus einer Hauptluftleitung
23, deren Druck ein Bremssteuerventil 25 derart steuert, daß dieses
entweder, bei gelöster -Bremse, eine über das Umschaltventil 19 zu einem
Bremszyhnder 27 führende Rohrleitung 29 mit der Außenluft verbindet
und zugleich einen Bremsluftbehälter 31 aus der Hauptluftleitung auflädt
oder, während einer Bremsung, die Rohrleitung 29 aus dem nunmehr von der
Hauptluftleitung abgetrennten Bremsluftbehälter 31 belüftet. Das Umschaltventil
19 enthält ein durch die Feder 21 gegen seine obere Endlage gedrücktes Ventilrohr
33,
dessen Längsbohrung 35 über einen Federraum 37
ständig entlüftet
ist. Das Ventilrohr 33 führt abgedichtet in einen mit dem Bremszylinder
27 verbundenen Raum 39 und endigt mit einem einer federbelasteten
Doppeldichtplatte- 41 zugeordneten Ventilsitz. Die Doppeldichtplatte 41 bildet zusammen
mit einem am Ventilgehäuse befestigten Ventilsitz 43 ein den Laftdurchtritt zwischen
dem Raum 39 und einem mit dem Bremssteuerventil 25 verbundenen Raum
45 überwachendes Ventil 41, 43.
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Die Wirkungsweise der vorstehend in ihrem Aufbar dargestellten Gleitschutzeinrichtung
ist folgende: Bei einer Bremsung ohne Gleitbewegung der Fahrzeugradsätze
1 und 9 auf den Schienen erzeugen die Generatoren 3 und
11 ständig eine gleich hohe Spannung, in den Leitungen 5 und
7 fließt daher kein Strom, und das Schaltventil 19 verbleibt in seiner
dargestellten, das Bremssteuerventil 25 mit dem Bremszylinder 27 verbindenden
Ruhestellung. Falls einer der Radsätze 1 oder 9 auf den Schienen infolge
einer überbremsung zu gleiten beginnt, wird das Spannungsgleichgewicht der Generatoren
3 und 11 gestört, so daß durch die Leitung 5 und
7 Strom fließt und der Elektromagnet 17 erregt wird. Der Elektromagnet
17 senkt das Ventilrohr 33 entgegen der Kraft der Feder 21 in seine
untere Endlage, in welcher das Ventil 41, 43 geschlossen und das Ventil
33, 41 geöffnet ist. Der Bremszylinder 27 wird also unter
Ab-
trennen des Bremssteuerventils 25 über die Bohrung 35 des
Ventilrohres 33 entlüftet und die Bremskraft somit vermindert. Sobald der
das Anspringen der Gleitschutzeinrichtung auslösende Radsatz wieder mit einer der
Fahrgeschwindigkeit entsprechenden Drehzahl umläuft und das Spannungsgleichgewicht
zwischen den Generatoren 3 und 11 wiederhergestellt ist, drückt die
Feder 21 das Ventilrohr 33 in seine obere Endlage zurück, und der Bremszylinder
27 wird über das Bremssteuerventil 25 wieder belüftet.
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Bei gleichzeitigem Gleitbeginn beider Fahrzeugradsätze 1 und
9 bewirkt das unterschiedliche Trägheitsmoment der rotierenden Massen, wobei
der Rotor des Antriebsmotors 15 infolge der drehfesten Kupplung über die
Zahnräder 13 sowie die Zahnräder 13
selbst das Trägheitsmoment des
Radsatzes 9 vergrößern, eine unterschiedliche Verzögerung der Drehgeschwindigkeit
der Radsätze, so daß auch hierbei das Spannungsgleichgewicht der Generatoren
3 und 11 gestört wird und das Umschaltventil 19 den Bremszylinder
27 entlüftet.
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Die Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellte Einrichtung
beschränkt, sondern kann auch bei mechanischen, beispielsweise mittels Differentialgetriebe
die Rotationsgeschwindigkeit zweier Radsätze vergleichenden Gleitschutzeinrichtungen
für beliebige Bremsbauarten verwendet werden.