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Pneumatisch gesteuerte Leitungskupplung für Schienenfahrzeuge Die
Erfindung betrifft eine pneumatisch gesteuerte Leitungskupplung für Schienenfahrzeuge,
die mit einer selbsttätigen Fahrzeugkupplung im Wirkungszusammenhang steht.
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Ieitungskupplungen, die in Zusammenarbeit mit einer selbsttätigen
Fahrzeugkupplung betätigt und dabei in die Gebrauchslage geführt werden, sind bereits
bekannt. Die AuafWumngen dieser Art haben gemeinsam, dass die unter Federkraft stehenden
Ieitungskupplungen beim Kuppeln der Fahrzeugkupplung auf mechanischem Wege auf einer
Kreiabahn oder in Fübrungskurven gelenkt,-in die Gebrauchslage gebracht und zusammengeführt
werden. Redemelemente, auch unter
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der Kraft einer Fader stehende axial verschiebbare Kupplungszylinder,
welche die Imeitungskupplung in Richtung ihrer Mündungen nach vorn drücken, halten
gekuppelte Leitungskupplungen unter Federkraft zusammen.
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Ieitungskupplungen dieser bekannten Art haben den Nachteil, dass der
Kuppelvorgang unmittelbar während des Kuppelns der Fahrzeugkupplung vonstatten geht,
wobei sich während des Auerichtens der Fahrzeugkupplunge'n alle Bewegungen auch
auf die Leitungskupplungen Übertragen, Jjl deren Folge sich ein grosser Verschleias
und eine laufende Wartung ergibt. Zum Öffnen der Hauptluftleitung ist in den Mundstücken
der Leitungskupplungen die Anordnung von federbelasteten und durch die Bremaluft
beaufschlagten Stoaaventilen bekannt, die während des Kuppelns von der Schliesetellung
gelöst werden und die Bremsluft freigeben.
Die Ausführung hat den
Nachteil, dass das Stossventil gegen eine Feder und den Druck des Druckmittels in
die Leitung bewegt werden
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,muss, was erhebliche Druckkraft erfordert, die den KuppluLgsvorgang
der-Leitungskupplung nachteilig beeinflussen. Die bekannten Ausführungen gestatten
auch nicht die ßteuerung von Ventilen, die das automatische Öffnen der Leitungskupplung
und die Zustellung der Leitungskupplung-von der Ruhalage in die Gebrauchslage--bewirken,
was aber gerade beim automatischen Kuppeln von Fahrzeugen erstrebenswert ist.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin,-eine pneumatisch
gesteuerte Leitungskupplung zu entwickeln, welche die beschriebenen Nachteile beseitigt,
in Ruhelage ausserhalb hinter der Kupplungsebene der Fahrzeugkupplung lagert und
gegen Ende des Kuppelvorganges der Fahrzeugkupplung das Kuppeln der leitungskupplungen
bewirkt, diese in die Gebrauchslage führt und die Ventile der Luftleitungen steuert.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, daso die zum Kuppeln
der H auptbehälterleitung und Hauptluftleitung gleichermassen anwe-ndbare Leitungskupplung
einen gegenüber der 1eitungsluft druckentlasteten, unter der Kraft einer Feder stehenden'
an sich bekannten, axialverschiebbaren Kupplungszylinder aufweist. Dieser ist mit
einem dichtend im Rohrleitungszylinder und auf dem zylindrischen Rohr des Verschlussflanäches
gelagerten, druckmittelbeaufschlägbaren Z:#linderkolben und über einen Verschlussflansch
mit einem vom Betätigungsventil vorgesteuerten A-nstellventil-verbunden
' Dieses -Anßtellventil weist ein rohrförmiges, mit konstanter Kraft.belastetes,
gegenüber dem.abgesperrten Druckmittel. druckentlastetes, vorzugsweise in Leitung
skupplungslängsachse liegendes Absperrorgan auf. Die am ausseren Umfang befindliche
Fläche ist als in einer Richtung.wirkender Kolben ausgebildet. Derselbe hebt bei
Beaufschlagung durch ein Druckmittel mit bestimmtem Min--destdruck, der ein Vielfaches
des erforderlichen Mindestdruckes
zur Azialverschlebung des Kupplungszylinders
ausma-cht, die Schliesskraft des Absperrorganes auf. Hierbei-bleibt die absperrende
Wirkung durch das Rückschlagventil auf eine bestimmte StrÖ-mungsrichtwig
besehränktv Zwischen die zu den Vorschubluftkammern fübrende Vorschubluftleitung
und Steuerleitung ist ein sebnellösendes Druckausgleichventil geschaltet* Dieses
besteht vorzugsweise aus einem am eueneren'Umfang dichtend gefÜhrten Kolbenkörper,
einem im Kolbenkörper befindlichen Rückschlagventil und einer am Kolbenkörper zentrisch
gelegenen Dichtfläche sowie.einer im Gehäuse befindlichen Entlüftungsöffnung. Das
Betätigungsventil weist zwei sich gegenüberliegende, zueinander in Wirkung tretende,
zentrisch, gelagerte, von aussen zu betäti gende Stössel auf. Einer-dieser Stössel
ist als ein elastisches Betätigungsorgang beispielsweise bestehend aus Stössel,
Druckfeder und Hülse mit Dichtflä-che, ausgebildet, welches seine wirksame Länge
unter Einwirkung von äus-. seren Kräften verkürzt. Der andere Stössel trägt einen
druckmittelbeaufschlagten, dichtend gelagerten Arretierungskoiben und ein Dichtorgah.
Zwischen dem Steuerdruckraum und der Steuerleitung ist ein Rückschlagventil eingebaut.
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Der lösemechanismus weist zwei durch eine schiefe Ebene verbundene
Rastungen, in die ein Stössel eingreift, sowie eine den Lösemechanismus in kuppelbereite
Stellung ziehende Druckfeder auf. Das Betätigungsventil ist so ausgebildet, dass
dasse lbe durch Druckmittel de-r Hauptluftleitung oder derRau ptbehälterleitung
beaufschlagt ist. Durch die Lösung dieser erfindungsgemässen Aufgabe wird erreicht,
dass der-Überdruck der Eremsluft gegenüber der Atmosphäre zur Zustellung der 1eitungskupplungen
zum Zweck deO Kuppelns
und zum schlüssigen Verbinden der selben sowie' zum
Steuern der Ventile nutzbar gemacht-wird.
BatlÜftungaÖffnung
23 die Vorschubluttkammern
57 und Steuerdruckraum 6o,mit der Atmosphäre. Das mit der Hauptluftleitungskammer
61
in Verbindung stehende, im Gehäuse
13 des Anstellventils 72 eingebaute
Rückschlagventil 24.sperrt die Zuleitung 4o von der Hauptluftleitungskammer:61 ab.
Das zweite-im Kupplungssystem enthaltene Anstellventil
73 weist ausser Absperrorgan
26, das in Äufbau und Wirkung dem Absperrorgan 14 des Anstellventils 172 entsprichtg
eine Hauptluftbehälterkammer
66, einen Hauptbehälterleitungsanschluss 217
und eine Verbindung der Vorschubdrucl#-.luft führenden Zuleitung
25 mit Steuerdruckraum
6o auf. Das Betätigungsventil 74 weist, wie aus der Zeichnung entnommen werden kann,
ein axialverschiebbares, zentrisch gelagertes Betätigungsorgan
29 auf, bestehend
aus einem die obere Stirnseite des Ventils durchdringenden Stössel
30, einer
eine Dichtfläche
32 tragende
Hülse 319 die dicht in der Trennwand'33
gelagert ist, und einer vorgespannten Druckfeder
28,' die nach ihrer Überwindung
durch von aussen einwirkende Kräfte, eine Relativbewegung zwischen Hülse
31 und Stössei
30
ermöglicht und beim Fehlen der erforderlichen äusseren
Kräfte
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Hülse 31 und Stössel 30 wie ein Teil wirken lässt. Die
schwache Druckfeder 50 hat die Aufgabe,-das Betätigungeorgan 29 bei fehlender
äusserer Krafteinwirkung in der obersten Lage zu halten. Eingeleitet werden die
zur Überwindung notwendigen äusseren
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Kräfte über den die untere Stirnseite J4 des Ventils durchdringenden
Stössel.35, der den Arretierungskolben 36 und in seinem oberen Teil das Diohtorgan
37 trägt. Auf das als Ventilhülse ausgebildete und mit Druckfeder
39 belastete AbsPerrorgan 38
übt die über Zuleitung 4o in Steuerluftkammer
62 einströmende Druckluft fast kei» Kraft aus. Durch die vorhandenen Trennwände
33; 42; 41; 43 bilden sich ausser der Steuerluftkammer 62 noch die
Anstelluftkammer 63, Luftraum 64 über Leitung 51 mit Steuerdruckraum
68 verbunden und die mit der Entlüftungebohrung 44 versehene-Entlüftungskammer
65 heraus. Angeflanscht an das Betä' tigungsventil 74 ist der Lösemechanismus
45, gekennzeichnet durch
zwei über eine schräge Ebene miteinander
verbundene Rastungen 46; 479 dea in einer Rastung 46'befindlichen Stössel
35 und eine sich am Ventilgehäuse 48 und Lösemechanismus 45 abstützende-Drackfeder
490
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Die Wirkungsweisen der Leitungskupplung während des Kuppelns bzw.
Entkuppelns der Fahrzeuge, bei ungewollter Zugtrennung und bei Pufferstellung sind
folgende: Beim Kuppeln der Fahrzeuge führt das beispielsweise mit d ein Trieb-.fahrzeug
bereits gekuppelte Fahrzeug schon Druckluft in der Haupt,-
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behälterleitung 27 und.der Hauptluftleitung 19.
Die Hauptbehälterluft gelangt bis zur Hauptbehälterluftkammer 66 des
Anstellventils 739 die Hauptluftleitung 19 steht mit der Hauptluftleitungskammer
61 des Anstellventils '72 in Verbindung und über Rückschlagventil
24, Zuleitung 4o mit der Steuerluftkammer 62 des Betätigungsventils 74. Am
Betätigungsven-bil 174 befindet sich das Betätigu-ugsorgan 29 mit Stössel 3o durch
die Wirkung der Druckfeder
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50 in seiner obersten Lage, in kuppelbereiter Stellung, StÖssel
3o ragt dabei um ein bestimmtes Mass Über die Kuppelebene IV der selbsttätigen Fahrzeugkupplung
hinaus. Das Absperrorgan
38 wird durch die Druckfeder
39 an der Trennwand
41 dicht zur Anlage gebracht
' Der Druckluft ist somit der weitere Weg versperrt.
Der Lösemechanismus 45 ist durch Druckfeder 49 so weit nach links bewegt worden
,
dass der --Stössel
35' in der untereA Rastung 46 zur Auflage gekommen ist.
Die Kupplungszylinder 6_befinden sich in eingeechobener Ruhelage I ausserhalb hinter
der Kupplungsebene IV der selbattätigen,Fahrzeugkupplung ohne den Kuppelvorgang
dieser zu behindern. Beim Zusammenführen der selbsttätigen Fahrzeugkupplungen, mit-der
eingebauten erfindungsgemässen Leitungskupplung,
zum Zweck des Kuppelne wird
gegen Ende des Kuppelvorganges der die Kupplungsebene-IV Überragende Stössel 3o
des Betätigungsor gans
29 durch die Kraft,der anschlagenden.ande-ren Fahrzeugkupp-
sich noch in eingeschobener Ruhelage I befinden, herzustellen.
Iii Wirkung tritt in der Gegenleitungskupplung nur das Druckmittel der Hauptluftleitung
19"das Über Rückschlagventil
17 des Anstellventils
72 der Gegenleitungskupplung
und Iieitung
18 in die HauptlÜftleitung gelangt und dieselben oben beschriebenen
Wirkungen hervorruft.
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Hat derzDruck in den-Vorschubluftkammern 57 der Gegenleitungskupplung
einen bestimmten Wert erreicht, so beginnen sich die Federn 5 auszugleichen,
d.h. die Leitungskupplungen ?o; 71 bewegen sich von der Kuppelstellung II-in
die Mittelstellung III, die Gegenleitungskupplungen von der Ruhelage I in die Mittel-Stellung
III. Bei der Bewegung der Uitungskupplungen 7o; 71
von Lage II nach Mittelstellung
III muss das Druckausgleichventil 2o-in Tätigkeit treten. Durch einen geringen Druckanstieg
in den Vorschubluftka-mmern 57 der Lei tungskupplungen '70; 71 wird
der Kolbenkörper 52 sich nach rechts bewegen, die-Entlüfturigsöffnung
23 wird freigegeben und das aus den Vorschubluftkammern 57 zu verdrängende
Druckmittelvolumen kann in die Atmosphäre über Vorschubluftleitung
9 und Entlüftungsöffnung 23 entweichen. Wird nach dem erfolgreichen
Kupplungsvorgang eine Bremsung eingeleitet so bewirkt die kleinste Druckerniedrigung
in der Hauptluftleitung 19 ein Schliessen des Rückschlagventils 241 womit
sämtliche Verbindungen zwischen»Hau'ptluftleitung 19 und gesteuerten Räume
n der Zeitungskupplung unterbrochen sind und
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eine Beeinflussung derselben durch den Bremsvorgang nicht eintritt.
Beim Entkuppeln der Fahrzeuge, was beispielsweise durch die -betätiEung des LÖsezuges
an der Fahrzeugkupplung erfolgtg wird der Lösehebel-54 des Betätigun-gsventils 74
nach rechts bewegt, wodurch Stössel-35 auf der-schiefen Ebene' 55 von-der
Unteren Rastung 46 in die obere Rastung 47 bewegt wird, Diese Bewegung des Stössels-3
5- wirkt direkt au-f HÜlsb 31 des Betätigungs-' organig 29 übertragen,
die sich entgegen der Kraft der Druckfeder, 2-8 verschebt, vio'durch z'#-bsperrorgan
38 durch Druckfeder 39 gleichfalls
in Richtung Trennwand
41 verschoben wird. Hat das Absperrorgan sich dichtend an die Trennwand 41 angelegt,
so löst sich bei weiterer Verschiebung der Hülse 31 die Dichtfläche
32
vom Absperrorgan 38 und die Anstelluftkammer 63 wird mit
der Entlüfungskammer 65 verbunden, wodurch über Steuerleitung 21 die Entlüftung
den Raumes 69 des Druckausgleichventils 2o einsetzt. Hervorgerufen durch
die Druckerniedrigung im Raum 69
bewegt sich der Kolbenkörper
52 nach rechts, gibt die Entlüftungsöffnung 23 frei und bewirkt somit
eine schnelle Entlüftung der Vorschubluftkammern 57 der Leitungskupplungen
?o; 71 sowie des Steuerdruckraumes 6o des Austellventils 73. Der Steuerdruckraum
68 des Anstellventils 72 wird Über Leitung 51,'Luftraum 64 und geöffnetes
Dichtorgan 37 mit Entläftungskammer 65 verbunden. Durch die schnelle
Entlüftung der Vorschubluftkammern 57 Über Entlüftungsöffnung 23 wird
mit erreicht, dase noch vor dem Auseinandergehen der Fahrzeugkupplungen die Kupplungszylinder
6 in die Ruhelage I zurückgekehrt sind. Die Entlüfturg der Steuerdruckräume
6o;"68 gibt den Absperrorganen 26,-, 14 die Möglichkeitg die Hauptbehälterleitung
27 1 und die Hauptluftleitung 19 von den Leitungskupplungen abzusperren.
Der Lösemechanismus 45 wird durch Druckfeder 49 erst dann wieder in seine
kuppelbereite Stellung zurückgeführt, wenn über Stössel 35 keine Kräfte mehr
übertragen werden,.was eintritt, wenn Luftraum 64 entlüftet ist und die Fahrzeugkupplungen
getrennt sind, so dass Stössel 30
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über die Kupplungsebene IV hinausragen kann, und das Betätigungsorgan
29 keine Kraft mehr auf den Stössel 35 zu übertragen vel%e mag. Bei ungewollter
Zugtrennung werden über LÖsehebel 54 keine äusseren Kräfte übertragen, durch die
Relativbewegungen der
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Fahrzeugkupplungen vermag aber Druckfeder 5o das Betätigungeorgan
29 zu verschieben. Absperrorgan 38 kommt an Trennwand 41 zur Anlage, Anstelluftkammer
63 wird mit EntlUftungskammer, 65 verbunden. Es treten somit
dieselben Wirkungen wie bei dem oben
beschriebenen normalen Entkupplungsvorgang
auf, nur dass durch den unbetätigten Lösemechanismus 45, geschlossenes Rückschlagventil
16, Luftraum 64 und somit Leitung 51 und Steuerdr=kraum
68 belüftet bleiben, was zur Folge hat, dass-clas Absperrorgan 14 die Hauptluftleitung
19 nicht vonder Leitungskupplung 71 zu trennen vermag. Beim Zurückgehen des-Kupplungszylinders
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der Leitungskupplung 71 in Ruhelager I wird die Hauptluftleitung
19 über das Mundstück 7 entlüftet und.eine Schnellbremsung hervorgerufen.
Bei Pufferstellung der selbsttätigen Fahrzeugkupplungen ist der Lösemechanismus
45 über Lösehebel 54 so ar' retiert, dass Druckfeder 49 nicht zur Wirkung kommen
kann und Stössel 35 in der oberen Rastung 47 verbleiben muss.-Das
Druckmittel der alle Steuerluft liefernden Hauptluftleitung 19 gelangt über
Hauptluftleitungskammer 61, Rückschlagventil 24 und ,Leitun&-4o-zwar
in-die Steuerluftkammer 62, gelangt nach dem Kuppeln der* Fahrzeuge nicht
in die Anstelluftkammer 63, da HÜlse 31 durch den arretierten Stössel
35 daran gehindert wird, der Bewegung des Stössels 3o beim KÜppelvorgang
zu folgen-. Da vom Betätigungsventil 174. keine ßteuerluf t zu den Anstellventilen
72; 73 gelangt,.bleiben die Absperrorgane 1,4; 26 geschlossen und
somit die Hauptluftleitung 19 und Hauptbehälterleitung 217 von den Leitungskupplungen
getrennt.-