DE1605179A1 - Pneumatische Steueranordnung zur Betaetigung einer automatischen elektrischen Kupplung fuer die Heiz- und Steuerstromkreise von Vollbahnen - Google Patents

Description

• Pneumatische Steueranordnung zur Betätigung einer automatischen elektrischen Kupplung für die Heiz-und Steuqretromkreise von Vollbahnen ,_ Die Erfindung betrifft eine pneumatische Steueranordnung zur Betätigung einer automatischen elektrischen Kupplung für die Heiz- und Steuerstromkreise von Vollbahnen.
• Mit dem Kordringen der selbsttätigen mechanischen Mittelpufterkupplung starrer Hauart, die das Mitkuppeln der Luftleitungen gestattet, treten auch immer mehrautomatische elektrische Kupp-lungen in den Vordergrund, die den $andanschluB von Versorgungsleitungen übernehmen. Solche elektrischen Kupplungen sind an den mechanischen Mittelpufferkupplungen meist seitlich oder unter- halb mit angebracht, wobei die neueren Anordnungen, die mit Kupp- lungskontakten ausgerüsteten Kupplungshälften im nichtgekuppelten Zustand nicht über die vordere Kontur der zugehörigen mechani- schen Kupplungshälfte hinausragen. Bei solchen elektrischen Kupplungen werden nach der mechanischen Kupplung der Wagen die Kupplungshälften der elektrischen Kupplung durch einen zusätz- lich bewirkten Arbeitsgang in Arbeitsstellung geführt. Es ist bereits vorgeschlagen worden, die eigentliche Kontaktgabe der Kupplungshälften erst dann zu bewirken, wenn die elektrischen Kupplungshälften sicher aneinanderliegen. Die Erfindung geht von einer solchen Bauart aus, bei der separate Arbeitszylinder für die einzelnen Bewegungen, d.h. für den Hauptvorschub der Kupplungehälften und den Kontaktelesentenantrieb Verwendung finden. Gegenstand der Erfindung ist eine pneumatische Oteueranozdnung zur Betätigung einer automatischen elektrischen Kupplung für die Reis- und Steuerstromkreise von Vollbahnen, deren Zupplungshälften über Vorschubzylinder in Arbeitsstellung geführt werden und betätigbare Schaltstangen die Kontaktgabe bewirken.
• Die Erfindung besteht darin, daß an einen Befehl zum Lösen der elektrischen Kupplungshälften jeweils zwei Und-Bedingungen ge- knüpft sind, die sich zusammensetzen aus einen gemeinsamen Ab- fallen des Steuerluftdruckes und der Wegnahme des Drucks einer Hilfsluftquelle.
• In weiterer Ausbildung der Erfindung erfüllt bei einem beide Und-Bedingungen erfüllenden Befehl zur Lösung der elektrischen Kupplung, gegeben an nur eine gupplung$hälfte, ein von deren Funktionsablauf betätigtes Element der anderen Kupplungshälfte dann die Restbedingüng und löst einen analogen Lösungsablauf für letztere aus.
• Zweckmäßig ist jeder Kupplungshälfte eine voneinander und druckabhängig reagierende Ventilanordnung zugeordnet, die in Verbindung mit stellungs- und/oder druckabhängigen Elementen sowohl ein gleichmäßiges gemeinsames ?Dösen als auch Schließen beider Kupplungshälften gewährleistet.
• Durch die Erfindung wird eine einfache und betriebssichere ßteu=--eranordnung rein pneumatischer Art geschaffen, die als kompakter Baustein der Kupplung direkt beigeordnet werden-kann. Als her- vorstehende Vorteile werden ihre Unempfindlichkeit gegenüber Druckabsenkungen, a.B. bei Notbremsung, und die Lösbarkeit der Kupplung durch Betätigung nur eines Hahns von einem Wagen aus an Besehen. Anhand eines schematischen Schaltachemas für eine Druckluftateuereinrichtung nach der Erfindung sei diese näher erläutert: Mt 1 und 2 sind zwei Hälften einer automatischen elektrischen Kupplung angedeutet (strichpunktierte`ümrahmungen), wie sie unterhalb der Hälften 3 und 4 einer ebenfalls symbolisierten mechanischen Kupplung angebracht sind. Die gupplungghälften (mechanisch und elektrisch) sind zwei zu kuppelnden Vagen beidseits einer gestrichelten Linie 5 zuge- ordnet. Die mechanische Kupplung 3/4 kuppelt beim Zusammenfahren automatisch eine primäre Eauptluftleitung 6 mit einer Sekundärhauptluftleitung 7. 1n die Hauptluftleitungen sind die Druckluftbremsen (nicht gezeigt) angeschlossen. Wird über die wagenendseitigen Handventile 8 und 9, die mit Handventilen 10 bzw. 11 mechanisch gekuppelt sind, die Druckluft auf den Folgewagen durchgeschaltet, dann tritt auch die automatische elektrische Kupplung mit ihren Hälften 1 und 2 in Aktion.
• Heide elektrischen äupplungehälften 1 und 2 sind gleich aufge- baut, wie auch ihre Steuerschaltungen jeweils völlig gleich sind (klappsymmetrische Schaltung). Im folgenden werden identische Elemente der. anderen Kupplungshälfte in Klammern gesetzt. Jeder-Kupplungshälfte ist ein Vorschubzylinder 12 . (bz w. 13) sowie ein Vorschubaylinder 14 (b:w. 15) für die Heizstromkontaktatamge sowie ein Vorschubsylinder 16 (b:w. 17) für die Steueratrostontaktetange zugeordnet. Die Kontaktstangen der Zylinder 14 und 16 der Ruppluagehälfte 1 arbeiten mit Kontaktelementen zusammen, die normalerweise von gegen Federkraft rückschiebbaren 18 und 19 der Kupplunge- hälfte 2 verschl,#sson sind. Die Kontaktstangen der Zylinder 15 und 17.der Kupplungshälfte 2 arbeiten demgegenüber mit Kontakt- elementen zusammen, die normalerweise von gegen Federkraft rÜckschiebbaren Füllstößeln 20 und 21 verschlossen sind. Ist die automa.ti®che elektrische Kupplung geschlossen, doh. gekuppelt, dann sind sämtliche Kontaktstangen vorgefahren, haben die Füllstößel 18 bis 21 zurückgedrückt und stehen in leitender Verbindung mit den Gegenkontakten der anderen Kupplungshälfte. Die Füllstößel 19 (bzw. 21) betätigen dabei in dieser Stellung Endschalterventile 22 (bzw. 23). Mit der Hauptluftleitung 6 (bzw. 7) steht über ein Rückechlagventil 24 (bzw. 25) ein Eilfeluftbehälter 26 (bzw. 27) in Verbindung. Dieser ist- einerseits über Leitung 28 (bzw. 29) an ein Relaisventil 30 (bzw. 31) angeschlossen, Giessen Steuerkolben ebenfalls an die Hauptluftleitung 6 (bzw. 7) angeschlossen ist, und steht andererseits über ein Betätigungsventil 32 (bzw. 33)9 ferner ein Handventil 10 (bzw. 11) sowie ein Drosselrückschlag- ventil 34 (bzw, 35) durch Leitung 36 (bzw. 37) mit dem Hauptvorfchu.bzylinder 12 (bzw. 13) in Verbindung. Die Vorachubzylinder 14 und 16 (bzw. 15 und 17) werden über Leitung 36 (bzw. 37) und ein vom Hauptvorschubzylinder 12 (bzw. 13) in seiner Endlagenetallung betätigtes Endschalterventil 50 (bzw. 51) gespeltst. En R4cksrhlägventi1 38 (bzw. 39) sperrt eine Verbindung vm Handschalter 10 (bzw. 11) zu den Vorschubzylindern 14 und 16 (bzw.
• 15 und 17). Fin Doppelrückschlagventil 40 (bzw. 41) verbindet ei- nerseits das Endarhalterventil 23 (bzw. 22) und andererseits das Relaisventil 30 (bzw. 31) über Leittag 52 (bzwo 53) mit dem Steu- erkolben von Betätigungsventil 32 (bzw. 33). 42 und 43 deuten Manometer an, 44 (bzw.45) symbolisieren Steuorstromleitungen,die zu den Kontakten der Steuerstromkontaktetangen (Zylo16,17) führen und eine Zugheizleätung, die zu der Eisizetromkontakt- P---.----. --@-- Stange führt, ist mit 46 (bzi,r. 47) bezeichnet..
• Die Wirkungsweise der Steuereinrichtung ist folgende: Sind, wie in der Figur gezeigt, die mechanischen Kupplungshälften 3 und 4 einer Mittelpufferkupplung zusammengefahren und gekuppelt worden, dann sind auch die Luftleitungen mit verbunden worden. Die elektrischen Kupplungshälften stehen noch außer Eingriff. Die Druckluft aus der Primärhauptluftleitung 6 ist zunächst noch nicht durchgeschaltet, und der Luftleitungsabschnitt zwischen densHandventilen B und 9 der beiden Wagen ist entlüftet. Erst wenn die Handventile 8 und 9 durchgeschaltet werden - die Entlüftungsöffnungen werden bei diesem Vorgang geschlossen -, steht Druckluft an Gien Rückschlagventilen 24 und 25 an, passiert diese und lädt die Hilfsluftbehälter 26 und 2? auf. Im folgenden sei nun der weitere Steuervorgang nur für die eine Kupplungshälfte 'I beschrieben, da der Vorgang des Schließens für die Kupplungshälfte 2 völlig gleichartig verläuft. Mit dem Anstehen der Druckluft wird auch der Steuerkolben des Relaisventiles 30 bei Überschreitung eines gewissen Mindestdruckes (z. B. 4 atü) bewegt, und das Ventil schaltet auf Durchlaß für die Druckluft. Die Druckluft gelangt dabei über Leitung 58 sowie das Doppelrückachlagventil 40 (&ückechlagkugel wird auf den unteren Sitz gedrückt) und Leitung 52 auf den Steuerkolben des Betät4gungsventils 32, was damit ebenfalls auf Durchlaß für die Druck-Luft aus der Hauptluftleitung 6 schaltet. Das Handventil 'f0 ist mit dem Handventil 8 mechanisch gekuppelt und wurde schon mit lets terem auf Durchgang geschaltet.Die Druckluft aus Hilfeluftbehäl-bzw. aus der Hauptluftleitung 6 gelangt nunmehr über das Drosselrückschlagventi? 34, dessen Rückschlag sofort öffnet, zum Hauptvorschubzylinder 12. Der Weg zu den Vorschubzylindern 14 und 16 wird vom Rückschlagventil 33 gesperrt. Erst nach Beendigung der Bewegung im Hauptvorschubzylinder 421 der die elektrische Kupplungshälfte in Arbeits®tellung bringt, wird das Endlagenventil 50 auf Durchlag geschaltet, so da8 Druckluft vom Hauptvorschub- zylinder zu den Zylindern 14 und 16 strömen kann, wodurch deren Kontaktstangen in Bewegung geraten.
• Anstelle einer von der Endstellung den Hauptvorschubzylinders abhängigen Betätigung der Arbeitszylinder 14 und 16 für die Kon- taktstangen ist es in einer Modifikation auch möglich, stattdes- sen ein druckabhängiges Ansprechen vorzusehen. Die Kupplungehältten benötigen dann keine Endlagenechalter 50 (bzw. 51) mehr, die durchschalten und die Druckluft von Hauptvorschubzylinder 12 (bzw 13) zu den Arbeitszylindern 14,16 (bsw. 15,17) weitergeben, sondern es wird jeweils ein druckabhängig ansprechendes Glied 54 (bzw.55) dem Rückschlagventil 38 (bzw. 39) in umgekehrter Durchlaßrichtung parallel geschaltet (gestrichelt angedeutet). Das druckabhängig ansprechende Glied 54 (bzw. 55) bewirkt, daß erst nach Beendigung der Bewegung im Hauptvorschubzylinder, wenn ein Druckanstieg er- folgt, zoB. bei 2,5 atü, die Bewegung der Kontaktstangen einsetzt Mit dem Einfahren der Kontaktstangen in die Gegenkontakte rauch der der anderen gupplungehälfte) werden die Füllstößel 18 bis 21 zurückgedrückt. Die Kontaktstange den Zylindern 17 betätigt indor endgültigen Kupplungsstellung dabei das Endschalterventil 23, welches die Zeitung 36 Ober Zeitung 56 mit dem unteren Anschlu8 des Doppetrückschlagventils 40 verbindet, Die Rückschlagkugel des Ventils 40 wird damit aus ihrem momentan unteren Sitz in eine indifferente Mittelstellung angehoben, so daß der Steuerkolben den Betätigungsventils 32 damit von zwei Seiten, und zwar über Leitung 58 und 569 Druck erhält Endscha's.-terventil 23 in Verbindung mit dem Doppelrückschlagventil 40 stellt eine Selbsthalteechaltung dar, die wirksam Wird, wenn aus irgendeinen Grund, -a ,B. bei Notbremsung o.dgl., eine Druckabsenkung in der Hauptluftleitung 6 erfolgt. Da® Relaisventil 30 kann in einem solchen Fall dann ruhig umsteuern, ein EinfluB auf das Betätigungsventil 32 unterbleibt. Die Kugel des Doppel- rückachlagventils geht allein in die gezeichnete obere Sperrrage, der Druck für den-Kolben des Betätigungsventils 32 bleibt erhalten. Da Ventil 32 nicht abschaltet, bleibt der Druck von Hlfeluftbehälter 26 an den Zylindern 12, 14, 16 stehen, und damit fahren die beiden Rupplungshälften bei solchen Gegeben- heiten nicht urprogrammgemäß auseinandera Zum Läsen der elektrischen Kupplung ist es nur nötig, eines der Handventile 8 öder 9 umzuschalten, und beide Kupplungshälften 1 und 2 fahren auseinander. Es genfigt also die Betätigung von einem Wagon aus. In diesen Fall führt die Druckabsenkung infolge Entlüftung der Lufto2:@ung zwischen den Handschaltern 8 und 9 zu einer Sperrung der Rücksehlagventile 24 und 23 sowie einer Umschaltung der Relaisventile 30 und 31 auf Entlüftung sowie Ab= sperrung der Milfsluftbehälter 26 und 2? über die gekuppelten Kan ventile10,11o Ist beispielsweise das Kandvontil 8 geschlossen worden, dann wurde auch Handventil 10 geschlossen, und über das Ficksahla;@F@@:k ' 32 in DurvhIV richtt!ng eerden die Zylrincer und 1 E ent,--.üf =e? ; _ _ Deren Schaltstangen (Kupplungshälfte 1) beginnen damit sofort zurückzugehen. Mit der Freigabe von Endsehalterventil 22 in Kupplungshälfte 2 durch die Schaltstange von Zylinder 16 und der damit verbundenen Umschaltung auf Entlüftung setzt ohne nennens- werte Verzögerung auch die Rückzugsbewegung für die Kontaktstangen der anderen Rupplungehälfte 2 ein. Das geschieht dadurch, daß durch das Entachalterventil 22 und das Relaisventil 3°f die Leitung 53 von beiden Seiten entlüftet wird, d.h., der Steuer- kolben von Betätigungsventil 33 wird freigegeben und schaltet das Ventil um. Damit wird durch das Ventil 33 der Hilfsluftbehälter 2? abgesperrt und es entlüftet andererseits über Handschal- ter 11 und filickschlagventil 39 (Durchlaßrichtung) die Zylinder 15 und 17 für die Kontaktstangen. Die Entlüftung für die Hauptvorschubaylinder 12 und 13 der beiden Zupplungshälften geschieht verzögert über dieDrosselpfade der Drosselrückschlagventile 34 bzw. 35, so däB auch die gleichseitige Rückzugsbewegung der elek- trischen Kupplungshälften erst einsetzt, wenn die Kontaktstangen-Rückzugsbewegungen abgeschlossen sind.
• 7 Seiten Beschreibung 20 Patentansprüche

Claims (1)

1. @ 4 r. F a t e n t a n s n r ü c h e #11i1@1r@rW r11i1W r11i1p1## #W 1W oYWe 1. Pneumatische Steueranordnung zur Betätigung einer automatischen elektrischen Kupplung für die Heiz- und Steuerstromkreise von Vollbahnen, deren Kupplungshälften jeweils über Vorschubzylinder in Arbeitsetellung geführt werden und betätigbare Schalt- stangen die Kontaktgabe bewirken, dadurch gekennzeichnet, das an einen Befehl zum Lösen der elektrischen Kupplungshälften en (1,2) jeweils zwei üud-Bedingung/3ekn.ipft sind,die sich zusammensetzt aus einem gemeinsamen Abfallendes Steuerluftäruckea (aus Leitung 5) und der Wegnahme de® Drucks einer Eilteluftquela.e (26,27)a 2. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das bei einem beide Und-Beäingungen erfüllenden Befehl zur Lösung der elektrischen Kupplung an nur eine Kupplungehälfte-(z.B. 1) ein von deren-Funktionsablauf betätigtes Element (z.8. 22) der an- deren Kupplungshälfte (z.B. 2) die Restbedingung erfüllt und einen analogen Lösungsablauf für letzter® auslöst. 3. Steueranordnung nach Anspriichen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, das jeder Kupplungshälfte eine voneinander und druckabhängig reagierende Ventilanordnung (zoB. 24,30,32,34,38,40) zugeordnet ist, die in Verbindung mit stellungs- und/oder druckabhängigen Elementen (zoB. 23,50) sowohl ein gleichmäßiges gemeinsames Läsen als auch Schließen beider Kupplungshälften (1,2) gewähr- leistet. 4. Steueranordnung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, das die voneinander und druckabhängig reagierend® Ventilanord- nung (24,3t.32,34,38,40) beim Schließen zunächst auf den Vorschubzylinder (12) für die Bewegung der Kupplungshälften Druck gibt und die Zylinder (14, 16) für die Schaltstangen-.bewegung erst dann beaufschlagt werden, wenn die Bewegung der 8upplungehälften in die Arbeitesteliung beendet ist. 5# Steueranordnung .nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich nett daß ein von der Kontaktherstellung abhängiges Element (23) in Verbindung mit einen Doppelrückschlagventil (40) eine Selbsthaltung der Vorschubzylinder (12, 14, 16) bei plötzlichen Druckabfällen in der Nauptluftleitung (6) bewirkt. 6. Steueranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeich- nett daB ein Hilfeluftbehälter (26) die Versorgung der Vorschub- Zylinder (12, 14, 16) während der Zeit der Druckabfälle in der Hauptluttleitung (6) sicherstellt. 7, Steueranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich- nett daß die von der Kontaktherstellung abhängigen Elemente als Endschalterventile (22 bzw. 23) ausgebildet sind, die sowohl. die Selbsthaltung der Vorachubzylnder als auch Gleichlauf des Lösungsvorganges beider Kupplungshälften bewirken. B. Steueranordnung nach den Ansprüchen 1 bi® ?, dadurch geienn- zeichnet, daß der Hauptvcrschubsylinder (12) für die Kupplungsbewegung Tiber ein Drossel-BÜckecälagvontil (34) an ein ersten Handventil (10) angeschlossen ist, welaiiea in Ruhestellung ent- lüftet und abschließt und in Arbeitsstellung die Verbindung zu einen (32) herstellt, das seinerseits in Ruhestellung entlüftet und abschließt und in Arbeitsstellung die Verbindung mit der Raugtluftleitung (f) über ein Rückschlag- ventil (24) sowie etn zweites Handventil (8) herstellt. 9. Steueranordnung nach den Ansprüchen 1 bis ß, dadurch geienn- zeichnet, daß beide Handventile ß und 10) mechanisch Seiup- pelt sind. 10. Steueranordnunnach den .loepZchea i biss 19, dad@,9e ookonnwichest, daß den Bsuptvorschub:riinder (1) eia dUgenven- til (50) zugeordnet ist, das einen Parallelpfad, zur Versorgungsleitung (36) des Bauptvorschubuglindere (12) so lange sperrt und d% Vor®chubsylinder ('14,'1f) der Schalttangen ent- lilftet, bis -die KuppluungehUften (1,2) zusammengefahren sind. 11. Steueranordnung nasch den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekenn- zeichnet, daß dis Vorscäubzylinder (14, 16) für die Schalt-Stangen des weiteren ia'ber ein Rückschlagventil . (38) mit Ent- lüftungedurahlaß mit dem ersten Handventil (10) verbunden sind. s 12..6teueranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekenn- zeichnet, das mit der Durchschaltung der Druckluft von Hauptluitletung (6) durch das zweite Handventil (8) auch der Steuerkolben einen Relaisventils (30) Druck erhält, das in die Verbindungsleitung (28) zwischen Rückschlagventil (24) und Steuerleitung (52) des Betätigungsventile (32) geschaltet 13. Steueranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekenn-- zeichnet, daß das Relaisventil (30) in Arbeitsstellung die Leitung (28) mit einem Ventilanochlu8 (Leitung 58) eines Doppelrückechlagventils (40) verbindet, welches über die Leitung (52) mit dem Steuerkolben des Betätigungsventils (32) verbun- den äetQ 14. Steueranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekenn- zeichnet, das das Relaisventil (30) in Ruhestellung die Lei- tung (28) abschließt und die Leitung (58) entlüftet. 15. Steueranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekenn-- seichnet, daß in die Verbindungsleitung zwischen Rücxeuhlagventil (24) und Betätigungsventil (32) der Eilfsluttbehältsr (26) angeschlossen ist4 16. Steueranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekenn- zeichnet, daß ein weiterer Ventilanschluß des DoppelrUckschlagventile (40) über die Arbeitsstellung eines Endschalterventils (?_3) an die Luftleitung (36) zum Hauptvorschubsylinder (12) gelegt ist. 17. Steueranordnung nach den Ansprüchen 1 bi® 16, dadurch Bekenn- zeichnet, daß das Endschalterventil (23) von einem Füllstößel'-(21) betätigt wird, der beim Eintritt einer Kontaktstange der korrespondierenden Kupplungshälfte (2) in die Kupplungshälfte (1) innerhalb einer KontaktÖffmung verschoben wird. 18. Steueranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 179 dadurch Sekemn- zeichnet, daß das Endschalteentil vom PüllhtÄSel erst in der Kontaktgabest®llung der Schaltstange betätigt wird. 19. Steueranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekenn- zeichnet, daß anstelle einer wegabhängigen Folgebetätigung der Kontaktvorschubzylinder (14,16) eine druckabhängige Folgebetätigung ausgeläst wird 20, Steueranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 19, dadurch Sekenn- zeichnet, daß unter Por6fall des Endlagenvontils (50) ein des'` Rüokachlagventil (3®) parallel geschaltetes druckabhängiges Glied (54) umgekehrter Durchlaßrichtung Verwendung findet.