DE1605179C3 - Pneumatische Steueranordnung zum Betätigen einer an einer Mittelpufferkupplung für Vollbahnen angebrachten Kabelkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine pneumatische Steueranordnung zum Betätigen einer an einer Mittelpufferkupplung für Vollbahnen angebrachten Kabelkupplung, wobei die pneumatische Steueranordnung nach dem Kuppeln der Mittelpufferkupplung und dem Durchschalten der Hauptluftleitung durch Öffnen ihrer Absperrventile in einer Folgesteuerung zunächst mittels eines Vorschubzylinders ein Vorschieben der Kabelkupplungshälften bis zur gegenseitigen Anlage und anschließend durch weitere Kolbenantriebe ein Ausfahren der als Kontaktstangen ausgebildeten Kontaktelemente bewirkt und beim Entkuppeln der Vorgang umgekehrt abläuft.

Eine derartige pneumatische Steueranordnung ist durch die FR-PS 14 25111 bekanntgeworden. Die Folgesteuerung wird bei dieser bekannten Anordnung beim Kupplungsvorgang durch eine Überströmleitung im Vorschubzylinder ausgelöst, die bei der Bewegung des Vorschubzylinders gegenüber dem Vorschubkolben die Druckluft zu dem weiteren Kolbenantrieb für die Kontaktstangen freigibt. Zum Entkuppeln werden Verklinkungen gelöst. Dabei werden zunächst die Kontaktstangen durch Rückstellfedern zurückgezogen. Hat der Kolbenantrieb für die Kontaktstangen seine Endlage erreicht, wird auch die Verklinkung für die Kabelkupplungshälfte aufgehoben, und diese fährt unter Federeinwirkung zurück. Bei dieser bekannten Anordnung muß zum Entkuppeln jede Kabelkupplungshälfte gesondert betätigt werden, was umständlich ist. Ein gleichzeitiger Entkupplungsvorgang der Kabelkupplungshälften ist praktisch nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und betriebssichere pneumatische Steueranordnung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die ein Entkuppeln der Kabelkupplung durch Betätigung nur eines Absperrventils von einem Wagen aus gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die pneumatische Steueranordnung jeder Kabelkupplungshälfte aufgebaut ist aus einem über ein Rückschlagventil an dem zwischen dem Absperrventil und der Kuppelebene befindlichen Verbindungsteil der Hauptluftleitung angeschlossenen Luft-

behälter, der einerseits über ein von dem Druck in dem Verbindungsleil der Hauptluftleitung geöffnetes Relaisventil und ein Doppelrückschlagventil mit dem Stellglied eines Bctätigungsventils verbunden und andererseits über das dabei geöffnete Betätigungsventil, ein mit dem Absperrventil durch Zwangskopplung gleichsinnig betätigtes Umschaltventil und ein Drosselrückschlagventil an den Vorschubzylinder angeschlossen ist, ferner aus einem erst beim gegenseitigen Anliegen der Kabelkupplungshälften öffnen- "> den Ventilelement zur Beaufschlagung der Kolbenantriebe für die Kontaktstangen und schließlich aus einem von einer der Kontaktstangen der Gegenkupplungshälfte im Öffnungssinne betätigten Endschalterventil, das den Vorschubzylinder mit dem Doppelrückschlagventil verbindet.

Die Steueranordnung nach der Erfindung kann als kompakter Baustein der Kabelkupplung direkt beigeordnet werden. Durch das Fehlen besonderer Überströmkanäle können die Antriebe einfach hergestellt werden. Dem Verschleiß unterworfene Verklinkungen können entfallen, ohne daß die Anordnung gegenüber, kurzzeitiger Druckabsenkung, wie sie z. B. bei Notbremsung auftritt, empfindlich wird. Bei Schließen nur eines der Absperrventile der Hauptluftleitung fahren die Kabelkupplungshälften auseinander, wobei die Bewegung der einen auch den Bewegungsablauf der anderen steuert.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

In der Zeichnung ist als Schaltschema ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

In der Zeichnung sind mit 1 und 2 zwei Kabelkupplungshälften strichpunktiert angedeutet, die unterhalb symbolisch dargestellter Mittelpufferkupplungshälften 3 und 4 angebracht sind. Die Kupplungshälften sind zwei zu kuppelnden Wagen beidseits einer Kuppelebene S zugeordnet. Die Mittelpufferkupplung kuppelt beim Zusammenfahren automatisch eine primäre Hauptluftleitung 6 mit einer Hauptluftleitung 7. An die Hauptluftleitungen 6 und 7 sind nicht dargestellte Druckluftbremsen angeschlossen. Wird über wagenendseitigen Absperrventile 8 und 9, die mit Umschaltventilen 10 bzw. 11 mechanisch gekuppelt sind, die Druckluft auf den Folgewagen durchgeschaltet, dann wird auch die automatische Kabelkupplung mit ihren Kabelkupplungshälften 1 und 2 betätigt. Beide Kabelkupplungshälften 1 und 2 sind gleichartig aufgebaut, wie auch ihre Steuerschaltungen jeweils einander entsprechen (klappsymmetrische Schaltung). Im folgenden werden jeweils identische Elemente der anderen Kabelkupplungshälfte mitgenannt, jedoch teilweise in Klammern gesetzt.

Jeder Kabelkupplungshälfte ist ein Vorschubzylinder 12 (bzw. 13) sowie ein Kolbenantrieb 14 (bzw. 15) für eine Kontaktstange eines Heizstromkreises und ein Kolbenantrieb 16 (bzw. 17) für eine Kontaktstangc eines Steuerstromkreises zugeordnet. Die Kontaktstangen der Kolbenantriebe 14 und 16 der Kabelkupplungshälfte 1 arbeiten mit Kontaktelementen zusammen, die in entkuppeltem Zustand von gegen Federkraft rückschiebbaren Füllstößeln 18 und 19 der Kabelkupplungshälfte 2 verschlossen sind. Die Kontaktstangen der Kolbenantriebe 15 und 17 der Kabelkupplungshälfte 2 arbeiten demgegenüber mit Kontaktelementen zusammen, die in entkuppeltem Zustand von gegen Federkraft rückschiebbaren Füllstößeln 20 und 21 verschlossen sind. Ist die Kabelkupplung gekuppelt, dann sind sämtliche Kontaktstangen vorgefahren, haben die Füllstößel 18 bis 21 zurückgedrückt und stehen in leitender Verbindung mit den Gegenkontakten der anderen Kabelkupplungshälfte. Die Füllstößel 19 (bzw. 21) betätigen dabei in der zurückgedrängten Stellung Endschalterventile 22 (bzw. 23). Mit der Hauptluftleitung 6 (bzw. 7) steht über ein Rückschlagventil 24 (bzw. 25) ein Luftbehälter 26 (bzw. 27) in Verbindung. Dieser ist einerseits über eine Leitung 28 (bzw. 29) an ein Relaisventil 30 (bzw. 31) angeschlossen, dessen Steuerkolben ebenfalls an die Hauptluftleitung 6 (bzw. 7) angeschlossen ist, und' steht andererseits über ein Betätigungsventil 32 (bzw. 33), ferner das Umschaltventil 10 (bzw. 11) sowie ein Drosselrückschlagventil 34 (bzw. 35) durch eine Leitung 36 (bzw. 37) mit dem Vorschubzylinder 12 (bzw. 13) in Verbindung. Die Kolbenantriebe 14 und 16 (bzw. 15 und 17) werden über die Leitung 36 (bzw. 37) und ein vom Vorschubzylinder 12 (bzw. 13) in seiner vorgeschobenen Stellung betätigtes zweites Endschalterventil 50 (bzw. 51) gespeist. Ein Rückschlagventil 38 (bzw. 39) sperrt die Verbindung vom Umschaltventil 10 (bzw. 11) zu den Kolbenantrieben 14 und 16 (bzw. 15 und 17). Ein Doppelrückschlagventil 40 (bzw. 41) verbindet einerseits das Endschalterventil 23 (bzw. 22) und andererseits das Relaisventil 30 (bzw. 31) über eine Leitung 52 (bzw. 53) mit dem Steuerkolben des Betätigungsventils 32 (bzw. 33). 42 (bzw. 43) deuten Manometer an, 44 (bzw. 45) symbolisieren Steuerstromleitungen, die zu den von den Kolbenantrieben 16 (bzw. 17) betätigten Kontaktstangen führen, und Zugheizleitungen, die zu den von den Kolbenantrieben 14 (bzw. 15) betätigten Kontaktstangen führen, sind mit 46 (bzw. 47) bezeichnet.

Nachstehend wird die Wirkungsweise der Steueranordnung erläutert.

Sind Mittelpufferkupplungshälften 3 und 4 zusammengefahren und gekuppelt worden, dann sind auch die Hauptluftleitungen 6 und 7 mit verbunden worden. Die Kabelkupplungshälften 1 und 2 stehen noch außer Eingriff. Die Druckluft aus der primären Hauptluftleitung 6 ist zunächst noch nicht durchgeschaltet, und der Luftleitungsabschnitt zwischen den Absperrventilen 8 und 9 der beiden Wagen ist entlüftet. Erst wenn die Absperrventile 8 und 9 durchgeschaltet werden — die Entlüftungsöffnungen werden bei diesem Vorgang geschlossen —, steht Druckluft an den Rückschlagventilen 24 und 25 an, passiert diese und lädt die Luftbehälter 26 und 27 auf.

Im folgenden wird nun der weitere Steuervorgang beim Kuppeln nur für die eine Kabelkupplungshälfte 1 beschrieben, da der entsprechende Vorgang für die andere Kabelkupplungshälfte 2 völlig gleichartig verläuft.

Mit dem Anstehen der Druckluft wird auch der Steuerkolben des Relaisventils 30 bei Überschreitung eines gewissen Mindestdruckes (z. B. 4 atü) bewegt, und dieses Relaisventil schaltet auf Durchlaß für die Druckluft. Die Druckluft gelangt dabei über eine Leitung 58, der eine Leitung 59 bei der anderen Kabelkupplungshälfte entspricht, sowie das Doppelrückschlagventil 40 (Rückschlagkugel wird auf unteren Sitz gedrückt) und die Leitung 52 auf den Steuerkolben des Betätigungsventils 32, das damit ebenfalls auf Durchlaß für die Druckluft aus der Hauptluft-

leitung 6 schaltet. Das Umschaltventil 10 ist mit dem Absperrventil 8 mechanisch gekuppelt und wurde schon mit letzterem auf Durchgang geschaltet. Die Druckluft aus dem Luftbehälter 26 bzw. aus der Hauptluftleitung 6 gelangt nunmehr über das Drosselrückschlagventil 34, dessen Rückschlag sofort öffnet, zum Vorschubzylinder 12. Der Weg zu den Kolbenantrieben 14 und 16 wird vom Rückschlagventil 38 gesperrt. Erst nach Beendigung der Bewegung des Vorschubzylinders 12, der die Kabelkupplungshälfte in Arbeitsstellung bringt, wird das Endschalterventil 50 auf Durchlaß geschaltet, so daß Druckluft vom Vorschubzylinder zu den Kolbenantrieben 14 und 16 strömen kann, wodurch deren Kontaktstangen vorgeschoben werden.

An Stelle einer allein von der Endstellung des Vorschubzylinders abhängigen Betätigung der Kolbenantriebe 14 und 16 für die Kontaktstangen ist es in einer Abwandlung auch möglich, statt dessen ein druckabhängiges Ansprechen vorzusehen. Die Kabelkupplungshälften benötigen dann keine zweiten Endschalterventile 50 (bzw. 51) mehr, die durchschalten und die Druckluft vom Vorschubzylinder 12 (bzw. 13) zu den Kolbenantrieben 14 und 16 (bzw. 15 und 17) weitergeben, sondern es wird jeweils ein druckabhängig ansprechendes Rückschlagventil 54 (bzw. 55) dem Rückschlagventil 38 (bzw. 39) in umgekehrter Durchlaßrichtung parallel geschaltet (gestrichelt angedeutet). Das druckabhängig ansprechende Rückschlagventil 54 (bzw. 55) bewirkt, daß erst nach Beendigung der Bewegung des Vorschubzylinders, und zwar dann, wenn ein Druckanstieg erfolgt, z. B. bei 2,5 atü, die Bewegung der Kontaktstangen einsetzt.

Mit dem Einfahren der Kontaktstangen in die jeweiligen Gegenkontakte werden die Füllstößel 18 bis 21 zurückgedrückt. Die Kontaktstange des Kolbenantriebs 17 betätigt hierbei über den Füllstößel 21 das Endschalterventil 23, welches dadurch die Leitung 36 über eine Leitung 56, der eine Leitung 57 bei der anderen Kabelkupplungshälfte entspricht, mit dem unteren Anschluß des Doppelrückschlagventils 40 verbindet. Die Rückschlagkugel des Doppelrückschlagventils 40 wird damit aus ihrem unteren Sitz in eine indifferente Mittelstellung angehoben, so daß der Steuerkolben des Betätigungsventils 32 nunmehr von zwei Seiten, und zwar über die Leitungen 58 und 56, Druck erhält. Das Endschalterventil 23 stellt in Verbindung mit dem Doppelrückschlagventil 40 eine Selbsthalteschaltung dar, die wirksam wird, wenn aus irgendeinem Grund, z. B. bei Notbremsung od. dgl., eine Druckabsenkung in der Hauptluftleitung 6 erfolgt. Das Relaisventil 30 kann in einem solchen Fall dann ruhig umsteuern, da ein Einfluß auf das Betätigungsventil 32 unterbleibt. Die Kugel des Doppel- ■ rückschlagventil 40 geht dann nämlich in die gezeichnete obere Sperrlage, und der Druck für den Steuerkolben des Betätigungsventils 32 bleibt erhalten. Da das Betätigungsventi! 32 nicht abschaltet, bleibt der Druck vom Luftbehälter 26 an dem Vorschubzylinder 12 und den Kolbenantrieben 14 und 16 stehen, und damit fahren die beiden Kabelkupplungshälften bei solchen Gegebenheiten nicht auseinander.

Zum Lösen der Kabelkupplung ist es nur nötig, eines der Absperrventile 8 oder 9 zu sperren, und beide Kabelkupplungshälften 1 und 2 fahren auseinander. Es genügt also die Betätigung von einem Wagen aus. In diesem Fall führt die Druckabsenkung infolge Entlüftung des Luftleitungsabschnitts zwischen den Absperrventilen 8 und 9 zu einer Sperrung der Rückschlagventile 24 und 25, einer Umschaltung der Relaisventile 30 und 31 auf Entlüftung sowie einer Absperrung des Luftbehälters 26 oder 27 über gekuppelte Umschaltventil 10 bzw. 11. Ist beispielsweise das Absperrventil 8 geschlossen worden, dann wurde auch das Umschaltventil 10 geschlossen, und über das Rückschlagventil 38 in Durchlaßrichtung werden die Kolbenantriebe 14 und 16 entlüftet. Deren Konta"ktstangen beginnen damit sofort zurückzugehen.

Mit der Freigabe des Endschalterventils 22 in der Kabelkupplungshälfte 2 durch die Kontaktstange des Kolbenantriebs 16 und der damit verbundenen Umschaltung auf Entlüftung setzt ohne nennenswerte Verzögerung auch die Rückzugbewegung für die Kontaktstangen der Kabelkupplungshälfte 2 ein. Das geschieht dadurch, daß durch das Endschalterventil 22 und das Relaisventil 31 die Leitung 53 von beiden Seiten entlüftet wird, so daß der Steuerkolben des Betätigungsventils 33 freigegeben wird und dieses umschaltet. Damit wird durch das Betätigungsventil 33 der Luftbehälter 27 abgesperrt, und es entlüftet andererseits über das Umschaltventil 11 und das Rückschlagventil 39 in Durchlaßrichtung die Kolbenantriebe 15 und 17 für die zugehörigen Kontaktstangen. Die Entlüftung der Vorschubzylinder 12 und 13 der beiden Kabelkupplungshälften geschieht verzögert über die Drosselpfade der Drosselrückschlagventile 34 bzw. 35, so daß die gleichzeitige Rückzugbewegung der Kabelkupplungshälften erst einsetzt, wenn die Rückzugbewegungen der Kontaktstangen abgeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Pneumatische Steueranordnung zum Betätigen einer an einer Mittelpufferkupplung für Vollbahnen angebrachten Kabelkupplung, wobei die pneumatische Steueranordnung nach dem Kuppeln der Mittelpufferkupplung und dem Durchschalten der Hauptluftleitung durch Öffnen ihrer Absperrventile in einer Folgesteuerung zunächst mittels eines Vorschubzylinders ein Vorschieben der Kabelkupplungshälften bis zur gegenseitigen Anlage und anschließend durch weitere Kolbenantriebe ein Ausfahren der als Kontaktstangen ausgebildeten Kontaktelemente bewirkt und beim Entkuppeln der Vorgang umgekehrt abläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Steueranordnung jeder Kabelkupplungshälfte (1 bzw. 2) aufgebaut ist aus einem über ein Rückschlagventil (24 bzw. 25) an dem zwischen dem Absperrventil (8 bzw. 9) und der Kuppelebene (5) befindlichen Verbindungsteil der Hauptluftleitung (6 bzw. 7) angeschlossenen Luftbehälter (26 bzw. 27), der einerseits über ein von dem Druck-in dem Verbindungsteil der Hauptluftleitung geöffnetes Relaisventil (30 bzw. 31) und ein Doppelrückschlagventil (40 bzw. 41) mit dem Stellglied eines Betätigungsventils (32 bzw. 33) verbunden und andererseits über das dabei geöffnete Betätigungsventil (32 bzw. 33), ein mit dem Absperrventil (8 bzw. 9) durch Zwangskopplung gleichsinnig betätigtes Umschaltventil (10 bzw. 11) und ein Drosselrückschlagventil (34 bzw. 35) an den Vorschubzylinder (12 bzw. 13) angeschlossen ist, ferner aus einem erst beim gegenseitigen Anliegen der Kabelkupplungshälften (1 und 2) öffnenden Ventilelement zur Beaufschlagung der Kolbenantriebe (14 und 16 bzw. 15 und 17) für die Kontaktstangen und schließlich aus einem von einer der Kontaktstangen der Gegenkupplungshälfte (2 bzw. 1) im Öffnungssinne betätigten Endschalterventil (23 bzw. 22), das den Vorschubzylinder (12 bzw. 13) mit dem Doppelrückschlagventil (40 bzw. 41) verbindet.

2. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ventilelement zur Beaufschlagung der Kolbenantriebe (14 und 16 bzw. 15 und 17) für die Kontaktstangen ein in eine Verbindungsleitung zwischen dem Vorschubzylinder (12 bzw. 13) und den Kolbenanirieben (14 und 16 bzw. 15 und 17) geschaltetes, beim gegenseitigen Anliegen der Kabelkupplungshälften (1 und 2) durch den Vorschubzylinder (12 bzw. 13) im Öffnungssinn betätigtes zweites Endschalterventil (50 bzw. 51) vorgesehen ist.

3. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ventilelement zur Beaufschlagung der Kolbenantriebe (14 und 16 bzw. 15 und 17) für die Kontaktstangen ein in einen von der Druckluftzuführung für den Vorschubzylinder (12 bzw. 13) abzweigenden, zu den Kolbenantrieben (14 und 16 bzw. 15 und 17) führenden Leitungszug geschaltetes druckabhängiges Rückschlagventil (54 bzw. 55) vorgesehen ist, das bei dem sich nach dem gegenseitigen Anliegen der Kabelkupplungshälften (1 und 2) in der Druck· luftzuführung für den Vorschubzylinder (12 bzw. 13) einstellenden Luftdruck zu den Kolbenantrieben (14 und 16 bzw. 15 und 17) hin öffnet.

4. Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den der Entlüftung der Kolbenanlriebe (14 und 16 bzw. 15^lund 17) dienenden Leitungszug ein bei Entlüftung öffnendes Rückschlagventil (38 bzw. 39) geschaltet ist und für die Entlüftung des Vorschubzylinders (12 bzw. 13) der Drosselpfad des Drosselrückschlagventils (34 bzw. 35) vorgesehen ist, wobei in beiden Fällen die Verbindung mit der Atmosphäre über das Umschaltventil (10 bzw. 11) bzw. das Betätigungsventil (33 bzw. 32) erfolgt. ^:

5. Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,, daß zum Betätigen des Endschalterventils (23 bzw. 22) ein diesem vorgelagerter Füllstößel (21 bzw. 19) dient, der gegen die Kraft einer Rückstellfeder durch die zugeordnete Kontaktstange der Gegenkupplungshälfte (2 bzw. 1) verschiebbar ist.