DE1817208C3 - Geschwindigkeitsregeleinrichtung für Fahrzeuge, insbesondere Eisenbahnwagen zum Einregeln einer Kuppelgeschwindigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung für Fahrzeuge, insbesondere Eisenbahnwagen zum Einregeln einer Kuppelgeschwindigkeit mit einem solenoidbetätigten Durckluftventil zum Betätigen der Betriebsbremsen des Wagens und mit mindestens einer im Schienenbereich ortsfest angeordneten Auslöseeinrichtung für eine am Wagen befestigte Schalteinrichtung.

Beim Rangieren und Kuppeln von Eisenbahnwagen besteht die Schwierigkeit, daß durch zu starke Kupplungsstöße die Ladung und auch die Ausrüstung der jeweiligen Eisenbahnwagen Schaden erleiden können. Durch eine Steuerung und Regelung für die Aufprallgcschwindigkeit muß diese von einem relativ hohen Wert von etwa 16 km/h auf niedrigere Werte von etwa 4,8 bis 6,4 km/h reduziert werden. Für diese Geschwindigkeitsreduzierung werden ortsfeste Schienenbremsen benutzt, die einen Eisenbahnwagen dadurch verzögern, daß sie während eines bestimmten Laufweges eine Klemmwirkung auf den Radflansch der Schienenfahrzeugräder ausüben. Hierbei ist am Gefälle des Ablaufberges die Hauptbremse angeordnet, während an den Verzweigungen der Gleise an den verschiedenen Kurven und Weichen an den Einlaufstellen zu den Gruppen von Rangier- bzw. Verschiebgleisen Gruppenbremsen vorgesehen sind, von denen jede etwa 6 bis 10 Rangiergleise steuert. Die Rangiergleise haben hierbei ein Gefälle von etwa 1%, während gegen das Ende des Verschiebebahnhofs hin eine geringfügige Steigung vorgesehen ist. Die meisten Eisenbahnwagen rollen infolge dieses Gefälles mit etwa konstanter Geschwindigkeit. Falls jedoch — insbesondere bei älteren Gleisanlagen

— ein etwas stärkeres Gefälle vorhanden ist, werden

— insbesondere neuere mit Kugellagern ausgerüstete Eisenbahnwagen — zu stark beschleunigt, so daß beim Kuppeln mit den stehenden Eisenbahnwagen zu starke Kuppelstöße auftreten.

Für Lokomotiven ist eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung bekar.nt (US-PS 11 83 677), bei der an der Lokomotive befestigte Schalteinrichtungen an entsprechenden am Gleiskörper angeordneten Betätigungseinrichtungen vorbei bewegt werden, wobei gleichzeitig eine voreingestellte Geschwindigkeitsmarkierung an einer mechanisch angetriebenen Meßvorrichtung einen Kontakt schließt. Dies hat ein Betätigen eines Druckluft-Bremssystems zur Folge, wodurch die Lokomotive auf die gewünschte Höchstgeschwindigkeit abgebremst wird. Nach einer derartigen einmaligen Abbrc-msung kann jedoch bis zum Passieren einer weiteren Betätigungseinrichtung kein Einfluß mehr auf die Geschwindigkeit der Lokomotive ausgeübt werden. Abgesehen von der im Vergleich zum Rangieren von Eisenbahnwagen völlig unterschiedlichen Problemstellung ist jedoch eine einmalige Kontrolle der Geschwindigkeit bei Rangier- und Kupplungsvorgängen unzureichend, da sich beispielsweise nach einmaligem Bremsen die Geschwindigkeit eines Güterwagens ohne Kontrolle beliebig erhöhen kann.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik und der geschilderten Problematik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Geschwindigkeitsregeleinrichtung zu schaffen, durch die in zuverlässiger Weise das Überschreiten einer bestimmten Höchstgeschwindigkeit für den Kuppelvorgang verhindert wird, wobei insbesondere im Bedarfsfall nicht nur ein einmaliges, sondern auch ein mehrmaliges Betätigen der Regeleinrichtung gewährleistet sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein von den Fahrzeugrädern angetriebener Generator als Spannungsquelle für die Geschwindigkeitsregeleinrichtung vorgesehen ist, welcher nach einmaligem Betätigen der Schalteinrichtung Betriebsspannung liefert, und daß ein ebenfalls über die Fahrzeugräder angetriebener geschwindigkeitsabhängiger Schalter vorgesehen ist, welcher das Druckluftventil oberhalb einer voreingestellten Geschwindigkeitsgrenze an die Spannungsquelle anschließt.

Von Fahrzeugrädern antreibbare Generatoren sind ebenso bekannt wie geschwindigkeitsabhängig schaltbare Schalter.

Bei der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung wird deren gesamte Energieversorgung über den mit den Fahrzeugrädern verbundenen Generator beim Vorbeifahren des betreffenden Eisenbahnwagens an der ortsfesten Betätigungseinrichtung eingeschaltet. Danach wird die Regelung der Grenzgeschwindigkeit durch entsprechendes Zu- bzw. Abschalten der Betriebsbremsen über den geschwindigkeitsabhängigen Schalter vorgenommen. Nach Beendigen des Kupplungsvorganges, d. h. bei Stillstand der Fahrzeugräder kann sodann der Generator keine Spannung mehr abgeben, so daß

sich die gesamte Regeleinrichtung selbsttätig abschaltet. Es genügt somit, daß jeweils eine der Betätigungseinrichtungen für die mitgeführten Schalteinrichtungen an den Gleiseingängen des Rangiergeländes vorgesehen ist, um die erfindungsgemäße Regeleinrichtung einmalig einzuschalten. Während des weiteren Rangierbetriebes ist sodann bis zum Stillstand des betreffenden Wagens keine weitere Steuerungsmaßnahme mehr erforderlich.

Im einzelnen wird bei einer Geschwindigkeit von beispielsweise mehr als 6 km/h selbsttätig gebremst und erst dann wieder gelöst, wenn die Geschwindigkeit auf beispielsweise 5,5 km/h abgesunken ist. Falls der Wagen aus irgendeinem Grund erneut beschleunigen und eine Geschwindigkeit von mehr als beispielsweise 6 km/h erreichen sollte, werden die Bremsen sodann wieder angezogen, so daß Kupplungsstöße nicht auftreten.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale können den Unteransprüchen entnommen werden.

Die Erfindung ist an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Unterseite eines Eisenbahnwagens in Draufsicht,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eines Eisenbahn Wagenradsatzes, an welchem eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung angeordnet ist, und

F i g. 3 eine schematische Darstellung der pneumatischen und elektrischen Kreise mit der Geschwindigkeitsregeleinrichtung.

Ein Eisenbahnwagen 1 weist ein Untergestellt 2 auf, das von Drehgestellen 3 mit Rahmen 4 getragen wird, welche ihrerseits Seitenrahmen 4a und 4b sowie Querträger 4c aufweisen. Die Räder 5 der Drehgestelle 3 bestehen jeweils aus einem Randkranz 5a und einem seitlichen Flanken 5b; sie sind mit Hilfe von Bremsschuhen 6 bremsbar, die von Bremsdreiecken 7 getragen werden. Letztere werden über ein Bremsgestänge 8 durch einen Bremszylinder 9 betätigt, welcher über ein herkömmliches Bremsventil 11 und ein Behälter-Absperrventil 11a von einem Druckluftbehälter 10 aus mit Druckluft gespeist wird. Das Absperrventil Ha kann durch eine Bremsen-Umstellstange 12 betätigt werden, um den Druckluftbehälter 10 mittels des Behälter-Ab-Sperrventils Ua mit einer Geschwindigkeitsregeleinrichtung 13 zu verbinden. Gemäß F i g. 3 verbinden Druckluftleitungen üb, lib', lic, lld, lic/, lie, Ilfund linden Druckluftbehälter 10, die Ventile 11 und 11a, den Bremszylinder 9 und ein solenoidbctätigtes Druckluftventil 27 untereinander.

Gemäß den Fig. 1 bis 3 sind die am Eisenbahnwagen befestigte Geschwindigkeitsregeleinrichtung 13 und eine ebenfalls am Fahrzeug-Drehgestell befestigte Schalteinrichtung 14 vorgesehen, die durch eine Auslöseeinrichtung in Form eines magnetischen Nagels bzw. Stiftes 15 betätigbar ist, welcher in eine Schwelle 17 zwischen den Schienen 16 eingelassen ist.

Die Schalteinrichtung 14 wird von einem Halter 14a an der Unterseite des Drehgestell-Seitenrahmens Ab t>o getragen. Die Geschwindigkeitsregeleinrichtung 13 weist einen durch die Räder angetriebenen Generator 25, einen geschwindigkeitsabhängigen Fliehkraft-Schalter 26, das solenoidbetätigle Druckluftventil 27 und ein Relais 28 nebst zugeordneten pneumatischen und elektrischen Bauteilen hierfür auf. Der Generator 25 und der Schalter 26 der Geschwindigkeitsregeleinrichtung 13 werden von einem Halter 18 mit einer am Ende des Seätenrahmens 4b befestigten Basis 19 getragen. Zum Halter 18 gehört eine Grundplatte 20, die über ein federbelastetes Scharnier 21 mit einem senkrechten Halter 22 verbunden ist, welcher unter der Kraft einer Feder gegen die Flanke 5b des Rads 5 gedrückt wird. Am senkrechten Halter 22 ist in vom Rad wegweisender Richtung eine Tragplatte 13a befestigt, die eine an der Flanke 5b angreifende Rolle 23 der Geschwindigkeitsregeleinrichtung sowie den Generator 25 und den Schalter 26 trägt. Das mit Reibungseingriff an der Radflanke 5b angreifende Rad 23 treibt über eine Welle 24 den elektrischen Generator 25 und den Schalter 26. Wenn der durch den Generator 25 erzeugte elektrische Strom an das solenoidbetätigte Druckluftventil 27 angelegt wird, wird der Bremszylinder 9 mit Druckluft beaufschlagt. Das Relais 28 wird erregt, wenn die Schalteinrichtung 14 durch die Auslöseeinrichtung 15 zum Schließen des Stromkreises betätigt wird.

Die Schalteinrichtung weist ein Gehäuse 14g auf, in welchem ein magnetisch betätigbarer oberer Kontaktarm 14£> angeordnet ist, der gegen einen unteren Kontaktarm 14c heranziehbar ist, um den Stromkreis in der Einrichtung 14 zu schließen. Das Gehäuse wird von Halterungen 14a und 14c/ getragen. Elektrische Leitungen 14e und H/'sind mit den Kontaktarmen 14fc bzw. 14c verbunden und an einen elektrischen Stromkreis 29 angeschlossen.

Die Welle 24 weist einen Anker-Wellenabschnitt 24a und einen Fliehgewicht-Wellenabschnitt 246 für den Antrieb eines Ankers 25c bzw. des Schalters 26 auf. Der elektrische Generator 25 besteht aus einem einen Permanentmagneten 25b tragenden Gehäuse 25a und enthält den Anker 25c, dessen Wicklungen 25c/ mit einem Kollektor 25e verbunden sind, die ihrerseits über Bürsten 25f und Leitungen 25g und 25Λ mit dem elektrischen Stromkreis 29 verbunden sind. Der elektrische Generator ist ein herkömmlicher kleiner Permanentmagnetfeld-Generator.

Das solenoidbetätigte Druckluftventil 27 weist ein mit einer Bohrung 27b versehenes Gehäuse 27a sowie einen Lufteinlaß 27c/ vom Absperrventil 11a, einen Luftauslaß 27c zum Bremszylinder 9 und eine über das Bremsventil 11 führende Ablaßleitung 27c auf. In der Bohrung 27£> ist ein Schieber 27f geführt, der mit einem Nutabschnitt 27g versehen ist. Der Schieber ist mit einem Solenoiden 27Λ versehen, der einen Kern 27/und eine Rückholfeder 27/ ein Solenoidgchäuse 27A: sowie an den elektrischen Stromkreis 29 angeschlossene elektrische Leitungen 27/7 und 27m aufweist.

Das elektrische Relais 28 hat einen schwenkbar gelagerten Arm 2Sf, der mit einem Relaiskern 28a zusammenwirkt, welcher von einer Spule 28b umgeben ist. Alle Teile sind innerhalb eines Gehäuses 28c angeordnet und über elektrische Leitungen 28c/ und 28e mit dem elektrischen Stromkreis 29 verbunden. Der Arm 28/"ist um ein Lager 28^ schwenkbar und mit einer Feder 28Λ verbunden, die der Anziehung des Relaiskerns 28s entgegenwirkt. Der Arm 28fist mit elektrisch leitfähigen bzw. metallisierten Bereichen 28/ und 2Sj zum Schließen des Stromkreises 29 und mit einem metallischen bzw. magnetischen Bereich 28/c gegenüber dem elektrischen Relaiskern 28a versehen. Wenn der Schalter 26 geschlossen ist, ist auch der Stromkreis 29 geschlossen, so daß der durch den Generator 25 erzeugte Strom an das Magnet-Druckluftventil 27 angelegt wird und dieses betätigt, um Druckluft zum Abbremsen des Wagens in den Bremszylinder einzuspeisen.

Der Schalter 26 weist ein Schaltergehäuse 26a mit

drchzahlabhängigen Fliehkraft-Gewichten 26f> auf, die unter der Drehung des Wellenabschniits 246 nach außen geschleudert und von einem Fliehgewicht-Halter 26c in der Weise getragen werden, daß sie eine Kontaktplattc 26c/ mit Kontakten 26c in Berührung bringen, um den Stromkreis 29 am Schalter 26 zur Erregung des solenoidbetätigten Druckluftventils 27 zu schließen.

Der Stromkreis 29 weist Leitungsabschnitte 29a bis 29ft zur elektrischen Verbindung der Bauteile 14, 25, 26, 27 und 28 in Reihenschaltung miteinander auf, wobei jedoch das Relais 28 und die Schalteinrichtung 14 parallel zueinander geschaltet sind, so daß, wenn eines dieser Bauteile in der den Stromkreis schließenden Stellung steht, der Stromkreis geschlossen ist, sofern der Fliehkraft-Schalter 26 auch geschlossen ist.

Die Einrichtung wirkt wie folgt:

Die Geschwindigkeitsregeleinrichtung 13 wird nur dann in Betrieb gesetzt, wenn der Wagen 1 in das Rangiergleis einläuft und über den magnetisierten Stift 15 hinwegfährt, welcher sich am Einlauf jedes Rangiergleises befindet. Der Generator 25 und der am federbelasteten Halter am Radsatz-Seilenrahmen befestigte Schalter 26 werden bei sich bewegendem Wagen durch den Radflansch angetrieben, wobei der Generator 25 einen elektrischen Strom erzeugt. Wenn der Wagen über den magnetischen Stift 15 hinwegläuft, schließt sich die Schalteinrichtung 14 und schließt hierbei den Stromkreis 29 zwischen dem Generator 25 und dem Relais 28, so daß das Relais 28 erregt wird. Das erregle Relais 28 zieht seinen Arm 28/"an und ermöglicht damit die Stromzufuhr zur einen Seite des solenoidbetätigten Druckluftventils 27, zum Generator 25 und zum Schalter 26. Nachdem die Schalteinrichtung 14 des Wagens über den magnetischen Stift 15 gelaufen ist, öffnet sie sich wieder: doch bleibt während des Wagenlaufs das Relais 28 durch den stromliefernden Generator 25 infolge der Haltewirkung erregt. Wenn der Wagen mit einer durch den Fliehkraftregler des Schalters 26 vorbestimmten Geschwindigkeit von mehr als etwa 6 km/h läuft, schließen sich die Kontakte des Schalters 26 und schließen hierbei den Stromkreis zwischen dem Generator 25 und dem Druckluftventil 27, welches sich dann öffnet und Druckluft von dem vorher durch die Bremsen-Umstellstangen 12 geöffneten Behälter-Absperrventil 11a zum Bremszylinder 9 zum Bremsen des Wagens liefert.

Wenn die Geschwindigkeit des Wagens auf unter etwa 6 km/h abfällt, öffnet sich der Schalter 26 wieder, so daß das Druckluftventil 27 den Bremszylinder entlüftet. Diese Arbeitsvorgänge des Anziehens und Lösens der Bremsen zum Halten einer Geschwindigkeit von etwa 6 km/h dauern so lange an, bis sich der Wagen durch Auflaufen auf einen anderen stillstehenden Wa'-gen auf dem Rangiergleis ankuppelt und zum Stillsiand kommt; der Generator 25 erzeugt dann keinen Strom mehr. Hierauf öffnet sich das Relais 28 und bleibt geöffnet, bis der Wagen wiederum über einen magnetischen Nagel in einem Rangier- bzw. Verschiebegleis hinwegfährl.

Während dieses Rangierbetriebs können die Wagenbremsen über die Hauptluftleitung im Zugverband nicht angezogen werden, da die Bremsen-Umstellstange jedes Wagens umgestellt ist, so daß das Absperrventil 11a zum Druckluftbehälter 11 geschlossen ist.
Ein bedeutsamer Vorteil der Geschwindigkeitsregeleinrichtung besteht darin, daß der Generator 25 auch bei einer Geschwindigkeit von unterhalb etwa 6 km/h Strom erzeugt, so daß beim Erreichen der Geschwindigkeit von etwa 6 km/h während des Schließens des Stromkreises durch den Schalter 26 zum Druckluftventil 27 der volle Strom zum schnellen Schließen sofort am Druckluflventil 27 anliegt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Geschwindigkeitsregeleinrichtung für Fahrzeuge, insbesondere Eisenbahnwagen zum Einregeln einer Kuppelgeschwindigkeit mit einem solenoidbetätigten Druckluftventil zum Betätigen der Betriebsbremsen des Wagens und mit mindestens einer im Schienenbereich ortsfest angeordneten Auslöseeinrichtung für eine am Wagen befestigte Schalteinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein von den Fahrzeugrädern (5) angetriebener Generator (25) als Spannungsquelle für die Geschwindigkeitsregeleinrichtung (13) vorgesehen ist, welcher nach einmaligem Betätigen der Schalteinrichtung (14) Betriebsspannung liefert, und daß ein ebenfalls über die Fahrzeugräder angetriebener geschwindigkeitsabhängiger Schalter (26) vorgesehen ist, welcher das Druckluftventil (27) oberhalb einer voreingestellten Geschwindigkeitsgrenze an die Spannungsquelle anschließt.

2. Geschwindigkeitsregeleinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (14) kurzzeitig durch eine stationäre Auslöseeinrichtung (15) schließbar ist.

3. Geschwindigkeitsregeleinrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (14) ein magnetisch ansprechbares Elepient (146) und die Auslöseeinrichtung (15) ein in der Bewegungsbahn des Fahrzeugs (1) vorgesehenes Magnetelement aufweisen, sowie daß ein Halterelais (28) im vom magnetisch ansprechbaren Element geschlossenen Haltekreis zwischen dem Generator (25) und dem Halterelais vorgesehen ist, und daß der geschwindigkeitsabhängige Schalter (26) und das von diesem an die Stromquelle anschließbare solenoidbetätigte Durckluftventil (27) in einem vom Halterelais gesteuerten und an den Haltekreis angeschlossenen Parallelkreis angeordnet sind.