DE1865562U - Beschleuniger fuer druckluftbremsen von schienenfahrzeugen. - Google Patents

Description

ZETORE-BEEMSE GmbH., München 13, Moosaeherstr.8Ö

Beschleuniger für Druckluftbremsen an Schienenfahrzeugen.

Die Neuerung betrifft einen Beschleuniger zum Erhöhen der Durchschlagsgeschwindigkeit von Druckänderungsimpulsen in Steuerleitungen von Druckluftbremsen an Schienenfahrzeugen, bestehend aus einem in der Steuerleitung liegenden und von in diese eingeleiteten Druekänderungen steuerbaren, elektrischen Schalter und einem den Druck in der Steuerleitung überwachenden, von dem Schalter betätigbaren elektropneumatischen Ventil.

Ein bekannter derartiger Beschleuniger weist nahe der Stirnseiten eines Fahrzeuges an eine dieses durchsetzende Bremssteuerleitung angeschlossene, sich bei plötzlicher Druckabsenkung in der Bremssteuerleitung schließende und als Membransehalter ausgebildete, elektrische Schalter auf, deren jeder den Stromflüß von. einer Stromquelle zu zumindest einem nahe der entgegengesetzten Stirnseite des Fahrzeuges angeordneten, als Magnetventil ausgebildeten elektropneumatischen Tentil überwacht. In Vereinfachung des Beschleunigers ist es auch

KtnweUi D.e» Unmr.oge (Beschreibung und Schutzanspr.) lsi die zuietri ******** «*·

bekannt, daß jeder elektrische Schalter den Stromfluß durch zwei nahe beider Stirnseiten des Fahrzeuges angeordnete Magnetventile überwacht. Die Magnetventile verbinden bei ihrer '■*■ Erregung eine zuvor mit der Atmosphäre verbundene Beschleunigungskammer mit der Bremssteuerleitung, so daß aus letzterer eine bestimmte Druckluftmenge abgezapft wird. Um den Besehleuniger in der gewünschten Weise wirksam zu gestalten, ist es erforderlieh, die Ventile der Magnetventile mit großen Durchgangs Querschnitt en zu versehen. Hieraus folgt, daß die Magnetventile sehr groß gewählt werden müssen und einen dementsprechend hohen, den Anwendungsbereich des Besehleunigers stark einengenden Stromverbrauch aufweisen* Außerdem müssen die elektrischen Leitungen und die Kontakte der elektrischen Schalter den hohen Stromstärken angepaßt sein, so daß der Beschleuniger zu seiner Herstellung einen großen Aufwand erfordert.

Bei ebenfalls bekannten Beschleunigern der eingangs genannten Art sind besondere Maßnahmen getroffen worden, um den Stromverbrauch des als Magnetventil ausgebildeten elektropneumatisehen , Yentils nach Möglichkeit gering halten und dem Elektromagneten des Magnetventils günstige Abmessungen geben zu können. Trotzdem ist die Stromaufnahme dieses Magnetventils immer noch derart hoch, daß als Schalter ein nur mit Verzögerung schaltender Hochstromschalter besonderer Konstruktion sowie zusätzlich ein Sicherheitsschalter zur alsbaldigen Abschaltung des Magnetven-

tils nach seiner Erregung Yorgesehen sein müssen. Die Spule des Magnetventils weist dabei eine erhebliche Selbstinduktion auf, so daß nach dem Schließen des den sie durchsetzenden Stromfluß überwachenden Schalters noch einige Zeit vergeht, bis der Stromfluß seine Normalstärke erreicht und das Magnetventil schaltet.

Die der Neuerung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, einen Beschleuniger der eingangs angegebenen Art zu schaffen, der betriebssicher arbeitet, die Wagenbatterie nur gering belastet, eine sehr hohe Übertragungsgeschwindigkeit aufweist und verhältnismäßig einfach im Aufbau ist.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Erhöhen der Reaktionsgeschwindigkeit des Besehleunigers dessen elektrische Bauteile als Elemente mit geringer Selbstinduktion gestaltet sind.

G-emäß einem weiteren Merkmal der Neuerung ist es besonders vorteilhaft, wenn zwischen dem als Schwachstromschalter ausgebildeten pneumatisch steuerbaren Schalter und dem elektropneumatischen Ventil ein mit geringer Selbstinduktion behafteter Stromverstärker, vorzugsweise ein Transistorverstärker, vorgesehen ist und wenn des weiteren das elektropneumatisch^ Ventil eine den Erregerstrom aufnehmende, in einem Permanentmagneten einge-

"bettete und ein Doppelventil "betätigende Tauenspule aufweist. Durch, diese Maßnahmen wird die gestellte Aufgabe der Neuerung besonders günstig gelöst.

Die weiteren neuerungsgemäßen Merkmale sind in der Besehreibund und der Zeichnung ausführlich dargelegt und können den Unteransprächen entnommen werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbexspiel der Neuerung schematisch dargestellt.

Von einer sich in IJängsriehtung durch, ein Schienenfahrzeug erstreckenden Steuerleitung 1 für eine nicht dargestellte Druckluftbrems einrichtung zweigt an einer möglichst nahe dem vorderen Ende des Fahrzeuges liegenden Stelle eine kurze Leitung 3 ab, die in eine Kammer 5 eines pneumatisch steuerbaren elektrischen Schalters 7 führt. Die Kammer 5 ist mittels einer von einer Düse 9 durchbrochenen Membrane 11 von einem Raum 13» dessen Volumen durch einen luftbehälrter 15 vergrößert ist, abgetrennt. Die Membrane 11 ist mit einer Stange 17 verbunden, die einen zweipoligen, elektrischen Schalter steuert. Eäumlich getrennt vom Anschluß der leitung 3 an der Steuerleitung 1, vorzugsweise nahe dem rückwärtigen Ende des Fahrzeuges, führt von dieser eine Zweigleitung 23 in einen Ventilraum 25 eines elektropneumatischen Ventils 27-· Im Ventilraum 25 befinden sich

zwei Dichtplatten 29 und 31, die einander gegenüberstehen und sich mittels einer Feder 33 gegenseitig gegen gehäusefeste Ventilsitze 35 und 37 andrücken. Das als Einlaßventil ausgebildete Ventil 29» 35 überwacht eine Verbindung des Ventilraumes 25 mit einem Raum 39 und das als Auslaßventil ausgebildete Ventil 31, 37 eine Verbindung des Ventilraumes 25 mit einem Raum 41· Ein Stößel 43 durchsetzt abgedichtet und längsverschieblich die Dichtplatten 29 und 31. Auf Seiten der Ventilsitze 35 und 37 trägt der Stößel 43 den Dichtplatten 29 und 31 zugeordnete Anschläge 45 und 47. Der Stößel 43 ist mit dem Träger 49 einer Tauehspule 51> die in einem Permanentmagneten 53 beweglich eingebettet ist, verbunden. Vom Raum 39 führt eine Rohrleitung 55 i*¹ einen !luftbehälter 57 und über eine Düse 59 zu einer sich durch das Fahrzeug erstreckenden, ständig Druckluft führenden Fülleitung 61. Der Raum 41 steht mit 'einem über eine Düse 63 ständig entlüfteten luftbehälter 65 in Verbindung. Die Tauehspule 51 ist mittels elektrischer leitungen 67 mit dem Ausgang eines von einer Gleichstromquelle 69> vorzugsweise der Fahrzeugbatterie, gespeisten Transistorverstärkers 71 verbunden. Die beiden Pole 19 und 21 des elektrischen Sehalters 7 sind mit den Polen der Gleichstromquelle 69 verbunden. In der durch die Eigenspannung der Membrane 11 festgelegten littelstellung schließen diese Pole 29 und 31 keine Kontakte. Bei einer Auslenkung der Membrane 11 durch

einen Überdruck in der Kammer 5 sehließen sie Schaltkontakte 73, 75 und bei einer entgegengesetzten Auslenkung Schaltkontakte 75, 77. Die Sehaltkontakte 73» 75 und 77 stehen über elektrische Leitungen 79 mit dem Eingang.des Transistorverstärkers 71 in Verbindung. Der Transistorverstärker 71 speist beim Schließen der Schaltkontakte 73, 75 in die Leitungen 67 einen starken Strom in einer Flußriehtung und beim Schließen der Sehaltkontakte 75» 77 in entgegengesetzter Flußrichtung ein.

Die Wirkungsweise des Beschleunigers ist folgende: In der Ruhestellung herrscht in der Steuerleitung 1, der Kammer 5 und dem Raum 13 ein bestimmter Druck. Die Membrane 11 befindet sich in ihrer Mittelstellung, und sämtliche Schaltkontakte 73, 75 und 77 sind geöffnet. Die elektrischen Leitungen 67 sind dabei stromlos. Die Ventile 29, 35 und 31, 37 sind geschlossen, und die Tauchspule 51 wird über die Anschläge 45 und 47 in einer Mittellage gehalten. Im Ventilraum 25 herrseht der Druck der Steuerleitung 1, der Behälter 57 ist mit Druckluft aufgeladen, und der Behälter 65 ist entlüftet.

Bei einer am Vorderende des Fahrzeuges, in der Zeichnung auf der linken Seite, in die Steuerleitung 1 eingesteuerten Druekabsenkung hebt sich sofort die Membrane 11 und dem im Kaum 13

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herrschenden Druck an, so daß sich die S ehalt kontakte 75, sehließen. Über den Transistorverstärker 71 wird in die Hei-tungen 67 ein Strom in einer bestimmten Flußrichtung eingespeist, der die Tauchspule 51 erregt und sie aus dem Permanentmagneten 53 heraushebt. Diese Wirkung setzt dabei infolge der günstigen, mit niedriger Selbstinduktion behafteten Wicklungsverhältnisse bei einer Tauchspule sehr rasch ein. Dabei wird das Auslaßventil 31 > 37 durch den .Anschlag 45 aufgestoßen, und Druckluft strömt nahe dem Ende der Steuerleitung 1, in der Zeichnung rechts, aus dieser durch den Ventilraum 25 in den Behälter 65 aus. Der Beschleuniger bewirkt also fast im Augenblick des Einleitens einer Druekabäenkung in die Steuerleitung 1 deren durch die Größe des Behälters 65 bemessene Entlüftung nahe dem rückwärtigen Ende des Fahrzeuges, so daß sich eine sehr hohe Durchschlagsgeschwindigkeit für die Druekabsenkung ergibt.

lach Beendigen der Druekabsenkung. in der Steuerleitung 1 gleicht sich der Druck zwischen dem Raum 13 und der Kammer 5 über die Düse 9 aus, und die Membrane 11 sowie die Pole 19 und 21 kehren in ihre Mittellage zurück. Damit wird über den Transistorverstärker 71 auch der Stromfluß in den leitungen 67 unterbrochen, und die Feder 33 schließt das Auslaßventil 31, 37 wieder. Der luftbehälter 65 entlüftet sich nunmehr über die Düse 63 auf Atmosphärendruck. Der Besehleuniger ist

sodann wieder betriebsbereit.

Bei einer in die Steuerleitung 1 eingeleiteten Drucksteigerung spielen sich entsprechende Vorgänge ab. Die Membrane 11 senkt sich unter dem auf ihr in der Kammer 5 lastenden Überdruck ab, und die Pole 19 und 21 schließen die Schaltkontakte 73, 75» wodurch ein gegenüber der Druckabsenkung umgekehrter Stromfluß in den leitungen 67 bewirkt wird. Die Tauehspule 51 taucht daher tiefer in den Permanentmagneten 53 ein und öffnet das Einlaßventil 29, 35, so daß aus dem luftbehälter 57 rasch Druckluft in den Ventilraum 25 und damit in die Steuerleitung 1 einströmt. Es ergibt sich also auch hierbei eine hohe Übertragungsgeschwindigkeit für die Druckänderung. Die in die Steuerleitung dabei eingespeiste Druckluftmenge hängt von der Größe des luftbehält ers 57 und dem in diesem herrschenden Überdruck ab. Bei Beendigung des Druckanstieges in der Steuerleitung 1 gleicht sich der Druck in den Räumen 5 und 13 aus, und der Beschleuniger kehrt in seine Ausgangslage zurück. Fach Wiederauffüllen des luftbehälter^ 57 über die Düse 59 ist der Beschleuniger wieder betriebsbereit.

Die Düse 9 dient neben dem Zurückführen des Beschleunigers in seine Ruhestellung nach einem Anspringen auch als Empfindlichkeit sdüse. Bei einer langsamen, durch eventuelle .Undichtigkeiten bedingten Druckänderung in der Steuerleitung 1 gleicht sich der Druck der Kammern 5 und 13 ständig über die Düse 9 aus, so daß der Beschleuniger hierbei in erwünschter Weise in Ruhe verbleibt.

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Claims (9)

P.A. 748 217*23.11.^^ Schutzansprüche,

1. Beschleuniger zum Erhöhen der Durchschlagsgeschwindigkeit von Druckänderungsimpulsen in,Steuerleitungen von Druckluftbremsen an Schienenfahrzeugen, bestehend aus einem in der Steuerleitung liegenden und von in diese eingeleiteten Druckänderungen steuerbaren, elektrischen Schalter und einem den Druck in der Steuerleitung überwachenden, von dem Schalter betätigbaren elektropneumatisehen Ventil, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erhöhen der Reaktionsgeschwindigkeit des Beschleunigers dessen elektrische Bauteile als Elemente mit geringer Selbstinduktion gestaltet sind.

2. Beschleuniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem als Schwaehstromschalter ausgebildeten pneumatisch steuerbaren Schalter (7) und dem elektropneumatischen Ventil. (2.7) ein mit geringer Selbstinduktion behafteter Stromverstärker, vorzugsweise ein Transistorverstärker (71) vorgesehen ist.

3. Beschleuniger nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektropneumatische Ventil (27) eine den Erregerstrom aufnehmende, in einen Permanentmagneten (53) eingebettete und ein Doppelventil (29, und 31, 37) betätigende Tauchspule (51) aufweist.

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4. Beschleuniger nach einem.der vorangehenden Ansprüehe, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (7) in Abhängigkeit von der Druckänderungsriehtung mittels zweier elektrischer Schaltkontakte (73> 75 und 75, 77) in gleichem Druckänderungssinn die Belüftung der Steuerleitung aus einer Druckluftquelle oder in an sich bekann-

. ter Weise deren Entlüftung in die Atmosphäre bewirkt.

5. Beschleuniger für mit.einer Mllleitung versehene Druckluftbremsen nach Anspruch 4₅ dadurch gekennzeichnet, daß als Druckluftquelle die Fülleitung (61) dient.

6. Beschleuniger nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (.7) eine einerseits vom Steuerlei-

* tungsdruck und andererseits vom Druck in einem mit der Steuerleitung (1) über eine Düse (9) verbundenen Raum (13) beaufschlagte Membrane (11) aufweist, die beim Auslenken aus ihrer Mittellage je nach Auslenkrichtung einen der zwei elektrischen Schaltkontakte (73, 75 oder 75, 77) schließt.

7. Beschleuniger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden elektrischen Sehaltkontakte (73, 75 und 75, 77) bei ihrem Schließen einen Stromfluß unterschiedlicher flußrichtung durch das elektropneumatische Tentil (27) bewirken.

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8. Beschleuniger nach Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das \elektropneumatisch^ Ventil (27) je nach der Stromflußrichtung des es erregenden Stromes ein Einlaß- oder ein Auslaßventil (29, 35 oder 31, 37) für die Steuerleitung (1) öffnet.

9. Besehleuniger für mit einer Füllleitung versehene Druckluftbremsen nach Anspruch 5 und gegebenenfalls weiteren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftquelle zur Belüftung der Steuerleitung (1) aus einem über eine Düse (59) mit der Pülleitnng (61) verbundenen, luftbehälter (57) besteht.