DE1907727A1 - Parking and signaling device for diesel engines of rail locomotives with explosion protection device - Google Patents
Parking and signaling device for diesel engines of rail locomotives with explosion protection deviceInfo
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Description
Abstell- und Signaleinrichtung für Dieselmotoren von Schienentriebfahrzeugen mit Explosionsschutzeinrichtung Diese Erfindung betrifft eine Abstell- und Signal einrichtung für Dieselmotoren mit V-förmig angeordneten Zylinderreihen bei Schienentriebfahrzeugen mit Explosionsschutzeinrichtung und zwei getrennten Ansaugluftleitungen sowie Steuergeräten für den Motor und das Warngerät. Parking and signaling device for diesel engines in rail locomotives with explosion protection device This invention relates to a shutdown and signal Device for diesel engines with V-shaped rows of cylinders in rail locomotives with explosion protection device and two separate air intake lines and control units for the engine and the warning device.
Derartige Schienentriebfahrzeuge müssen nach den behördlichen Vorschriften Vorrichtungen besitzen, die bei bestimmten Betriebszuständer , z.B. bei zu geringer Drehzahl des Motors ader bei Stillstand desselben, die Ansauglauftleitungen für die Verbrennungsluft selbstätig absperren. Durch Verschmutzungen oder Schäden an diesen Vorrichtungen kann es vorkommen, daß beim Starten oder während des Laufes des Motors eInes der beiden Verschlußussorgange geschlossen bleibt, wodurch die angesaugte Verbrennungsluft unter einer Mindestmenge abfällt. Wird dieser Zustand nicht vom Führer des Schientriebfahrzeuges bemerkt, so sind schwere Motorschäden die Folgen Es muß somit sichergestellt sein, den beschriebenen Betriebszustand selbsstätig durch eine Signalanlage anzuzeigen und gleichzeitig zur Vermeidung von Folgeschäden den Motor stillzusetzen.Such rail locomotives must be in accordance with the official regulations Have devices that work under certain operating conditions, e.g. when the operating conditions are too low Speed of the engine or at standstill of the same, the intake lines for shut off the combustion air automatically. By dirt or damage to With these devices it can happen that when starting or during the run of the motor one of the two locking organs remains closed, whereby the intake combustion air falls below a minimum amount. Will this state not noticed by the driver of the rail vehicle, this means serious engine damage the consequences It must therefore be ensured that the described operating status is automatic indicated by a signal system and at the same time to avoid consequential damage stop the engine.
Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse due Ansaugluftleitungen mittels Schieber oder Ventile selbstättig abzusperren, die wegen der Explosionsgefahr durch Druckluftzylinder betätigt werden. Es ist auch schon ein Differenzdruckventil vorgeschlagen worden, in dem die Ansaugdrücke in den beiden Luftansaugleitungen miteinander verglichen werden. Das Differenzdruckventil besteht hierbei im wesentlichen aus einem zweierligen Gehäuses mit einer dazwischen angeordneten Membran, die in ihrer Mitte ein nach beiden Seiten vorstehendes Druckstück aufweist. Beidseitig der Membran ist je ein pneumatisches Belüftungsventil angeordnet, deren der Membran zugewandten Druckknöpfe durch die Gehäusewand hindurchgeführt sind und sich bis in den durch die Membran unterteilen Raum erstrecken. Beidseitig der Membran befinden sich zwei vorgespannte Druckfedern, die die Membran in Mittelstellung halten und gleichzeitig verhindern, daß das in der Membran befindliche Druckstück bei geringen Ansaug-Unterschieden den Druckknopf eines Belüftungsverntiles betätigt. Entsteht während des Motorlaufs durch Verschluß eines der beiden Luftansaugrohre in diesem ein Unterdruck, so ergibt sich in den beiden Kammern des Differenzdruckventil ein Druckunterschied, durch den die Membran so stark bewegt wird, daß das in ihr befindliche Druckstück den Druckknopf eines der beiden pneumatischen Belüftungsventile betätigt. Dadurch strömt die bisher vor diesem Ventil anstehende Druckluft zur Abstelleinrichtung des Dieselmotors, betätigt diese und löst gleichzeitig ein akustische@ Signal aus.It is known to use air intake ducts to meet these requirements shut off automatically by means of slides or valves because of the risk of explosion operated by pneumatic cylinders. It's already a differential pressure valve has been proposed in which the suction pressures in the two air intake lines be compared with each other. The differential pressure valve essentially consists here from a two-tier housing with a membrane arranged in between, the in its center has a pressure piece protruding on both sides. On both sides the membrane is each a pneumatic ventilation valve arranged, whose the membrane facing push buttons are passed through the housing wall and up extend into the space divided by the membrane. Located on both sides of the membrane two pre-tensioned compression springs that hold the membrane in the middle position and at the same time prevent the pressure piece located in the membrane at low Suction differences actuated the push button of a ventilation valve. Arises while the engine is running by closing one of the two air intake pipes in this a negative pressure results in the two chambers of the differential pressure valve Pressure difference by which the membrane is moved so strongly that the one inside it Pressure piece actuates the push button of one of the two pneumatic ventilation valves. As a result, the compressed air that was previously in front of this valve flows to the shut-off device of the diesel engine, actuates it and at the same time triggers an acoustic @ signal.
Sollten durch unvermeidliche Bauungenauigkeiten der Aufladeturbinen in dem Leitungssystem die Luftansaugdrücke eine größere Differenz aufweisen, so kommt es vor, daß die Abstell- und Signaleinrichtung unbeabsichtigt wirksam wird. Diese könnte zwar durch Verstärken der Druckfedern beidseitig der Membran behoben worden, was jedoch eine größere Unempfindlichkeit der Einrichtung zur Folge hätte, die sich nachteilig auf die Funktion der Abstell- und Signaleinrichtung in den Teillastbereichen des Dieselmotors auswirken würde, in denen die Drücke der Ansaugluft niedrig liegen.Should be due to inevitable structural inaccuracies in the turbocharging turbines the air intake pressures have a greater difference in the line system, see above it happens that the shutdown and signaling device takes effect unintentionally. This could be remedied by strengthening the compression springs on both sides of the membrane which, however, would make the facility more insensitive, which has a detrimental effect on the function of the parking and signaling device in the partial load areas of the diesel engine in which the pressures of the intake air are low.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abstell- und Signaleinrichtung der eingangs genannten Art si zu verbessern, daß sie mit großer Genauigkeit den verschiedensten Betriebsbefingungen angepaßt werden kann und nur ein geringer baulicher Aufwand erforderlich ist.The invention is based on the object of the parking and signaling device of the type mentioned to improve si that they with great accuracy various operating conditions can be adapted and only a small structural Effort is required.
Dierser Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Ansaugluftleitungen über ein pneumatisches logisches Element und ein Druckverstärkungsrelais mit den Steuergeräten zuin Abstellen des Motors und für das akustische Warngerät verbunden sind.This object is achieved according to the invention in that the two Intake air lines via a pneumatic logic element and a pressure boosting relay with the control units for switching off the engine and for the acoustic warning device are connected.
eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß als pneumatisches logisches Element ein logisches UND-Glied vorgesehen ist, das entweder aus einer Einheit oder aus drei zu einem logien schen UND-Glied verbunden/ODER (OR/NOR)-Gliedern besteht.a preferred embodiment is that as a pneumatic logical element a logical AND element is provided, which either consists of a Unit or of three connected to a logical AND element / OR (OR / NOR) elements consists.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist jede Ansaugluftleitung direkt mit je einem Signaleingang des UND-Gliedes verbunden und die Arbeitsluft für das UND-Glied über Luftleitungen direkt den Ansaugluftleitungen entnehmbar, während das nachgete schaltet/Druckverstärkungsrelais direkt bzw. indirekt mit den Elementen aus dem Normaldruckbereich verbunden ist.In a further embodiment of the invention, each intake air line is connected directly to one signal input each of the AND element and the working air for the AND element can be taken directly from the intake air lines via air lines, while the following switches / pressure boosting relay directly or indirectly with the Elements from the normal pressure range is connected.
Ein weiteres Merkmal besteht darin, daß bei Verscliluß einer der beiden Ansaugluftleitungen die Arbeitsluft für das UND-Glied durch ein zwischen die Luftleitungen geschaltetes Zwei-Wege-Ventil steuerbar ist.Another feature is that when it is closed, one of the two Intake air lines the working air for the AND element through a between the air lines switched two-way valve is controllable.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und .rird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown schematically in the drawing and is described in more detail below.
Bei der Abstell- und Signaleinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel ist als pneumatisches logisches Element ein logisches UND-Glied vorgesehen. Dieses, nach dem System der Wandstrahielemente arbeitende UND-Glied läßt die durch einen im Element befindlichen Kanal durchströmende Arbeitsluft so lange aus einer von zwei Öffnungen austreten, wie beide senkrecht zum Arbeitsluftstrahl angeordnete Signaleingänge mit strömender Luft beschickt werden. Fällt die Versorgung eines oder beider Signaleingänge mit strömender Luft au's, so tritt dio Arbeitsluft aus der anderen der beiden Öffnungen aus und orzeugt dort ein Ausgangssignal.In the case of the parking and signaling device according to the exemplary embodiment a logical AND element is provided as a pneumatic logical element. This, working according to the system of wall radiation elements AND gate by a working air flowing through the duct located in the element from one of two openings emerge, as both are arranged perpendicular to the working air jet Signal inputs are charged with flowing air. If the supply of one falls or both signal inputs with flowing air, then the working air comes out the other of the two openings and generates an output signal there.
Die Schaltung ist ebenso mit drei zu einem logischen UND-Gatter verbundenen ODER (OR/NOR)-Gliedern möglich.The circuit is also connected to three to form a logical AND gate OR (OR / NOR) terms possible.
Die nachfolgende Beschreibung ist zum besseren Verständnis auf ein UND-Glied als pneumatisches logisches Element abgestimmt.The following description is based on a better understanding AND element coordinated as a pneumatic logical element.
Die beiden zum nicht dargestellten Dieselmotor führenden Ansaugluftleitungen 1, 1' sind über das UND-Glied 2 und ein Druckverstärkerungsrelais 3 mit den Steuergeräten 4,5 zum Abstellen des Motors und für das akustische Wargerät 6 verbunden. Bei laufendem Motor sind die Luftdrücke in den beiden Ansaugluftleitungen 1, 1' annähernd gleich, sofern sich die beiden Schieber 7 Schieber 7,7' in ihren oberen Stellungen befinden.The two intake air lines leading to the diesel engine (not shown) 1, 1 'are via the AND element 2 and a pressure booster relay 3 with the control units 4.5 for turning off the engine and for the acoustic war device 6 connected. While running Engine, the air pressures in the two intake air lines 1, 1 'are approximately the same, provided that the two slides 7 slide 7,7 'are in their upper positions.
Die beiden Ansaugluftleitungen 1, 1' sind je über eine Luftleitung 8,9 mit dem UND-Glied 2 verbunden, wobei die beiden Luftleitungen in den Signaleingängen 10, 11 des UND-Gliedes münden.The two intake air lines 1, 1 'are each via an air line 8,9 connected to the AND gate 2, the two air lines in the signal inputs 10, 11 of the AND gate open.
Von den Ansaugluftleitungen 1, 1' estrecken sich zwei weitere Luftleitungen 12, 13, die mit ihren anderen Enden an ein Zwei-Wege-Ventil 14 angeschlossen sind, dessen abführende Luftleitung 15 mit der Eintrittsöffnung 16 für die Arbeitsluft im UND-Glied 2-in Verbindung steht. Von den beiden Asutrittsöffnungen 17, 18, für die Arbeitsluft im UND-Glied führt die Öffnung 17 ins Freie, während an der Öffnung 18 eine nicht näher bezeichnet Leitung angeschlossen ist, die in die Membrankammer 19 des Druckverstärkungsrelais 3 führt.Two further air lines extend from the intake air lines 1, 1 ' 12, 13, the other ends of which are connected to a two-way valve 14, its discharging air line 15 with the inlet opening 16 for the working air in the AND element 2-connected. Of the two exit openings 17, 18, for the working air in the AND element leads the opening 17 into the open, while at the opening 18 an unspecified line is connected, which is in the diaphragm chamber 19 of the pressure boosting relay 3 leads.
Das Druckverstärkungsrelais 3 weist zwei Anschlüsse 20, 22 für die Druckluft aus dem Normaldruckbereich auf. Während der Anschluß 20 mit einem Windkessel 31 verbunden ist, steht der Anschluß 22 mit der Steuerkammer 23 des Impulsventils 4 in Verbindung und der Anschluß 24 führt ins Freie. Der Windkessel 21 ist weiterhin direkt mit dem Schaltventil 5 und dem Anschluß 25 des Impulsventils 4 sowie dem Anschluß 26 eines Relaisventils 27 verbunden.The pressure boosting relay 3 has two connections 20, 22 for the Compressed air from the normal pressure range. While terminal 20 with an air chamber 31 is connected, the connection 22 is connected to the control chamber 23 of the pulse valve 4 in connection and the connection 24 leads to the outside. The air chamber 21 is still directly to the switching valve 5 and the connection 25 of the pulse valve 4 and the Connection 26 of a relay valve 27 is connected.
Die Wirkungsweise der Abstell- und Signaleinrichtung gemäß dem ist Ausführungslbeispiel / wie folgt.The mode of operation of the parking and signaling device is according to the Exemplary embodiment / as follows.
Bei störungsfreiem Betrieb der nicht gezeichneten Kontrolleinrichtung des Schienentriebfahrzeuges ist die Steuerkammer 28 des Relaisvo@ntils 27 drucklos. Druckluft aus dem Windkessel 21 gelangt über den Anschluß 26 zun,i Anschluß 29 dos Relaisventils 27 und von hier zu den Druckzylindorn 30 und 301, drückt deren Kolben 31, 311 gegen den Druck von Schraubenfedern 32,32' in ihre obere Lage, so daß die mit den Kolbon 31, 31 ' verbundenen Schieber 7, 7' den vollen Querschnitt der beiden Ansaugluftleitungen 1 und 1' freigeben. Der von don Aufladegebläsen erzeugte Luftdruck kann sich somit im Leitungssystem frei fortpflanze pflanzen und gelangt bis zu den beiden Signaleingängen 10, 11 des UND-Gliedes 2. Gleichzeitig strömt auch Luft aus den Ansaugluftleitungen i, 1' durch die beiden Luitleitungen 12, 13, das Zwei-Wege-Ventil 14, die Luftleitung 15 und gelangt als Arbeitsluft durch die Eintrittöffnung 16 in das UND-Glied 2.With fault-free operation of the control device (not shown) of the rail locomotive, the control chamber 28 of the relay valve 27 is depressurized. Compressed air from the air chamber 21 arrives at port 26, i port 29 dos Relay valve 27 and from here to the pressure cylinder 30 and 301, pushes their piston 31, 311 against the pressure of coil springs 32,32 'in their upper position, so that the with the piston 31, 31 'connected slide 7, 7' the full cross-section of the two Release intake air lines 1 and 1 '. The air pressure generated by the supercharger can thus reproduce freely in the pipeline system and reach the both signal inputs 10, 11 of the AND element 2. At the same time, air also flows out the intake air lines i, 1 'through the two air lines 12, 13, the two-way valve 14, the air line 15 and passes through the inlet opening 16 as working air into the AND element 2.
Durch Einwirken der durch die beiden Signaleingänge 10, 11 einströmenden Luft wird der Arbeitsluftstrom im UND-Glied 2 so abgelenkt, daß or durch die Austrittsöffnung 17 ins Freie gelangt. Dadurch bleibt die Membrankammer 19 des Druckverstärkungsrelais 3 drucklos und der Anschluß 20 am Druckverstärkungsrelais 3 geschlossen, wobei die Druckluft aus dem Windkessel 21 vor dem Anschluss 20 ansteht.By the action of the flowing in through the two signal inputs 10, 11 Air, the working air flow in the AND element 2 is deflected so that or through the outlet opening 17 got outdoors. This leaves the diaphragm chamber 19 of the pressure boosting relay 3 pressureless and the connection 20 on the pressure boosting relay 3 closed, the Compressed air from the air chamber 21 is available in front of the connection 20.
Blockiert durch Verschmutzung oder Beschädigung einer der beiden Schieber 7,7' einer Ansaugluftleitung und sperrt die Durchlass-öffnung trotz ordnungsgemäß arbeitenden Kontrolleinrichtungen, so erhältenur noch der mit der offenen Ansaugluftleitung korrespondierende Signaleingang am UND-Glied 2 strömende Luft. Die Versorgung des UND-Gliedes 2 mit Arbeitsluft ist durch das zwischen den beiden Ansaugluftleitungen 1, 1! befindliche Zwei-Wege-Ventil 14 sichergestellt.Blocked due to dirt or damage to one of the two slides 7.7 'of an intake air line and blocks the passage opening in spite of properly working control devices, only the one with the open air intake line is retained Corresponding signal input at the AND element 2 flowing air. The supply of the AND gate 2 with working air is through the between the two intake air lines 1, 1! located two-way valve 14 ensured.
hierbei wird dem als Verschlußorgan eine Kugel 33 aufweisende Zwei-Wege-Ventil 14 von der offenen Ansaugluftleitung über die entsprechende Verbindungsleitung 12 oder 13 Luft zugeführt.here a ball 33 is used as the closure member Two-way valve 14 from the open intake air line via the corresponding connecting line 12 or 13 air supplied.
In diesem Zustand stromt die bei 16 in das UND-Glied 2 einströmende Arbeitsluft nicht mehr durch die Austrittsöffnung 17 ins Freie, sondorn wird umgelenkt und gelangt über die Austrittsöffnung 18 in die Membrankammer 19 des Druckverstärkungs relais 3. Unter dem Einfluß des sich hier aufbau enden Luftdruclcs wird eine Verbindung zwischen den beiden Anschlüssen 20 und 22 hergestellt. Jetzt wird mittels der bisher am Anschluß 20 angechenden Druckluft aus demWindkessel 21 die Steuerkammer 23 des Impulsventils 4 beaufschlagt. Dadurch gelangt dessen Steuerkolben ind die entgegengesetzte Endlage. Die bisher vor dem Anschluß 25 am Impulsventil i anstehende Druckluft a luft aus dem Windkessel 21 tritt nun bei Anschluß 34 aus diesem Ventil aus betätigt einerseits das akustische Warngerät 6 und wirkt andererseits übir das Zwei-Wege-Ventil 35 auf den Abstellzylinder 36 ein, der den Dieselmotor stillsetzt. Das akustische Warngerät 6 zeigt an, daß der Dieselmotor durch die Abstelleinrichtung zum Stillstand gekommen ist.In this state, the flowing into AND element 2 at 16 flows Working air no longer through the outlet opening 17 into the open, sondorn is diverted and passes through the outlet opening 18 into the diaphragm chamber 19 of the pressure booster relay 3. Under the influence of the air pressure that builds up here, a connection is established between the two connections 20 and 22 established. Now is using the previously Compressed air from the wind chamber 21, the control chamber 23 of the Impulse valve 4 is applied. As a result, its control piston arrives at the opposite one End position. The compressed air a air from the air chamber 21 now emerges at connection 34 from this valve actuated on the one hand the acoustic warning device 6 and on the other hand acts via the two-way valve 35 on the parking cylinder 36, which shuts down the diesel engine. The acoustic Warning device 6 indicates that the diesel engine has come to a standstill due to the shutdown device has come.
Zum Abstellen des Warngerätes 6 ist durch kurzzeitiges Ziehen eines Schaltknopfes das Schaltventil 5 zu betätigen, wonach Druckluft aus dem Windkessel 21 durch das Schaltventil zur Steuerkammer 37 des Impulsventils 4 gelangt und den Steuerkolben in die entgegengesetzte Endlage schiebt. Die bei 25 in das Impulsventil 4 eintretonde Druckluft wird abgesparrt und gleichzeitig dor Anschluß 34 mit dor Atmosphäre verbunden.To turn off the warning device 6 is by briefly pulling a Switch button to operate the switching valve 5, after which compressed air from the air chamber 21 passes through the switching valve to the control chamber 37 of the pulse valve 4 and the The control piston moves into the opposite end position. The one at 25 in the pulse valve 4 inlet probe compressed air is saved and at the same time dor connection 34 with dor Connected atmosphere.
Das Impulsventil 4 ist damit flir einen neuan automatischen Abschalt- und Signalvorgang vorgesteuert.The impulse valve 4 is thus for a new automatic switch-off and signal process pre-controlled.
Beim normalen Abstellen des Dieselmotors mit Hilfe des Schaltventils 5 wird das akustische Wanrgerät 6 nicht wirksam, weil einerseits keine größeren Druckschwankungen an den Ansaugluftleitungen 1, 1' auftreten, andererseits die Druckluft aus dem Windkessel 21 durch Beaufschlagen der Steuerkammer 37 des Impulsventils 4 eine Luftzufuhr zum akustischen Warngerät 6 verhindert.When the diesel engine is switched off normally with the aid of the switching valve 5, the acoustic water heater 6 is not effective because, on the one hand, there are no larger ones Pressure fluctuations occur on the intake air lines 1, 1 ', on the other hand the compressed air from the air chamber 21 by pressurizing the control chamber 37 of Impulse valve 4 prevents air from being supplied to the acoustic warning device 6.
Die. mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß: ein un erwünschtes Abschalten des Dieselmotors bei zulässigen Druckschwankungen in den beiden Ansaugluftleitungen 1, 1' durch das UND-Gliend 2 verhindert wird. Die Steuerung spricht nur bei einer, synchronisierten Bewegung der beiden Schieber 7, 7' an, d.H. wenn ein Schieber in seiner unteren oder oberen Stellung verhart und die ihni zugehörende Ansaugluftleitung ständig geschlossen oder geöffnet bleibt. Ein weiterer Vorteil besteht darin,,dass dio Arbeitsluft direkt den beiden Ans'augluftleitungen 1, 1' entnommen wird. The. The advantages achieved with the invention are in particular that: an undesired shutdown of the diesel engine in the event of permissible pressure fluctuations is prevented in the two intake air lines 1, 1 'by the AND-gliend 2. The control only speaks in the event of a synchronized movement of the two slides 7, 7 'on, i.e. when a slide sticks in its lower or upper position and the intake air line belonging to himi remains closed or open at all times. Another advantage is that the working air flows directly to the two suction air lines 1, 1 'is taken.
Es ist auch möglicch, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen, an Stelle der bisher beschriebenen pneumatischen logischen Elemente auch Freistrhleelemente, Turbulen;vrrstärker oder alle anderen logischen Elemente zu verwenden, sofern sie mit Steuerluftdrücken bis 5000 mm WS arbeiten. It is also possible, without deviating from the basic idea of the invention, instead of the pneumatic logic elements described so far, there are also cantilever elements, Turbulences, amplifiers or any other logical element to be used, provided that they work with control air pressures of up to 5000 mm WS.
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Cited By (2)
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| US4499733A (en) * | 1980-06-16 | 1985-02-19 | Farr Company | Emergency shutdown mechanism for a turbocharged diesel engine |
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1969
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| DE3038492A1 (en) * | 1980-10-11 | 1982-05-27 | Johann 7950 Biberach Wittner | Stunning gun for fish has spring loaded piston - which drives striker to project short distance out of tube |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 | ||
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |