DE21289C - Neuerungen an Luftdruckbremsen für Eisenbahnwagen - Google Patents

Description

IViT. J. O J-^iV

ΤΕΓο

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 20: Eisenbahnbetrieb.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 26. Januar 1881 ab.

Die vorliegende continuirliche Bremse für Eisenbahnwagen besitzt folgende Eigenthümlichkeiten:

ι. Der auf die Bremsklötze unter Vermittelung von Stangen und Hebeln wirkende Kolben erhält auf jeder Seite durch eine besondere Rohrleitung Druck. Demgemäfs sind zwei Leitungen den ganzen Zug entlang geführt.

2. Um eine Spannungsdifferenz, welche nach Belieben veränderlich ist, in den zwei Leitungen zu erzeugen, findet ein besonderes Organ, ein Bremsregulator, Anwendung, welcher in der Nähe des Lokomotivführers zu dessen Handhabung angeordnet ist. <

Fig. ι und 2 veranschaulichen in schematischer Darstellung die auf der Lokomotive anzubringenden Apparate. Mittelst der Compressionspumpei³ von beliebiger Construction wird Luft von hoher Spannung in ein oder mehrere mit einander verbundene Reservoire i? getrieben; von diesen geht eine Leitung^¹ zum DruckreducirapparatZ>, welcher die Spannung der Luft in der für die Bremsen erforderlichen Weise vermindert. Yon D aus geht die Leitung A² nach dem Bremsregulator C, von welchem sich zwei Leitungen abzweigen; die eine B erstreckt sich auf die ganze Länge des Zuges und soll »Abzugsleitung« genannt werden, die andere E, Fig. 1, communicirt mit der Atmosphäre. Endlich zweigt sich von der nach dem Regulator führenden Leitung^² ein Rohr A ab, das ebenfalls den ganzen Zug entlang geführt ist und welches »Anzugsleitung« genannt werden soll. '

Jede Leitung A und B ist auf der Lokomotive mit einem Hahn r bezw. r^l versehen, um die Leitungen abzusperren und zu entleeren; der Hahn r¹ der Leitung B ist ein Nothhahn, der dem Lokomotivführer zur Hand angeordnet ist und im Nothfall oder bei Versagung des Regulators Anwendung finden soll.

Unter jedem Wagen ist die in den Fig. 3, 4 und 5 im Längsschnitt, Querschnitt und Grundrifs dargestellte Anordnung getroffen.

Die Rohrleitungen A und B kreuzen sich, wie 'in Fig. 5 dargestellt, unterhalb des Wagens, so dafs ihre Enden an den Kopfenden des Wagens immer gleichartig angeordnet sind, gleichviel in welcher Richtung der Wagen fährt.

An jedem Ende der Rohrleitung B eines Wagens ist der Hahn r² angebracht, der während der Fahrt geöffnet ist, und geschlossen wird, wenn der betreffende Wagen losgekuppelt wird. An jedem Wagen sind die verticalen Bremscylinder F angebracht, deren untere Enden mit gespannter Luft durch die Zweigleitungen a ¹^² gespeist werden, welche von dem Ventil G ausgehen, das durch ein Rohr α mit der Änzugsleitung A verbunden ist.

Die oberen Enden der Cylinder sind durch die Zweigleitungen b¹ P mit dem von der Abzugsleitung B kommenden Rohr b verbunden, und zwar entweder direct oder durch Vermittelung eines Regulirventils G¹, das ein schnelles Anziehen der Bremsen gestattet, ohne dafs man nöthig hätte, sämmtliche Bremscylinder durch die Abzugsleitung B zu entleeren. Die in den Rohren α und b angebrachten Hähne r^s r⁴ gestatten aufserdem, die Bremscylinder F eines Wagens gänzlich auszuschalten, wenn dieselben irgendwie beschädigt sein sollten.

Nach dieser Andeutung der allgemeinen Anordnung sollen nunmehr die einzelnen Theile des Bremssystems erläutert werden.

Der Druckreducirapparat D, im Verticalschnitt in Fig. 6 dargestellt, besteht aus einem Gehäuse, in welchem zwei Kolben//¹ von verschiedenem Querschnitt arbeiten, welche Kolben auf einen Schieber oder ein Ventil S wirken, das auf der Stange M sitzt, welche beide Kolben mit einander verbindet. Der Druckreducirapparat ist durch Rohrstutzen C mit dem nach dem Reservoir R der Lokomotive führenden Rohr A¹ verbunden, während der Rohrstutzen C¹ an das nach dem Regulator C führende Rohr A² anschliefst. Die Spannungen der Luft vor und hinter diesem Druckreducirapparat stehen im umgekehrten Verhältnifs zu den Kolbenquerschnitten des Apparates. Dieser Apparat gestattet somit, das Volumen der in dem Hochdruckreservoir der Lokomotive aufgespeicherten Luft um ein Beträchtliches zu vermindern.

Der Bremsregulator C ist derjenige Apparat, welcher in den beiden Leitungen die erwähnte Druckdifferenz behufs Bremsung erzeugt und dieselbe nach Belieben selbst während der Luftzuführung veränderlich zu machen gestattet, um auf diese Weise die Kraft, mit welcher die Bremsen angezogen werden, zu reguliren. Fig. 7 veranschaulicht den Apparat im Längsschnitt. Derselbe besteht aus dem cylmdrischen Gehäuse C, dessen Inneres durch drei Scheidewände in vier Kammern d d^l d? d³ getheilt ist. Die Scheidewände selbst sind mit einer centralen Durchbohrung versehen, welche den Plungerkolben 1 aufnimmt; derselbe endet in einer Stange e, welche durch den einen Boden des cylmdrischen Gehäuses geführt ist. Die Ledermanschetten/ bewirken eine Dichtung zwischen den Scheidewänden und dem Kolben. Die Stange e kann durch Einwirkung einer Zugfeder g nach links vorgezogen werden, welche Zugfeder einerseits am Kolben^·¹, andererseits an der Mutter h befestigt ist, welche letztere durch Schraube i und Handrad in der rohrartigen Verlängerung des Gehäusedeckels verschoben werden kann, wobei, wie Fig. 8 veranschaulicht, der Kolben ,^¹ gegen den an der Stange e sitzenden Kopf?'¹ stöfst und die Stange e mitnimmt.

Die Kammer d communicirt, wie bereits erwähnt, durch Rohr A² mit dem Druckreducirapparat D bezw. dem Luftreservoir R auf der Lokomotive, Fig. 1, und der Leitung A des Zuges. Die Kammern d' und d³ stehen mit der Rohrleitung B in Verbindung, während Kammer d"¹ durch Rohransatz ζ mit der Austrittsleitung E verbunden ist. Die linke Kolbenoberfläche ist somit constant der Spannung im Röhr A, die rechte Kolbenoberfläche derjenigen in B ausgesetzt.

Vorausgesetzt, die Kammer d enthalte comprimirte Luft, und es werde kein äufserer Druck auf den Kolben / ausgeübt, so wird der letztere sich nach rechts verschieben, so dafs die Kammer d¹ mit der Kammer d in Verbindung gesetzt wird und die Luft nach B und auf die rechte Seite des Kolbens gelangen kann. Da somit gleicher Druck auf beiden Seiten des Kolbens herrscht, so wird letzterer trachten, seine mittlere Lage, Fig. 7, einzunehmen. Herrscht im Gegentheil in der Rohrleitung B aus irgend einem Grunde eine gröfsere Spannung als in A, so wird der Kolben / sich nach links bewegen und die Verbindung der Kammern d? und d³ herbeiführen, so dafs die Luft aus dem Rohr B entweichen kann, bis die Spannungen in B und A gleich geworden sind.

"Uebt man nunmehr durch Schraube i einen Zug auf den Kolben / aus, so wird der letztere sich nach links bewegen, Fig. 8, die Kammern d² - und d³ mit einander verbinden, und es wird so lange Luft aus der Leitung B entweichen, bis die Differenz der auf den Kolben / einwirkenden Luftdruckspannungen der Spannung der Federn das Gleichgewicht hält. Der Kolben/ wird nunmehr die Differenz der Spannungen in A und B, sei es durch Austritt von Luft aus B, sei es durch Verbindung von B mit der Kammer d, proportional der durch den Lokomotivführer erzeugten Federspannung halten. Die Bremswirkung ist somit auf allen Wagen proportional dieser Spannungsdifferenz und kann nach Belieben veränderlich gemacht werden.

Wenn durch irgend einen Unfall ein Bruch der Rohrleitung B eintreten sollte, so erfolgt ein augenblickliches Anziehen der Bremsen. Wird die Leitung A unterbrochen, so sinkt plötzlich die Spannung in der Kammer d, der Kolben wird nach links verschoben, d³ in Verbindung mit ^² gebracht, und die Rohrleitung B entleert sich, wodurch wieder die Bremsen angezogen werden.

Bei der in Fig. 9 dargestellten modificirten Anordnung des Regulators wird mittelst Kurbel m, Schraube i, Mutter/ und Feder g in den Leitungen A und B eine Spannungsdifferenz erhalten, die entweder Null ist oder gleich der durch Kurbel m, Schraube i und Mutter/ erzeugten Spannung der Feder g. Die Feder g stützt sich auf den Kolben /, dessen untere Oberfläche immer mit Rohr A¹ und Rohr A, dessen obere Fläche jedoch durch Kanal K mit der Rohrleitung B in Verbindung steht.

Mit der Kolbenstange des Kolbens / ist der Schieber / verbunden, der entweder den Uebergang der Luft von A nach B oder den Austritt der Luft aus Rohr B bewirkt.

Der Bremscylinder ist in Fig. 10 dargestellt und so angeordnet, dafs vor Allem bei abgezogenen Bremsen zwischen Kolbenstange und Cylinder eine vollständige Dichtung erzielt wird, da es gerade dann viel darauf ankommt, keinen Verlust an comprimirter Luft zu haben. Der

Cylinder F ist mit einem von dem unteren Deckel ausgehenden und in das Innere des Cylinders hineinragenden Rohr J versehen, das an seinem oberen Ende eine im Querschnitt ■winkelförmig gestaltete Ledermanschette j¹ und an seinem unteren Ende einen flachen Lederring f zur Dichtung der hohlen Kolbenstange im Ruhezustande trägt. Die Zugstange Z, welche drehbar mit der Kolbenstange verbunden ist, überträgt die Bewegung derselben direct auf den Bremsmechanismus. Dieser Cylinder mit Differentialkolben sichert das Abziehen der Bremsen, und wirkt der zum Anziehen dienende Druck auf ungefähr ²/₃ bis ⁴/₅ der Oberfläche, auf welche der für das Abziehen bestimmte Druck einwirkt.

Das Ventil G für das Anziehen der Bremsen ist in den Fig. 11 und 12m zwei auf einander senkrechten Verticalschnitten dargestellt. Das plattenförmige Ventil η ist in der anderen Abtheilung des Gehäuses G angeordnet und dient dazu, die Oeffnung 0 in der horizontalen Scheidewand zu verschliefsen. Die untere Abtheilung communicirt durch Rohr α mit der Rohrleitung^, die obere Abtheilung durch Rohre a¹ a? mit dem Bremscylinder^; p ist ein kleiner Reinigungs- oder Entleerungshahn.

Fig. 14 zeigt das Ventil G^% für das Abziehen der Bremsen. In dem Gehäuse G¹ ist ein schalenförmiger Kolben/ angeordnet, dessen Boden / ein durch eine Spiralfeder s geschlossen gehaltenes Ventil r⁵ enthält.

Dieses Ventil könnte auch durch eine kleine Oeffnung ersetzt werden, oder man läfst unter Anwendung eines nicht durchlöcherten Bodens die Dichtungsmanschette t fort, so dafs ein wenig Luft zwischen Kolben- und Cylinderwandung hindurch passireri könnte. Die comprimirte Luft gelangt aus der Leitung B mittelst Rohres b in den Raum oberhalb des Kolbens/, und durch die Ventilöffnung oder am Umfang des Kolbens vorbei in den Raum unterhalb des Kolbens/ und durch Rohre P P oberhalb der Bremscylinderkolben.

Will man die Bremsen anziehen, so wird in der Leitung B der Druck etwas vermindert; der Kolben/ wird alsdann sich heben und die Oeffnung q frei werden, so dafs P P mit der Atmosphäre in Verbindung kommen und der Raum oberhalb der Bremskolben entleert wird. Diese Entleerung erfolgt schnell, und da die Bremscylinder nicht durch Rohr B entleert werden, so kann letzteres viel kleiner ausfallen, während das Anziehen aller Bremsen des Zuges sehr präcis erfolgt.

Aus dem Vorhergehenden erhellt, dafs bei abgezogenen Bremsen die Spannung der Luft in beiden Rohrleitungen A und B, also auch auf beiden Seiten des Bremskolbens, gleich grofs ist, so dafs letzterer seine tiefste, in Fig. 10 dargestellte Lage einnimmt. Um die Bremsen anzuziehen, wird mittelst des Regulators C die eben beschriebene Spannungsdifferenz in den Rohrverbindungen A und B hervorgebracht, derart, dafs in der Rohrleitung B der Druck vermindert wird, während behufs Abziehens der Bremsen in beiden Rohrleitungen wieder gleichmäfsiger Druck erzeugt wird.

Die Fig. 15 und 16 veranschaulichen im Grundrifs und Schnitt eine Hälfte der Rohrkuppelung. Die ringförmige Scheibe L ist mit einer Nuth u versehen, in welche der Kautschukring ν gelegt wird. Auf ein Viertel des Umfangs der Scheibe L erstreckt sich die Nase o, während ihr gegenüber eine der Nase ο der zweiten Kuppelungshälfte entsprechende Nuth P angeordnet ist; iVist ein Rohrstutzen zur Aufnahme des Kautschukschlauches. Dieser Stutzen ist unter 30 ° zur Dichtungsebene der Kupplung geneigt.

Die Fig. 17 bis 20 zeigen Variationen dieser Kupplung, bei welchen immer eine Nase 0 entsprechend einem entgegengesetzt angeordneten Vorsprung P sich wiederfindet. Q Q sind Anschläge zur Begrenzung der Verdrehung beider Kupplungshälften gegen einander.

In der Kupplung, Fig. 21 und 22, besitzt der Dichtungsring ν die Form eines hohlen, abgestumpften Kegels, der sich ausdehnt und die erforderliche Dichtung bewirkt, sobald die comprimirte Luft einen Druck auf die Innenfläche desselben ausübt. Auch hier fafst die Nase 0 unter den Ansatz P der anderen Kupplungs-,hälfte, während Q einen Anschlag bildet.

Im Fall eines Bruches der Wagenkupplung erfolgt durch Entfernung der Wagen von einander ein Heben der Kupplung und die Kupplungshälften drehen sich gegen einander, die Haken lösen sich und die beiden Theile der Rohrkupplung trennen sich von einander, ohne dafs letztere beschädigt wird.

Da die Anzugsleitung A nicht mit Hähnen zu versehen ist, so hat man dieselbe am Ende des Zuges mittelst einer, der beschriebenen Kupplung ähnlichen Schlufsvorrichtung zu verschliefsen, während die Leitung B einfach am Ende des Zuges durch den betreffenden Hahn r² abgesperrt wird.

Wie 'aus Fig. 3 und 4 ersichtlich, ist jeder Bremsbacken S mit zwei Lappen a³ versehen, zwischen welchen die bei<r² aufgehängte Stange P hindurchgeht. Die Stange O¹ trägt die Bremsbacken und verbindet je zwei auf derselben Seite eines Räderpaares befindliche Backen, damit die einmal von den Rädern abgezogenen Bremsbacken weder an ihrem unteren, noch an ihrem oberen Ende den Radkranz berühren können, und sind, wie in Fig. 23 in vergröfsertem Mafsstabe. dargestellt, in Aussparungen der Stangen P sehr kurze und starke Spiralfedern d^l angeordnet, welche gegen die Innenfläche der Lappen d³ einwirken, so dafs die Bremsbacken sich nur

bei Vorhandensein einer gröfseren Kraft auf ihren bezw. Achsen o^J drehen können.

Die nach der Mitte hin gelegenen Achsen o¹ sind mit Hebelarmen P versehen, deren Enden mit den Zugstangen der Bremscylinder verbunden sind; ferner sitzen an diesen Achsen p¹ die kleinen Hebelarme g ^] g ^l, welche durch Zugstangen h ^x h ^l die Verbindung der Wellen o¹ in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise bewirken.

Während der Fahrt sind alle an den Enden der Wagen in der Rohrleitung JB angebrachten Hähne r"*, mit Ausnahme des am letzten Wagen befindlichen Hahnes, geöffnet; will man irgend einen Wagen in den Zug einrangiren, so löst man die Rohrkupplung A; bevor jedoch die Leitung B zu unterbrechen ist, mufs man die Hähne dieses Theiles der Leitung B schliefsen, um in der letzteren die zum Abziehen der Bremsen erforderliche Spannung aufrecht zu erhalten. Man kann dann jede Manipulation vornehmen.

Ist der Wagen in den Zug einrangirt, so verbindet man die betreffenden Enden der Leitungen A und B mit einander, und der Lokomotivführer sendet in Leitung A den zum Bremsen nöthigen Luftdruck. Sind alle Verbindungen in guter Ordnung, so werden durch den in die Leitung B tretenden Druck die Bremsen abgezogen und man kann abfahren; hat man jedoch vergessen, irgend einen Hahn in der Leitung .5 zu öffnen, so kann der .Druck nach dem hinter diesem geschlossenen Hahn befindlichen Wagen nicht gelangen, die Bremsen derselben bleiben angezogen und man kann nicht abfahren. Auf diese Weise macht die Bremse selbst einen Fehler in der Leitung bemerkbar.

Claims (7)

1. P ATENT-Ansprüche:

   ι . Die Anwendung der beiden Rohrleitungen A und B, Fig. 1 bis 5, für compromirte Luft, welche Rohrleitungen A und B mit den entgegengesetzten Enden der Bremscylinder verbunden sind, zum Zweck, die Bremsung durch Druckdifferenz hervorzubringen, und .μ zu reguliren.
2. 2. Die' Anordnung eines Druckregulators C, Fig. 1 und 2 und 7 bis 9, zum Zweck, in der Rohrleitung^ die zum Anziehen der Bremsen erforderliche Spannung und in der Rohrleitung B die zum Abziehen der Bremsen erforderliche Spannung hervorzubringen Und diese Spannungen nach Belieben gleich oder innerhalb gröfserer Grenzen veränderlich zu machen, welcher Regulator die gespannte Luft nach der einen oder der anderen der beiden Leitungen dirigirt, und entweder:

   a) aus der Combination des Steuerkolbens /, Fig. 7 und 8, den zugehörigen Kammern d d^l d"' d^s, von denen d mit A bezw. A², und d¹ und d³ mit B, und d² mit E verbunden sind, sowie der auf diesen Kolben wirkenden, ihrer Spannung nach regulirbaren Zugfeder^-, oder aber

   b) aus der Combination des Kolbens T, Fig. 9, mit dem Schieber /, dem Kanals, Leitungen A bezw. A ² und B mit der ebenfalls der Spannung nach regulirbaren Druckfeder g besteht.
3. 3. In dem Ventil G\ Fig 14, der Kolben^ in Verbindung mit der durch p verschliefsbaren Ausströmungsöffnung q, um bei einer Druckverminderung in B bezw. b die Luft aus P und dem Bremscylinder zu entlassen und das Bremsen zu bewirken.
4. 4. In dem Kolben/, Fig. 14, das Ventil r, um bei einer Druckerhöhung in B bezw. b die Luft durch b² in die Bremscylinder zu lassen und die Bremsen zu lösen.
5. 5. Der Druckreducirapparat D, Fig. 6, bestehend aus einem Cylinder mit zwei Kolben/ und/' von verschiedenen Querschnitten, welche mit einander und mit einem Schieber oder Ventil s verbunden sind, derart, dafs der Druck der Luft im Reservoir und der die Bremsen speisenden Luft nach Passirung des Apparates sich umgekehrt verhalten wie' die Querschnitte der Kolben.
6. 6. Der aus dem Kolben F¹, Fig. 10, und der im Rohre J gedichteten starken Stange K gebildete Differentialbremskolben mit unterem constanten und oberem regulirbaren Druck in Combination mit den Rohrleitungen A und B.
7. 7. An der vorstehend beschriebenen. Bremse die Rohrkupplungen, Fig. 15 bis 21, deren einzelne Kupplungsglieder auf ein Viertel ihres Umfangs mit einer Nase und auf dem entgegengesetzten Theil mit einem derselben entsprechenden Einschnitt versehen sind, und deren Rohransatz gegen die Dichtungsfläche um ca. 30 ° geneigt ist, zum Zweck, beim Bruch einer Wagenkupplung ein Lösen der Kupplungsglieder zu bewirken, ohne dafs letztere beschädigt werden.

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.