DE2305391C3 - Selbsttätige Kupplung für mit einer Bremsluftleitung versehene Eisenbahnwaggons - Google Patents

Description

25 einrichtung (2) öffnet

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Vorsteuerventile (3 und 4) jeweils eine aus einem Ventilgehäuse (21 bzw. 32) herausragende, mit einem mit dem Sperriegel (17) kinematisch verbundenen Teil (Nocken 19) bzw. einem Teil eines anzukuppelnden Eisenbahnwaggons (10) zusammenwirkende, axial verschiebbare Kolbenstange (20 bzw. 28) und einen Kolben (22 bzw. 31) aufweisen, der den Durchgang von Druckluft durch das betreffende Vorsteuerventil (3 bzw. 4) unterbrechen kann.

3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschaltventii (62) der Entriegelungseinrichtung (2) einen mechanisch betätigbaren Stößel (66) und einen von der zur Entriegelungseinrichtung (2) gelangenden Druckluft betätigbaren Rückstellkolben (67) aufweist.

4. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (5) drei voneinander getrennte Kammern (37,38 und 39) aufweist, von denen zwei Kammern (38 und 39) je einen der Schüeßteile (45 bzw. 50) enthalten und die dritte Kammer (37) eine doppeltwirkende Stößeleinrichtung (40 bis 43) zum wahlweisen Betätigen eines der beiden Schließteile (45 bzw. 50) enthält, wobei die den ersten Schließteil (45) enthaltende Kammer (38) in der Bremsluftleitung (A, A') liegt und die beiden anderen Kammern (37 und 39) in Steuerleitungen angeordnet sind.

Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Kupplung für mit einer Bremsluftleitung versehene Eisenbahnwaggons mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruches.

Bei einer bekannten Kupplung dieser Art (DE-PS 52 274) ist eine elektrische Fernsteuerung vorgesehen, mit deren Hilfe die Verbindung zwischen der Bremsluftleitung und dem betreffenden Kupplungsstück geöffnet oder gesperrt wird. Hierfür ist eine spezielle elektrische Energiequelle neben entsprechenden elektrischen Schaltungselementen erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen und zuverlässigen Mitteln bei einer Kupplung der eingangs genannten Gattung zu gewährleisten, daß die durch die Kupplungsstücke hindurchführende Bremsluftleitung nur dann geöffnet werden kann, wenn die Kupplung einwandfrei verriegelt ist, und daß die durch die Kupplungsstücke führende Bremsluftleitung beidseits der Kupplung geschlossen worden ist, bevor die Kupplungsstücke zum Entkuppeln voneinander gelöst werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Kennzeichens des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die bei der erfindungsgemäßen Lösung jedem Umschaltventil zugeordneten Vorsteuerventile gewährleisten nicht nur ein sicheres Kuppeln und ein gefahrloses Lösen der Kupplung, sondern haben den zusätzlichen Vorteil, daß keine weitere Energiequelle, wie beispielsweise eine elektrische Energiequelle, erforderlich ist, um automatisch ein- oder auskuppeln zu können.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen selbsttätigen Kupplung dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild der Kupplung, wobei die Ventile geschnitten dargestellt sind,

F i g. 2 eine schematische Seitenansicht mehrerer mit der erfindungsgemäßen Kupplung aneinandergekuppelter Eisenbahnwaggons,

Fi g. 3 einen Längsschnitt durch das Steuerventil für die Entriegelungseinrichtung in gegenüber F i g. 1 vergrößertem Maßstabund

Fig.4 einen Längsschnitt durch das Umschaltventil der Kupplung.

Die Kupplung 1 hat eine Entriegelungseinrichtung 2, ein in Abhängigkeit von der Verriegelung betätigtes Vorsteuerventil 3, ein in Abhängigkeit vom Eingriff der Kupplung in eine Gegenkupplung betätigtes Vorsteuerventil 4, ein Umschaltventil 5 und eine Leitung 6 zum Übertragen des Entriegelungssignals. Die Kupplung 1 ist eine eine schwenkbare Kupplungsklaue aufweisende Klauenkupplung mit an zwei miteinander zu verbindenden Eisenbahnwaggons 10 angebrachten Kupplungsköpfen, die automatisch aneinandergekuppelt und miteinander verriegelt und auch automatisch voneinander gelöst werden können.

Die Entriegelungseinrichtung 2 betätigt die Kupplung 1. Sie enthält in einem Zylinder 11 einen Kolben 12 mit als Anschlußelement dienender Kolbenstange 13 und eine Druckfeder 14. Die zum Betätigen verwendete

Druckluft wird durch eine Einlaßöffnung 15 zugeführt, damit die Kolbenstange 13 zum Lösen des nicht im einzelnen dargestellten Sperriegels 17 der Kupplung 1 verschoben wird. Nach dem Entkuppeln kann die Druckluft durch eine Auslaßöffnung 16 abs.Tömen, und ^T> der Kolben 12 mit der Kolbenstange 13 kehrt aufgrund der Druckfeder 14 in die Ausgangslage zurück.

Das mit dem Sperriegel 17 zusammenwirkende Vorsteuerventil 3 ist so ausgebildet, daß es ein Bestätigungssignal abgibt, wenn eine entsprechende Verstellung des Sperriegels stattfindet. Wie F i g. 1 zeigt, wird der Verriegelungszustand des Sperriegels 17 von einem Hebel 18 ermittelt, der den Sperriegel 17 mit einem drehbaren Nocken 19 verbindet, gegen dessen Nockenfläche eine axial verschiebbare Kolbenstange 20 ι > eines Kolbens 22 gedruckt wird, der verschiebbar in einem Ventilgehäuse 21 derart angeordnet ist, daß er bei verriegelter Kupplung den Durchgang von Druckluft durch das Vorsteuerventil 3 zuläßt und bei entriegelter Kupplung unterbricht Bei verriegelter Kupp'ung stehen la die Einlaßöffnung 23 und die Auslaßöffnung 24 des Ventilgehäuses 21 untereinander in Verbindung.

F i g. 1 zeigt, daß im Ventilgehäuse 21 eine Druckfeder 25 vorgesehen ist, welche die Kolbenstange 20 gegen die Nockenfläche des Nockens 19 drückt, so daß sie den Nocken abtastet.

Außerdem ist ein Ablaßventil 26 vorgesehen, das so ausgebildet ist, daß die Auslaßöffnung 24 mit einer Entlüftungsöffnung 27 in Verbindung tritt, wenn sich der Kolben 22 in seiner die Einlaßöffnung 23 verschließen- ω den Lage befindet.

Das Vorsteuerventil 4, welches bestätigt, daß cue Kupplung in Eingriff mit der Gegenkupplung ist, hat ein Ventilgehäuse 32, aus dem hermetisch abgedichtet eine verschiebbare Kolbenstange 28 herausragt, die zum J^r> Verschieben gegen die Kraft einer Druckfeder 29 mit einem Teil eines anzukuppelnden Eisenbahnwaggons in Kontakt kommt. Das Ventilgehäuse 32 enthält eine Einlaßöffnung 33 für Druckluft und eine Auslaßöffnung 34 zum Aussenden eines den Eingriff der Kupplungen bestätigenden Signals, wobei das Vorsteuerventil 4 geöffnet bzw. der Kolben 31 von einer Dichtfläche 30 abgehoben ist. Außerdem ist eine Entlüftungsöffnung 35 vorgesehen.

Die Vorsteuerventile 3 und 4 sind untereinander 4^r> mittels einer Leitung 36 verbunden, welche von der Auslaßöffnung 34 zur Einlaßöffnung 23 führt. Durch die Auslaßöffnung 24 wird Druckluft nur dann ausgesandt, wenn der Sperriegel 17 im Verriegelungszustand ist.

Das ein Sperren der Bremsluftleitung bewirkende Vt Umschaltventil 5 hat, wie insbesondere die vergrößerte Darstellung in Fig.4 zeigt, eine etwa in der Mitte liegende Kammer 37 und auf beiden Seiten dieser Kammer 37 je eine weitere Kammer 38 und 39. Die Kammer 37 ist mittels einer flexiblen Membran 40 in M zwei Hälften unterteilt, wobei diese Membran in der Mitte mit einer kreisförmigen Platte 41 versehen ist. Diese Platte 41 trägt auf ihren beiden Seiten Stößel 42 und 43, die senkrecht zur Membran 40 verlaufen und verschiebbar jeweils in eine der beiden Kammern 38 und 39 hineinragen. Die Kammer 37 bleibt jedoch gegenüber diesen weiteren Kammern 38 und 39 hermetisch verschlossen.

Die Kammer 38 ist von einer Trennwand unterteilt, die eine zentrale Öffnung 44 enthält. Auf der einen Seite der Trennwand ist ein Schließteil 45 angeordnet, der mit der einen Seite der öffnung 44 zusammenwirkt und von dieser abgehoben wird, wenn der Stößel 42 durch die Öffnung 44 hindurch verschoben wird. Der Schließteil 45 wird mit Hilfe einer Druckfeder 46 normalerweise auf seinen Sitz gedruckt An der Rückseite des Schließteils 45 ist eine Verlängerung in Form eines Kolbens 47 angeordnet, der verschiebbar in einem Zylinder 48 sitzt

Die Kammer 39 ist von einer Trennwand unterteilt, die eine zentrale Öffnung 49 enthält mit welcher ebenfalls ein Schließteil 50 zusammenwirkt der die Öffnung 49 freigibt wenn der Stößel 43 durch die Öffnung 49 hindurchgeschoben wird. Gegen die Rückseite des Schließteils 50 wirkt eine Druckfeder 81, welche ihn normalerweise auf seinen Sitz drückt

In der Kammer 37 ist eine weitere Druckfeder 82 angeordnet, welche die kreisförmige Platte 41 in Richtung zur Kammer 39 drückt

Die Kammer 38 ist auf beiden Seiten der Trennwand mit jeweils einer öffnung 51 bzw. 52 versehen, an welche die Bremsluftleitung A, A' angeschlossen ist, während die Kammer 37 auf jeder Seite der Membran 40 jeweils eins Öffnung 53 bzw. 54 aufweist, an welche die Signalluftleiiung angeschlossen ist Die Kammer 39 ist auf beiden Seiten ihrer Trennwand jeweils mit einer Öffnung 55 bzw. 56 versehen, welche ebenfalls an die Signalluftleitung angeschlossen sind. Schließlich ist noch eine öffnung 57 irn Gehäuse vorgesehen, welche mit der Rückseite des am Schließteil 45 angebrachten Kolbens 47 in Verbindung steht

Die Kammer 38 des Umschaltventils 5 liegt zwischen den in Fig. 2 dargestellten Teilen A und A' der Bremsluftleitung. Am Teil A' der Bremsluftleitung befindet sich ein nur angedeutetes Kupplungsstück 58, welches zur Verbindung der Bremsluftleitungen der aneinandergekuppelten Eisenbahnwaggons 10 dient.

Vom Teil A der Bremsluftleitung zweigt die Leitung 36 ab, die durch ein doppelt wirkendes Absperrveniil 59 zum Vorsteuervintil 4, von dort zum Vorsteuerventil 3 und schließlich zur in die Kammer 37 mündenden Öffnung 54 führt. Somit wird in die der Druckfeder 82 gegenüberliegenden Seite der Kammer 37 Druckluft durch die Leitung 36 nur dann eingeleitet, wenn die Kupplung 1 im Eingriff und verriegelt ist. Die Platte 41 und mit dieser der Stößel 42 wird dann in Richtung gegen den ersten Schließteil 45 verschoben und dieser somit von seinem Sitz abgehoben.

Die zum Übertragen des Entriegelungssignals dienende Leitung 6 ist durch ein in Fig. 1 in gestrichelten Linien angedeutetes Leitungssystem gebildet Dieses Leitungssystem geht von einem Druckluftbehälter 60 aus, der von dem Bremsluftleitungssystem unabhängig ist, und führt über eine Leitung 61, ein Einschaltventil 62 und eine Leitung 63 zu den Öffnungen 55,53 und 57 des Umschaltventils 5. Die öffnung 56 der Kammer 39 des Umschaltventils 5 ist über eine Leitung 64 mit einem Steuerventil 65 verbunden.

Das Einschaltventil 62 hat einen aus ihm herausragenden Stößel 66 und einen Rückstellkolben 67, der durch den Stößel 66 von einem Sitz abgehoben werden kann. Dieses Einschaltventil 62 kann beispielsweise an einem Eisenbahnwaggon 10 angebracht und mittels einer Fernsteuerung von einer geeigneten Stelle eines Rangierbahnhofes aus betätigbar sein.

Wie die vergrößerte Darstellung in Fig.3 zeigt, hat das Steuerventil 65 ein zylindrisches Gehäuse 68, das einer. Kolben 69 und einen auf der Außenseite mehrere umlaufende Nuten tragenden Schieber 70 enthält und mit als Anschlüsse dienenden öffnungen 71, 72, 73 und 74 versehen ist. Die öffnung 71 ist an die Leitung 64

angeschlossen, während in die öffnung 72 eine Leitung 75 mündet, welche Druckluft zum Betätigen der Entriegelungseinrichtung 2 führt. Diese Leitung 75 ist von der Leitung 61 abgezweigt. Die Öffnung 73 ist mit der Einlaßöffnung 15 der Entriegelungseinrichlung 2 über eine Leitung 76 verbunden, während die öffnung 74 über eine Leiitung 77 mit der Auslaßöffnung 16 der Entriegelungseinrichtung 2 in Verbindung steht. Das Steuerventil 65 ist so ausgebildet, daß, wenn Druckluft durch die öffnungen 71 und 72 eingeleitet wird, der Kolben 69 den Schieber 70 derart verschiebt, daß eine Verbindung zwischen den öffnungen 72 und 73 hergestellt wird. Dementsprechend werden die Leitungen 75 und 76 untereinander verbunden, um die Entriegelungseinrichtung 2 zu betätigen. Hierzu ist erforderlich, daß in die Leitung 6 Druckluft geführt wird, indem der Stößel 66 in das Einschaltventil 62 eingeschoben wird. Hierbei wird der Schließteil 50 von seinem Sitz abgehoben, so daß Druckluft aus der Leitung 6 über das Umschaltventil 5 in die Leitung 64 gelangt.

Die Leitung 63 ist mit einer Abzweigleitung 63' verbunden, an deren Ende ein Kupplungsstück 78 ähnlich dem Kupplungsstück 58 am Teil A' der Bremsluftleilung angebracht ist. Die beiden Kupplungsstücke 58 und 78 werden automatisch mit gegenüberliegenden Kupplungsstücken eines anderen Eisenbahnwaggons verbunden oder von diesen gelöst, wenn zwei Eisenbahnwaggons aneinandergekuppelt oder voneinander getrennt werden.

Mit der vorstehend beschriebenen Kupplung kann man Eisenbahnwaggons 10 in der nachstehend beschriebenen Weise automatisch aneinanderkuppeln und voneinander abkuppeln. Um beispielsweise einen Eisenbahnwaggon an das Ende eines Zuges anzukuppeln, werden die an den miteinander zu verbindenden Enden der Eisenbahnwaggons befindlichen Kupplungen 1 zunächst in die unverriegelte kuppelbereite Stellung gebracht, wobei der Teil A der Bremsluftleitung unter Luftdruck steht. Hierbei befindet sich der erste Schließteil 45 des Umschaltventils 5 in der geschlossenen Position und verschließt somit den Teil A der Bremsluftleitung nach außen. Die von der Bremsluftleitung abgezweigte Leitung 36 ist durch die Vorsteuerventile 4 und 3 gesperrt und das Einschaltventil 62 ist noch geschlossen, so daß die Membran 40 und die mit dieser verbundene Platte 41 in der neutralen Position gehalten wird und die Stößel 42 und 43 weder gegen den Schließteil 45 noch gegen den Schließtei! 50 wirken. Wenn unter diesen Bedingungen die Eisenbahnwaggons 10 aneinanderstoßen, werden deren Kupplungen 1 und die Teile A 'der Bremsluftleitung und die Abzweigleitungen 63' automatisch miteinander verbunden. Hierbei werden die Vorsteuerventile 4 und 3 betätigt, um Druckluft durch die Leitung 36 in den in F i g. 4 unten liegenden Teil der Kammer 37 einzuleiten und dadurch den Schließteil 45 von seinem Sitz mittels des Stößels 42 abzuheben sobald die Eisenbahnwaggons vollständig aneinandergekuppelt sind. Dadurch wird eine Verbindung zwischen den Teilen A und A 'der Bremsluftleitung hergestellt Somit wird, wenn die Bremsluftleitung des an das Ende des Zuges angekuppelten Eisenbahnwaggons unter Druck gesetzt worden ist. bestätigt daß die Eisenbahnwaggons sicher aneinandergekuppelt worden sind, indem man feststellt daß sich Druckluft in den Teilen A und Λ'der Bremsluftleitung aller Eisenbahnwaggons, mit Ausnahme des am hinteren Ende des letzten Eisenbahnwaggons befindlichen Teiles A', befindet. Ist ungenügend oder fehlerhaft gekuppelt und verriegelt, werden die Druckluftleitungen durch den Schließteil 45 des Umschaltventils 5 gesperrt, so daß keine Druckluft zu den Bremsluftleitungen der folgen-Ί den Eisenbahn waggons gelangen kann. Somit-kann auch keine Bremsluft aus den aneinandergekuppeltcn Teilen ausströmen.

Um die Eisenbahnwaggons an einer bestimmten Stelle voneinander zu trennen, d. h. um einzelne oder

tu mehrere Waggons vom Eisenbahnzug abzukuppeln, kann eine Vorrichtung vorgesehen sein, die zum Verstellen des Einschaltventils 62 dient und zu diesem Zweck den Stößel 66 desselben nach innen drückt, um ein Entriegelungssignal auszulösen und Druckluft in die Entriegelungseinrichtung 2 durch die Leitung 6 zu führen. Die hierbei durch die Leitung 63 geführte Druckluft wirkt auf die Membran 40 und den Kolben 47 und verschiebt denselben unter Einfluß der Druckfedern 81 und 82 derart, daß der zweite Schließteil 50 des

2» Umschaltventil 5 von seinem Sitz abgehoben wird. Die Druckluft wird daher zum Steuerventil 65 weitergeleitet, so daß der Kolben 69 desselben den Schieber 70 in der oben beschriebenen Weise verschiebt, um der Entriegelungseinrichtung 2 Druckluft zuzuführen.

?■> Nachdem die Entriegelung erfolgt ist, d. h. nachdem der Sperriegel 17 in eine vorbestimmte Lage angehoben wurde, strömt die Druckluft durch die Leitung 77 in das Steuerventil 65 zurück und schiebt den Schieber 70 in seine Ausgangslage. Der Kolben 12 kehrt dann ebenfalls

in in seine Ausgangslage zurück.

Das Einschaltventil 62 ist derart ausgebildet, daß es in die Schließlage, welche es ursprünglich eingenommen hatte, zurückkehrt, wenn Druckluft in die Leitung 76 gelangt. Von dieser Leitung 76 führt eine Abzweiglei-

i") tung 76' zur Rückseite des Einschaltventils 62, so daß die Rückseite des Rückstellkolbens 67 mit Druckluft beaufschlagt wird.

Andererseits schließt das Vorsteuerventil 3 die Einlaßöffnung 23, wenn die Entriegelung durchgeführt

•si· wurde, und öffnet die Auslaßöffnung 24 in die Atmosphäre. Dementsprechend wird Druckluft, die sich in der Kammer 37 auf der der Kammer 39 zugewandten Seite befindet, abgelassen und der Stößel 43 durch Druckluft verschoben, die sich in der der Kammer 38

^J"· zugewandten Seite der Kammer 37 befindet.

Das Vorsteuerventil 4 schaltet um, wenn ein Eisenbahnwaggon vom folgenden Eisenbahnwaggon getrennt worden ist weil dann der Kolben 31 in eine die Einlaßöffnung 33 sperrende Position verschoben wird.

v) Das Entkuppeln der Eisenbahnwaggons ist nun beendet, wobei der Teil A jeder Bremsluftleitung einschließlich der betreffenden Leitung 36 nach außen gesperrt und dicht verschlossen ist

Wenn bei fahrendem Eisenbahnzug unbeabsichtigt

ή eine Kupplung gelöst und Eisenbahnwaggons voneinander getrennt werden, so wird die Notbremse in folgender Weise betätigt. In diesem Falle gelangt keine Druckluft in die Leitung 63 und die Abzweigleitung 63' der Leitung 6, so daß der Schließteil 45 des

•Μ· Umschaltventils 5 der gelösten Kupplung von seinem Sitz abgehoben bleibt und die Teile A und A' der Bremsluftleitung nach wie vor untereinander verbunden sind und Druckluft aus dem Kupplungsstück 58 der gelösten oder getrennten Kupplung in die Atmosphäre

"'· ausströmen kann. Aufgrund des dadurch entstehenden Druckabfalls in der Bremslufüeitung spricht die Notbremse an. d.h. aufgrund dieses Druckabfalles werden die Bremsbacken angelegt so daß alle

Eisenbahnwaggons des Zuges gebremst werden.

Wenn zu Beginn Druckluft von einer Lokomotive in die Bremsluftleitung des Zuges, weiche noch nicht unter Druck steht, eingeleitet wird, kann die Druckluft in die Kammer 37 des Umschaltventils 5 durch die Leitung 36 ungehindert einströmen, um den Schließteil 45 von seinem Sitz abzuheben, wobei es unerheblich ist, ob die Druckluft aus dem Teil A oder dem Teil A' der Bremsluftleitung zugeführt wird, d. h. es ist unerheblich, in welcher Position sich das doppelt wirkende Absperrventil 59 befindet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   !.Selbsttätige, einen Sperriegel zum Verriegeln in der gekuppelten Stellung aufweisende Kupplung für mit einer an den Enden Kupplungsstücke aufweisenden Bremsluftleitung versehene Eisenbahnwaggons, mit einer fernbetätigbaren, mittels eines Steuerventils steuerbaren druckluftbetätigten Entriegelungseinrichtung, der Druckluft erst zuführbar ist, nachdem vorher die Verbindung zwischen der Bremsluftleitung und dem betreffenden Kupplungsstück mittels eines Umschaltventils selbsttätig gesperrt worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Umschaltventil (5) zwei in Reihe geschaltete Vorsteuerventile (3 und 4) zugeordnet sind, von denen das eine (4) in Abhängigkeit vom Eingriff der Kupplung (1) in eine Gegenkupplung und das andere (3) in Abhängigkeit von der Verriegelung der Kupplung (1) betätigt wird, wobei die beiden Vorsteuerventile (3 und 4) ein Öffnen eines ersten Schließteiles (45) des Umschaltventils (5) zur Verbindung der Bremsluftleitung (A, A') mit dem Kupplungsstück (58) nur dann bewirken, wenn sowohl sich die Kupplung (1) in vollständigem Eingriff mit der Gegenkupplung als auch sich der Sperriegel (17) vollständig in Verriegelungsstellung befindci, und daß der Entriegelungseinrichtung (2) ein fernbetätigbares Einschaltventil (62) zugeordnet ist, das bei seinem Betätigen durch Öffnen eines zweiten Schließteiles (50) des Umschaltventiles (5) unter gleichzeitigem Schließen des ersten Schließteiles (45) das Steuerventil (65) für die Entriegelungs-

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