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Elektrisch gesteuerte Luftbremse. Die Erfindung betrifft eine Verbesserung
und weitere Ausbildung der elektrischen gesteuerten Luftbremse nach Patent 309391.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, bei derartigen Lüftbremsen zwischen den Bremskolben
und die vom Speicherbehälter kommende Druckluft eine Flüssigkeit wie C51 oder Glyzerin
einzuschalten. Dies ist- in erster Linie insofern günstig, als Undichtigkeitsverluste
im Bremszylinder in einfacher Weise vermieden. werden, indem die Druckluft nur auf
die Flüssigkeit einwirken und niemals mit dem Kolben bzw. den Abdichtungsmitteln
desselben in Berührung kommen kann. Die Zwischenschaltung einer Flüssigkeit hat
ferner den weiteren Vorteil; daß die Bewegungen der Bremse gedämpft werden. Ferner
wird es dadurch möglich, den schädlichen Raum des Bremszylinders auf den Nullwert
zu bringen. Es genügt, wenn die in den Bremszylinder gebrachte Flüssigkeitsmenge
so groß ist, daß sie die den Speicherbehälter anschließende Ventilvorrichtung bedeckt.
Außerdem wirkt eine solche Flüssigkeit, insbesondere öl, insofern günstig, als sie
zur Isolierung und zum Feuchtigkeitsschutz der Elektromagnete benutzt werden kann.
Schließlich wird auf diese Weise selbsttätig die Schmierung des Bremskolbens und
Bremszylinders gesichert. Eine wesentliche Verbesserung ist weiterhin durch eine
derartige Einschaltung einer Flüssigkeit zwischen Bremskolben und Luftspeicher dadurch
möglich, claß die Flüssigkeit dazu benutzt wird, die Lösung der Bremse regelbar
zu machen. Es kann diese Wirkung erreicht werden, wenn die Flüssigkeit in Verbindung
mit der zwischen Speicherbehälter und Bremszylinder liegenden Ventilvorrichtung
als Verriegelungsmittel- für die Druckluft benutzt wird.
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Die Zeichnung zeigt in den Fig. i bis q. verschiedene Ausführungsmöglichkeiten
der Erfindung.
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In Fig. i bezeichnet i den Bremzylinder, in welchem sich der mit dem
Eisenkern 5 des Elektromagneten 13 verbundene Bremskolben z bewegt. Der Eisenkern
5 wirkt über das Gestänge 6; 7 auf den Bremsklotz 3, der vor dem zu bremsenden Rad
9 angeordnet ist. In der den Speicherbehälter 8 und den Bremszylinder i verbindenden
Leitung 6.4, 74 ist ein Gefäß 65 angeordnet, das ein nach dem Prinzip des Hauptpatentes
ausgebildetes Ventil 66, 72 mit einem großen ttnd einem kleinen öfinungsquerschnitt
vgl.
auch Fig. ia - enthält. Der zum schnellen Bremsen dienende Elektromagnet 67 zieht
bei Erregung den Anker 68 an und hebt so den damit verbundenen großen Ventilteller
66 auf weiten Durchlaß, während der am Anker 68 befestigte Elektromagnet 69 bei
Stromlosigkeit seinen Anker 70 freigibt, so daß die auf diesen einwirkende
Feder 71 den mit dem Anker 70 verbundenen kleinen Ventilteller 72 für langsame
Bremsung Öffnen kann. Die Elektromagnete 67, 69 sind über die nach der Außenseite
des Gefäßes 65 geführten Leitungen 75,76 in der bereits anläßlich des Hauptpatentes
beschriebenen Weise an den Steuerschalter 2o mit den Widerständen ai, 22, 23 bzw.
an die Fahrdrahtleitung 33 angeschlossen, womit auch das Solenoid 13 über den Selbstunterbrechungskontakt
27 verbunden ist. Der Behälter 8 ist mit einem Druckmesser 32 versehen. Das Gefäß
65 ist ebenso wie die anschließende Leitung 74 mit Öl oder einer ähnlichen Flüssigkeit
gefüllt, welches etwa die Höhe x erreicht, wenn der Bremskolben 2 am Ende 'des Verdichtungshubes
sich befindet.
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Die Anordnung nach Fig. i arbeitet in der Weise, daß die Druckluft,
welche bei Dremsung über den dann geöffneten Ventilteller 66 oder 72 vom Behälter
8 aus einströmt, auf das Öl des Gefäßes 65 drückt, so daß dieses seinerseits auf
den Bremskolben 2 wirkt. Umgekehrt arbeitet beim Verdichtungs- und Lösungshub der
Bremskolben unmittelbar nur auf das Öl, das den Druck, da es selbst nicht züsammendrückbar
ist, auf die Luft überträgt. Es kann also weder bei der Bremsung noch bei der Verdichtung
Druckluft an den Bremskolben gelangen, so daß Undichtigkeitsverluste im Bremszylinder
nicht auftreten können. Auch sind die Elektromagnete 67, 69 durch das Öl in der
Art eines Öltransformators geschützt. In der Leitung 74 kann ein Absperrhahn 73
vorgesehen werden, mittels dessen die Bremse sich im Bedarfsfalle verriegeln läßt,
wenn z. B. ein Anhängewagen abgehängt oder ausgewechselt werden soll. Der Absperrhahn
73 wird vor Abschaltung des Linienstromes geschlossen, wodurch eine Bewegung der
gelösten Bremse unmög lich gemacht ist, so daß der Wägen für sich i beliebig verschoben
werden kann.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann die Anordnung nach Fig. i in der
Weise abgeändert werden, daß zur Aufnahme des Öles und des Ventiles sowie der Druckluft
ein einziger Behälter benutzt wird. Das elektromagnetisch gesteuerte Doppelventil
66, 72 ist hier in einen Behälter 77 derart eingebaut, daß zwei Räume entstehen,
von denen der eine 8 zur Füllung mit Druckluft über ein Ventil78 bestimmt ist, während
der andere 65 die Elektromagnete 67, 69 mit den zugehörigen Ankern 68, 7o aufnimmt
und über ein an die Leitung 74. angeschlossenes Rohr 9 finit Öl gefüllt wird. Bei
dieser Anordnung, die in den übrigen Teilen der Einrichtung nach Fig. i vollkommen
gleicht, ist jede Verbindungsleitung zwischen Speicherbehälter und Ölgefäß vermieden,
und die an den Bremszylinder anschließende Leitung enthält nichts wie Öl. Es ist
also hier nicht bloß im Bremszylinder, sondern auch sonst jede NZöglichkeit eines
Undichtigkeitsverlustes ausgeschlossen, indem keine Leitung vorhanden ist, die dazu
Veranlassung geben könnte. Die Einschaltung einer Flüssigkeit zwischen Bremskolben
und Druckluft kann natürlich auch dann angewendet -werden; wenn nicht eineDoppelventilvorrichtung,
sondern irgendeine andere der im Hauptpatent angegebenen Ventilanordnungen zwischen
Speicherbehälter und Bremszylinder vorgesehen ist, z. B. eine nur mit einem Hub
arbeitende Ventileinrichtung oder eine mit zwei Ventilen verschiedenen Öffnungsquerschnittes
ausgerüstete Anordnung.
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Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die
zwischen Speicherbehälter und Bremskolben eingeschaltete Flüssigkeit dazu benutzt
ist, den Lösungsvorgang der Bremse regelbar zu machen. Zwischen dem Speicherbehälter
8 und dem Bremszylinder i ist hier in dem Gefäß 65 eine Doppelventilvorrichtung8o,
81 untergebracht, deren einer Ventilteller 8o (vgl. auch Fig. 3a) den Zugang der
in dem Gefäß 65 enthalten-en Flüssigkeit, z. B. Öl, beherrscht und gegenüber seiner
Spindel etwas verschieblich ist, während der andere (8i) den Zutritt der vom Behälter
8 kommenden Druckluft regelt. Die beiden Elektromagnete 82, 83 dienen in Verbindung
mit der Feder 84 dazu, die beiden Ventile 8o, 81 entweder mit großem oder kleinem.
Hub zu öffnen. -Die Magnete 83, 84, welche auf einen gemeinsamen Anker 85 wirken,
sind derart mit dem Steuerschalter 2o verbunden, daß bei Unterbrechung des Stromes
in dem Elektromagneten 82 das in Öl getauchte Ventil 8o ebenso wie das Ventil 81
auf kleinen Hub geöffnet werden, wodurch eine langsame Bremsung bewirkt wird. Die
Druckluft strömt hierbei über das Ventil 81 ein und das dadurch verdrängte Öl wirkt
über das Ventil 8o auf den Bremskolben 2. Wird andererseits der Strom in dem Magneten
82 unterbrochen und in dem Magneten 83 geschlossen, so werden die -beiden Ventile
8o, 81 weit geöffnet, und die schnelle Bremswirkung tritt ein; indem ein entsprechend
rasches Einströmen von Druckluft und Verdrängen von t51 stattfindet.
Die
übrige Ausrüstung der Anordnung nach Fig. 3 ist die gleiche wie bei Fig. -i bzw.
2.
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Beim Lösen der Bremse, wenn der Stromkreis des Magneten 82 geschlossen
und auch das Solenoid 5 erregt wird, drängt der Bremskolben 2 das Öl durch das Ventil
80, das sich unter der vom Kolben 2 ausgeübten Druckwirkung öffnen kann, in das
Zwischengefäß 65 zurück. Sobald der Stromkreis des Solenoids 5 unterbrochen wird,
was durch entsprechende Einstellung des Schalters 2o geschieht, schließt sich das
Ventil 8o wieder, so daß keine neue Bremsung mehr eintreten kann, obgleich der Bremskolben
nur einen Teil seines Lösungshubes ausgeführt hat und der erzeugte Druck noch nicht
zum Zurückdrängen der Luft in dem Behälter 8 genügt. Es ist also möglich, die Lösung
der Bremse auf verschiedene Werte des Lösungshubes einzustellen, d. h. die Bremskraft
mehr oder weniger zu vermindern, ohne daß hierzu das Solenoid 5 als Gegenkraft benutzt
zu werden braucht, was eine wesentliche Stromersparnis und eine Vereinfachung des
Steuerschalters bedeutet. Ohne Anordnung der Flüssigkeit läßt sich eine solche Regelbarkeit,
die auf die Ausnutzung des Solenoids 5 als Gegenkraft verzichtet, bei der Lösung
der Bremse nicht erzielen, da der Bremskolben nur gegen Ende seines Hubes jeweils
einen zum Zurückdrängen der Luft in den Speicherbehälter genügenden Druck hervorbringt
und daher die Bremse bei nicht ganz zurückgezogenem Kolben stets wieder von neuem
mit dem gleichen Druck nach Unterbrechung des Stromes des Solenoids 5 angezogen
werden wird. Bei der Anordnung nach Fig.3 ist der auf das Öl durch die Luft ausgeübte
Druck beim Bremshub dadurch einstellbar, daß das Ventil 81 größere oder kürzere
Zeit offengehalten wird. Die Bremse nach Fig. 3- kann also mit Hilfe der zwischengeschalteten
Flüssigkeit und der dazugehörigen Ventilvorrichtung sowohl beim Brems- wie beim
Lösungshub regelbar gemacht werden.
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Die Fig. 4. zeigt eine Vereinfachung der Anordnung nach Fig. 3, bei
welcher ähnlich wie bei der Anordnung nach Fig.2 der Druckluftbehälter und das Flüssigkeitsgefäß
zu einem einzigen Behälter, jedoch ohne Trennwand, vereinigt sind, sowie außerdem
eine Ventilvorrichtung mit .einem einzigen Hub vorgesehen ist. Der Behälter 86 ist
hier in seinem oberen Teile 8 mit Druckluft und in seinem unteren Teile 65 mit Öl
gefüllt. Das Ventil 87 - (vgl. auch Fig. q.a) beherrscht den Zutritt des Öles zu
dem Bremszylinder i über die Leitung 74.. Zur Steuerung des Ventils 87 dient ein
Elektromagnet 88, der bei Nichterregung ein Öffnen des Ventils -unter Wirkung der
Feder 89 gestattet. Die übrige Ausrüstung ist bei Fig. q. . die gleiche wie bei
Fig.3. Bei Bremsung wird der Elektromagnet 88 unterbrochen, wodurch das Ventil
87 angehoben wird und das Öl unter der Wirkung der Druckluft auf den Bremskolben
2 arbeiten kann. Beim Lösungshub @@ ird das durch Unterbrechung des Stromes des
Elektromagneten 88 geöffnete Ventil 87 sich sofort wieder schließen, sobald infolge
Abstellung des Stromes des Solenoids 13 der Bremskolben 2, z. B. auf halben
Wege, stehenbleibt und die Flüssigkeit im Schließungssinne auf das Ventil wieder
einwirken kann. Es ist also auch hier ein mehr oder weniger starkes Anziehen der
Bremse ohne Benutzung des Solenoids als Gegenkraft möglich. Der Druck der Luft auf
das Öl ist bei der Anordnung nach Fig. q. zwar nicht regelbar, aber die Elastizität
der ganzen Bremseinrichtung, insbesondere des Gestänges, ist genügend, um auch das
Anziehen der Bremse praktisch hinreichend regelbar zu machen. -Es kann natürlich
auch bei der Ausführungsform der Fig. d. eine Ventilvorrichtung mit zwei Ventilen
von verschiedenem öffnungsquerschnitt oder ein einziges Ventil mit zwei verschiedenen
Hüben angewendet werden: Ferner ist es denkbar, daß die Flüssigkeit samt der zugehörigen
Ventilvorrichtung an die zwischen Bremskolben und Solenoid liegende Seite des Bremszylinders
angeschlossen wird, wobei gegebenenfalls an dem anderen Ende des Bremszylinders
eine Flüssigkeit ohne Ventilvorrichtung der Druckluft vorgeschaltet werden kann.
Auch besteht die Möglichkeit, die sämtlichen Bremsen eines Zuges in der Art des
Hauptpatents von einem mittels eines einzigen Schalters wirksamen Steuerplatz aus
zu beherrschen. Ebenso ist auch das selbsttätige Arbeiten der Bremse bei Unterbrechung
des Linienstromes oder bei Abreißen der Wagenkupplung gewährleistet.