-
Elektrisch gesteuerte Luftbremse. Die Erfindung bezieht sich auf elektrisch
gesteuerte Luftbremsen derjenigen Art, bei welcher ein Druckmittel wie komprimierte
Luft auf elektrischem Wege aus der Bremsleitung ausgelassen wird, um auf diese Weise
.die Bremswirkung durch den ganzen Zug hindurch zu beschleunigen.
-
Bei Bremsen der angegebenen Art ist bisher entweder eine Batterie
oder ein Elektrizitätserzeuger, der von der Wagenachse oder
durch
Dampf angetrieben wird, also Stromquelle benutzt worden. Jede dieser Anordnungen
ist unzweckmäßig und kostspielig sowohl hinsichtlich der Einrichtung als auch der
Erhaltung. Weiterhin besteht der Nachteil, daß bei einem langen Zuge und bei Anordnung
des Generators an einem Ende des Zuges die Wirkung der die Bremsen überwachenden
Magnete am anderen Zugende nur durch Verwendung schwerer Leiter und eines starken
Stromes gesichert werden kann.
-
Bei einigen der bekannten Anordnungen ist der Zugstromkreis gewöhnlich
offen, bei anderen geschlossen. In ersterem Falle wird bei einem Zerreißen des Zuges
keine sichere elektrische Übertragung erzielt. In letzterem Falle erfolgt eire dauernder
Stromverbrauch während der Bewegung des Zuges, die Kontakte werden abgenutzt, und
im Falle eines Drahthruches fließt der Strom nur bis zu denjenigen Wagen, auf welchen
der Bruch stattgefunden hat.
-
Einige dieser Nachteile können dadurch vermieden werden, daß auf jedem
Wagen des Zuges eine Batterie oder ein von der Achse aus angetriebener Generator
angeordnet wird. Aber hierdurch wird der Aufwand der hohen Gestehungs- und Unterhaltungskosten
nicht vermieden.
-
Die erwähnten Nachteile werden bei der Bremse gemäß vorliegender Erfindung
vermieden, die sich dadurch auszeichnet, daß jeder Waren eines Zuges oder auch bestimmte
Wagen mit einem Elektrizitätserzeuger ausgestattet sind, der besonders darauf eingerichtet
ist, daß er durch ein flüssiges Druckmittel wie Druckluft aus der Bremsanlage in
der Weise angetrieben wird, daß ein Stromstoß zur elektrischen Übertragung einer
Druckminderung in der Bremsleitung von einem Wagen zum anderen zum Zweck der Anlegung
der Bremsen erzeugt wird. Die Zugstromkreise sind gewöhnlich offen; sie können aller
auch geschlossen gehalten werden. In jedem Fall ist der Generator aewöhnlich außer
Tätigkeit, während der Zug läuft, und es fließt kein Strom in den Zugstromkreisen.
Tritt eine Druckminderung; sei es absichtlich oder zufällig, in der Bremsleitung,
auf der I:okomotive oder an irgendeinem Wagen des Zuges ein, so geht ein Stromstoß
von dem betreffenden Wagen zu dem die Bremsen überwachenden Magneten des nächstfolgenden
Wagens, der eine entsprechende Druckminderung in der Leitung dieses Wagens und einen
ähnlichen Stromstoß in diesem erzeugt, der dann seinerseits zum nächsten Wagen geschickt
wird, und so weiter der Reihe nach durch den ganzen Zug.
-
Jede elektrische Erzeugervorrichtung, die durch ein. Druckmittel,
wie Druckluft in der Weise lkeinflußt wird, daß ein plötzlicher Stromstoß von genügend
hoher Spannung erzeugt wird, kann im Rahmen der Erfindung Verwendung finden, und
es ist nicht wesentlich, daß j e eine solche Vorrichtung auf jedem Wagen des Zuges
vorgesehen wird. Ist die benutzte Art des Stromerzeugers genügend kräftig, so kann
sie z. B. auf jedem zweiten Wagen vorgesehen sein. In jedem Fall wird bei Eintritt
einer Druckminderung in der Bremsleitung eines Wagens der Generator auf diesem oder
dem nächsten Wagen durch die örtliche Druckminderung zuerst eingeschaltet, und diese
Druckminderung wird als dann elektrisch bis zum nächstfolgenden Generator übertragen.
-
Es hat sich eine kleine elektromagnetische Erzeugervorrichtung als
besonders geeignet erwiesen, so daß deren Verwendung bevorzugt wird. Diese Einrichtung
soll auf jedem Wagen des Fahrzeuges angebracht werden. Zu diesem Zweck wird das
Leitungsnetz des Zuges gemäß der Erfindung so angeordnet, daß jeder Generator nur
einen Strom zu liefern hat, der sich bis zum nächsten Wagen erstreckt, und zwar
derart, daß die Fortpflanzung einer Druckminderung nach jeder Richtung hin erfolgen
kann. Würde z. B. ein Zug nahe der Mitte zerreißen, so würde die Druckminderung
in der Leitung, die infolge des Bruches an jener Stelle einträte, sowohl in der
Richtung nach vorn als auch zum rückwärtigen Teil des Zuges hin elektrisch fortgepflanzt
werden.
-
Bei Verwendung eines solchen kleinen elektromagnetischen Generators,
der einen Strom liefert, welcher sich nur bis zum nächsten Wagen ausbreitet, hat
sich gezeigt, daß eine anfängliche Druckminderung, die an einem Ende eines langen
Güterzuges eintritt, auf elektrischem Wege schneller bis zum anderen Ende des Zuges
übertragen wird, als wenn ausschließlich Luftwirkung benutzt würde.
-
In der Zeichnung zeigt Abb. i eine Schnittansicht einer elektrisch
gesteuerten Bremse gemäß der Erfindung, Abb.2 einen Schnitt nach der Linie a-a der
Abb. i und Abb. 3 ein Stromkreisdiagramrn für vier Wagen.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung (Abb. i) kann
eine dreifache Ventilvorrichtung i vorgesehen werden. Am rückwärtigen Bolzenflansch
dieser Einrichtung ist eine Stütze 2 angeordnet mit i einem Magneten 3 zur Beeinflussung
eines Ventils, sowie ein Relaisventil 5, das durch das Ventil q. überwacht wird.
-
Der Elektrizitätserzeuger kann ein paar bewegliche permanente Hufeisenmagnete
6; so- i wie einen feststehenden Anker enthalten, der aus einem. Kern 7 und einer
Spule 8 besteht,
welche die inneren -Schenkel der Magnete 6 und
der Kerne 7 umschließt.
-
Zwischen den Magneten 6 ist eine Kolbenstange 9 angeordnet, die an
einem Ende mit einem Kolben io und am entgegengesetzten Ende mit Kontakten i i und
12 versehen ist. Am Kolbenende der Stange 9 befindet sich ein beweglicher Schieber
13, der die Stange umgibt und mit einem Schieber 14 in Eingriff kommen kann. Letzterer
besitzt eine Ringwulst 15, die in Aussparungen liegt, welche an den inneren Schenkeln
der Magnete 6 ausgebildet sind. Zwischen dem Schieber 13 und dem Kolben io ist eine
schwache Feder 16 und zwischen den Magneten 6 und dein diese umschließenden Gehäuse
17 eine Feder 18 angeordnet.
-
Der Kontakt ri kann bei der Bewegung die Finger i9, 2o und 2i verbinden,
die entsprechend zu Zugdrähten 27, 23 und 24 fÜhren, von denen der letztere mit
dem einen Ende der Spule 8 verbunden ist. Der Kontakt 12 verbindet gewöhnlich die
Finger 25 und 26, die entsprechend zu den Zugdrähten 23 und 28 führen, wobei der
Draht 28 mit dem einen Ende des Magneten 3 verbunden ist, während die anderen Enden
des Magneten 3 und der Spule 8 mit einem Zugdraht 29 in Verbindung stehen.
-
Die Ventilvorrichtung i besitzt das ge-6räuchliche Gehäuse mit einer
Kolbenkammer 3o, die mit der Hauptleitung 31 in Verbindung steht und einen Kolben
32 enthält. Ferner ist in dem Gehäuse eine Ventilkammer 33 vorgesehen, die durch
Rohr 34 mit dem Hilfsbehälter 35 verbunden ist und ein Hauptschieberventil 36, sowie
ein Regelschieberventil 37 enthält, das an dem Hauptschieberventil angeordnet ist
und diesem gegenüber beweglich ist.
-
Das Gehäuse für das dreifache Ventil besitzt auch eine Kammer 38 für
den schnellwirkenden Kolben 39 sowie eine Ventilkammer 4o mit dem Auslaßventil 41,
das durch den Kolben 39 gesteuert wird. Ein Bremszvlinder 42 ist durch das Rohr
43 mit einem Kanal 44 verbunden, der zum Sitz des Schieberventils 36, sowie zu der
Kammer an der xnteren Stirnfläche des Kolbens 39 führt.
-
Bei der Benutzung fließt Druckmittel, das durch die Hauptleitung 31
zugeführt wird, in der gewöhnlichen Weise zur Kolbenkammer 30 und von dort durch
die überströmmit 6o zur Ventilkammer .13 und zum Hilfsbehälter 35. Ebenso wird Druckmittel
von der Ventilkammer 33 durch den Kanal 45 zur äußeren Sitzfläche . des Relaisventils
5 und von dort durch einen engen Durchlaß 46 zur Kammer 47 geführt, die durch den
Kanal 48 mit dem Ventil 4 verbunden ist.
-
In der Lösestellung des dreifachen Ventils ist die Kopienkammer 49,
welche den Kolben io enthält, durch Rohr 50, Kanal 51 und Hohlraum 52 im Hauptschieberventil
36 mit einer Auslaßöffnung 53 und infolgedessen mit der Außenluft in Verbindung.
-
Wird eine plötzliche Druckminderung in der Hauptleitung mittels des
gewöhnlichen Bremsventils hervorgerufen, so wird diese Druckminderung am Haupt-
oder Kopfwagen des Zuges, der in der Abb. 3 an der rechten Seite gezeigt ist, zuerst
wirksam, und diese führt die Bewegung des Kolbens des dreifachen Ventils in die
Anlegestellung oder Notstellung herbei.
-
Die dadurch entstehende Bewegung des Schieberventils 36 hat zur Wirkung,
daß der Durchlaß 54 mit einem Zweig des Kanals 4.4 zur Deckung kommt, so daß das
Druckmittel vom Hilfsbehälter zum Bremszylinder übertritt. Der Kanal 5, wird
durch die Bewegung des Hauptschieberventils ebenfalls freigelegt und es wird infolgedessen
Druckmittel durch den Kanal 51 hinter das Absperrventil 55
und zu einem Kanal
56 geleitet, der 7,u der Kammer 38 des schnellwirkenden Kolbens führt, so
daß dieser zwecks öffnens des Auslaßventils 41 verschoben wird, was die gewöhnliche
örtliche Druckminderung in der Leitung zur Folge hat.
-
Das Druckmittel strömt auch vom Kanal 51
durch das Rohr
50 zur Kolbenkammer 49 und bewirkt, daß der Kolben io zunächst die Kolbenstange
9 bewegt und die Kontakte i i und 12 verschiebt. Dadurch wird die elektrische Verbindung
der Finger 25 und 26 unterbrochen und der Stromkreis des Lokalmagneten 3 geöffnet.
Hierdurch wird ein unnötiger Stromverbrauch für die Erregung des Magneten 3 vermieden,
da: auf demjenigen Wagen auf dem die Notwirkung eingeleitet wird, das Anlegen der
Bremse .durch Luftdruck bewirkt wird.
-
Die Bewegung des Kontaktes i i. verbindet die Finger i9, 2o und 21,
so daß die Spule 8 mit den Zugdrähten23 und 27 verbunden wird.
-
Bei Weiterbewegung des Kolbens io erfaßt dieser den Schieber r.3 und
verschiebt ihn so, daß er auf den Schieber 14 wirkt, wodurch die Magnete 6 vom Anker
7 wegbewegt werden.
-
Durch die Bewegung des Magneten 6 -7egenüber der Spule 8 wird in dieser
ein Strom induziert, der durch den Draht 24 und Zugdraht 23 zum Finger 25 der Schaltvorrichtung
des nächstfolgenden Wagens übertragen wird. Da der Schalter auf diesem Wagen sich
in der normalen Lage befindet, so verbindet der Kontakt 1:2 die Finger 2 @ und 26
miteinander,- so daß der Strom durch den Draht 28 dem Magneten 3 zugeführt wird,
dessen anderes Ende durch Draht 29 mit dem
anderen Ende .der Spule
8 verbunden isi, so daß ein geschlossener Stromkreis gebildet wird.
-
Der Magnet 3 auf diesem Wagen wird infolgedessen erregt, so daß das
Steuerventil :1 geöffnet wird und Druckmittel aus der Kammer :17 durch den Kanal
48 zur Auslaßöffnung 57 gelangt. Der Druck: aus den Hilfsbehälter, der die wirksame
Fläche der entgegengesetzten Seite des Relaisventils 5 beeinflußt, drückt dieses
Ventil von seinem Sitz und es fließt Druckmittel aus dem Hilfsbehälter durch den
Kanal 45 zum Kanal 51
und von dort hinter das Abschlußventil55 zum Kanal
56, so daß das Druckmittel dem schnellwirkenden Kopien 39 zugeführt wird,
um eine Schnellbremsung auf diesem Wagen herbeizuführen.
-
Ferner tritt Druckmittel vom Kanal 51
durch Rohr 50 zur
Kolbenkammer 49 über, so daß der Kolben io zwecks Erzeugung von Strom auf diesem
Wagen verschoben wird. Der so erzeugte Strom wird seinerseits zum nächsten Wagen
unmittelbar hinter diesem in der beschriebenen Weise übertragen.
-
Auf diesem Wege wird die Notbremsung im ganzen Zug auf elektrischem
Wege bewirkt, wodurch eine gleichmäßigere Anlegung der Bremsen im ganzen Zuge erzielt
wird, als es mit Hilfe der Luft möglich wäre.
-
Der Kolben io bleibt nicht in derjenigen Stellung; in der die Verbindungen
zwischen dem Kontakt ii und den Fingern 19, 2o und 2i geschlossen sind, sondern
er setzt seine Aufwärtsbewegung fort, so daß die Stromkreise wieder geöffnet werden.
Wird der Druck in der Hauptleitung zwecks Lösens der Bremsen vermehrt, so kehrt
der Kolben des dreifachen Ventils in die Lösestellung zurück und der Kanal 5 i wird
mit dem Auslaß`-kanal 53 durch den Hohlraum 52 verbunden, so daß Druckmittel aus
der Kolbenkammer .1.9 ausgelassen wird und die Federn 16 und 18 die beweglichen
Teile des Stromerzeugers in die normale Stellung zurückführen können.
-
Wird die Notbremsung durch ein Zerreißen des Zuges veranlaßt, so wird
Druckmittel aus der Leitung an der Trennungsstelle ausgelassen und die plötzliche
Druckminderung, die auf das dreifache Ventil des ersten Wagens des rückwärtigen
Teiles wirkt, verursacht dann die elektrische Übertragung der Schnellwirkung in
der gleichen Weise nach rückwärts. .
-
Im vorderen Zugabschnitt wird das dreifache Ventil an dem der Bruchstelle
zunächst gelegenen Wagen durch die plötzliche Druckminderung in der Leitung umgesteuert
und der Stromerzeuger dieses Wagens wird durch den Zutritt von Druckmittel zum Kolben
io in der beschriebenen Weise in Tätigkeit gesetzt.
-
In diesem Fall sind jedoch die elektrischen Stromkreise so angeordnet,
wie dies in Abb.3 der Zeichnung veranschaulicht ist, derart daß der Magnet 3 desjenigen
Wagens, der gerade vor dem Wagen liegt, wo die Notwirkung eingeleitet wird, erregt
wird. In diesem Fall fließt der Strom von der Spule 8 durch Draht 2q., Kontakt z
i zu Draht 27 und von dort durch Draht 23, -Finger 25, Kontakt 1:2 und Finger 26
zu Draht 28 und durch den Magneten 3 zum Draht 29 und weiter zum anderen Ende der
Spule B.
-
Um die Kammer über dem Kolben io unter dem Druck der Außenluft zu
erhalten und die Bildung eines. Luftkissens zu verhindern, das die Bewegung des
Kolbens zu verzögern streben würde, kann eine Auslaßöffnung 58 vorgesehen werden,
die durch eine Nut 59 im Schieber mit jener Kammer in Verbindung stehen kann.
-
Die beschriebene Anordnung ermöglicht die Verwendung eines( vergleichsweise
kleinen Stromerzeugers, da dieser nur Strom für die Magnete an dem unmittelbar benachbarten
Wagen zu liefern hat.