DE399380C - Elektrisch gesteuerte Luftbremse - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 23. JULI 1924

REICHS PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- JVr 399380 KLASSE 2Of GRUPPE 37

(P 43246Hj'20f)

Henri Pieper in Lüttich, BeIg. Elektrisch gesteuerte Luftbremse.

Zusatz zum Patent 309391.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 29. November 1921 ab. Längste Dauer: 1. November 1933.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldungen in Belgien vom 27. November 1920 für die Ansprüche 1 und 2, vom 2. Juli 1921 für die Ansprüche 3, 4, 6, 7,12 bis 14, vom 14. Juni 1921 für die Ansprüche 5, 8 bis 10 beansprucht.

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung Elektromotor während der Lösung der Bremse

und weitere Ausbildung der elektrisch gesteu- ' den Inhalt eines den Bremszylinder bei der

erten Luftbremse nach dem Patent 309391, Bremsung speisenden Speicherbehälters unter

deren Prinzip darin besteht, daß ein auf dem Wiederherstellung des früheren Druckes wie-

Bremszylinder wirkender Elektromagnet oder j der auffüllt und die Regelung der Brems-

wirkung mittels dieses als Gegenkraft benutzten Elektromagneten oder Elektromotor.^ o<ler mittels eines die Speisung des Bremszylinder» durch den Luf!speicherbehälter beherrschenden Elektromagneten erfolgt.

Die Erfindung bezieht sich im besonderen auf die Anwendung derartiger Bremsen bei Zügen, vor allem bei Zügen mit einer größeren Wagenzahl, und bezweckt eine praktisch befriedigende Losung der besonderen in diesem Anwendungsfall der Bremse des Hauptpatentes auftretenden mechanischen und elektrischen Schwierigkeiten. Die Praxis hat gezeigt, daß es für Züge mit mehreren Wagen vorteilhaft ist, die den Ein- und Austritt der Druckluft steuernden Elektroniagnete und die auf die Bremskolben arbeitenden Solenoide unter Benutzung der Schienen als Rückleitung elektrisch in Reihe zu schalten, wie die Abb. 1 der Zeichnung schematisch zeigt. Gemäß Abb. 1 sind die Solenoide 3, deren Eisenkerne 2 mit den Bremskolben 1 verbunden sind, und die Elektroniagnete 9, welche die Ventile 4 für den Einlaß bzw. Austritt der Bremsluft nach bzw. von dem Bremszylinder steuern, in Reihe geschaltet und erfindungsgemäß an eine einzige Reihendynamo 10 angeschlossen, die von der Lokomotive des Zuges getragen und durch einen kleinen Dampfmotor von veränderlicher Geschwindigkeit und konstantem Drehmoment angetrieben sein kann. Bei dieser Anordnung wird bei Hinzufügung neuer Wagen zum Zug die Spannung des von der Dynamo 10 gelieferten Stromes zunehmen, die Stärke des die Bremsvorrichtungen durchfließenden Stromes aber konstant bleiben. Die Regelung der Stromstärke wird durch einen mehr oder weniger großen Nebenschluß zur Dynamo 10 erhalten, der mittels eines veränderlichen Widerstandes 11 herbeigeführt wird, der durch den Drehsrm 13 eingestellt wird und parallel zur Dynamo 10 über die Leitung 12 liegt. Die Bremswirkung wird um so größer sein, je kleiner die Stromstärke ist. Der Unterbrecher 17, 18, der mit dem Solenoidkern 2 verbunden ist, dient dazu, die Solenoide 3 am Hubende des Bremskolbens 1 kurzzuschließen und so Strom zu sparen. Die Abb. 2 zeigt ebenfalls eine Reihenschaltung der Solenoide 3 und der Elektromagnete 9 wie bei Abb. 1. Hier ist außerdem die Schaltung derart getroffen, daß während der Bremsperiode keinerlei Strom die Solenoide 3 durchfließt, so daß sich eine weitere Stromersparnis ergibt. Die Elektroniagnete 9 halten hier einen Kontaktarm 19 bei geschlossenem Ventil 4 angezogen. Die bei eier Bremsung bewirkte Stromschwächung gestattet dem Kontaktann 19 unter der Wirkung einer Eeder 53 mit einem an das Solenoid 3 angeschlossenen Kontakt 41 in Berührung zu kommen. Dadurch wird das Solenoid 3 über die Leitung 42 kurzgeschlossen. Dieser Kurzschluß findet statt, bevor die Bürste 14 die Kontakte 17, .18 verlassen hat, indem der Elektromagnet 9 derart ausgebildet ist, daß der Arm 19 auf den Kontakt 41 auftrifft, bevor das Ventil 4 seinen Sitz verläßt.

Wie die Abb. 3 zeigt, können die Solenoide 3 und die Elektroniagnete 9 auch in zwei getrennten Stromkreisen in Reihe über die Leitungen 43, 44-und die gemeinsame Rückleitung 45, 46, 47 geschaltet werden. Bei dieser Anordnung sind alle zur Entbremsung dienenden Solenoide 3 auf der Lokomotive kurzgeschlossen, bevor die Stärke des Stromes in den Elektromagneten 9 vermindert wird. Zu diesem Beliufe ist der Dreharm 48 des veränderlichen Widerstandesir, der im Nebenschluß zur Dynamo 10 liegt, so ausgebildet, daß er mit dem einen Ende 49 über einem Segment 51 schleift und dadurch sämtliche Solenoide 3 kurzschließt, während das andere Ende 50 des Armes 48 auf die einzelneii Kontakte 52 des Widerstandes 11 zwecks Regelung der Stromstärke der Elektroniagnete 9 eingestellt werden kann. Die übrige Schaltung der Abb. 3 ist die gleiche wie bei Abb. i.

Bei der Schaltungsanordnung'nach Abb. 4 sind die Soleiiciide 3 wiederum in Reihe an· eine Dynamo 34 konstanter Stromstärke angeschlossen, während die Elektromagnete 9 in Parallelanordnung zwischen der Rückleitung 38 des ersteren Stromkreises und einer dritten Leitung 39 liegen und von einer besonderen Dynamo 33 gespeist werden, die an die Leitungen 38, 39 angeschlossen ist. Die beiden Dynamos 34, ^t₁ werden von der gleichen Dampfmaschine angetrieben, in dem Stromkreis der Dynamo 34 liegt, da diese von einem Strom konstanter Stärke durchflossen werden muß, ein selbsttätiger St.romregeler 35, der z. B. durch ein Solenoid mit Tauchkolben dargestellt ist, das im Nebenschluß zur Erregerwicklung 2>7 ^fl^er Reihendynamo geschaltet ist und den beweglichen Arm eines Nebeuschlußwirlerstandes verstellt. Die Anordnung nach Abb. 4 bietet den Vorteil, ^llu daß sie eine Bremsung ermöglicht, welche bei dem letzten Wagen des Zuges beginnt und sich am Ende des Zuges kräftiger als an der Spitze abspielt, gleichgültig welche Vertauschungen mit den Wagen vorgenommen werden.

Diese verschiedenen Reihen- oder Reihenparalk'l schaltung der Elektromagnete und Solenoide gestatten nach der Erfindung den Schwierigkeiten zu begegnen, welche vom l^o elektrischen Standpunkt aus der Anwendung der Bremseinrichtung des Hauptpatentes bei

langen Zügen entgegenstehen. Durch Benutzung dieser Schaltungen der Abb. ι bis 4 ist es nicht nur möglich, die sämtlichen Bremsen des Zuges von einer einzigen Stelle, z.B. von der Lokomotive,, aus zu steuern und alle Wagen gleichzeitig zu bremsen, sondern auch die Stärke der Bremsung und Entbremsung nach der Geschwindigkeit und Belastung des Zuges einzustellen und eine selbsttätige Anpassung der Energielieferung an die Wagenzahl zu erreichen. Ferner wird der Kraftverbrauch auf ein Mindestmaß gebracht Alle diese Vorteile werden erfindungsgemäß dadurch verwirklicht, (iaß zur Speisung der Spulen der Bremsen eine oder zwei Dynamos, die auf der Lokomotive oder dem Kopf wagen des Zuges angeordnet sein können, vorgesehen werden und ihren Antrieb zweckmäßig durch eine gegebenenfalls vom Lokomotivkessel gespeiste

zo Dampfmaschine erhalten, während die Spulen in Reihe oder in Reihenparallelschaltung liegen.

Auf diese Weise ist es außerdem möglich, auf einfachem Wege eine selbsttätige Anpassung des Bremsdruckes an die Zuggeschwindigkeit zu erreichen. Bekanntlich wächst der Reibungskoeffizient der Bremsklötze . an den Rädern beträchtlich mit abnehmender Zuggeschwindigkeit. Es ist von größter Bedeutung, daß der Höchstdruck, welchen der Zugführer auf die Bremsklötze ausüben kann, für jede Zuggeschwindigkeit mit dem entsprechenden Reibungskoeffizienten in Beziehung steht. Es muß daher in dem Maße, wie die Zuggeschwindigkeit abnimmt, der Drude auf die Bremsklötze selbsttätig und abhängig vom Willen des Zugführers sich vermindern, bis er einen der verringerten Geschwindigkeit entsprechenden Wert erlangt hat.

Diese Wirkung wird gemäß der Erfindung wie folgt erreicht: Um die Bremsung des Zuges herbeizuführen, kann der Zugführer auf eine Dampfentspannungsvorrichtung ein-

4-5 wirken, welche zwischen dem Lokomotivkessel und dem die Bremsen mit konstantem Strom speisenden elektrisch-thermischen Aggregat eingeschaltet ist. Zwecks Bremsung verringert er den Dampfdruck bei der Dämpfmaschine dieses Aggregats, wodurch der Strom verringert wird und die Bremsen zur Wirkung kommen. Erfindungsgemäß ist diese Daimpfentspannungsvorriehtung ihrerseits durch einen von der Zuggeschwindigkeit abhängigen Regler, z.B. einen Fliehkraftregler, beeinflußt, der durch eine Achse der Lokomotive oder des Zuges angetrieben wird und dessen Geschwindigkeit der Zuggeschwindigkeit proportional ist.

Die Abb. 5 zeigt eine Ausführungsform eines solchen Fliehkraftreglers 70, der in der Weise arbeitet, daß er die Feder 85 der Dampfentspannungevorrichtung· in dem Maße, wie die Geschwindigkeit abnimmt, zusammendrückt. Anderseits wirkt der vom Zugführer bediente Handgriff 86 auf eine Hülse 87, welche die Feder 85 unabhängig vom Regler 70 zusammenzudrücken gestattet. Die Feder

85 wirkt auf das Ventil 71, welches den Zutritt des vom Kessel durch die Leitung 72 kommenden Dampfes nach dem Motor des elektrisch-thermischen Aggregats über den Kanal 73 beherrscht. Eine Membrane 74 trennt die Kammer fies Ventils 71 von dem Raum, in welchen sich die Feder 85 befindet.

Wenn die Bremsen gelöst werden sollen, .'rückt der Zugführer mittels des Handgriffes

86 die Feder 85 bis auf den möglichen Höchstwert zusammen, um der Dampfmaschine den Dampf mit dem nötigen Druck zwecks Erzielung des Höchststromes zuzuführen. Wenn er bremsen will, bewegt er den Handgriff 86 so, daß die Feder 85 entspannt und infolgedessen der Dampfdruck und damit die Stärke des Dynatnostromes verringert wird. Um eine schnelle Bremsung auszuführen, drückt .der Zugführer ganz nach unten, so daß die Hülse

87 in ihre Höchststellung gebracht wird, wodurch die Feder 85 entspannt wird und die Stange 88 emporsteigt, bis sie gegen den vom Fliehkraftregler bewegten Hebel 89 stößt.

Die Stellung dieses Hebels 8g hängt nun von der Geschwindigkeit des Zuges in der Weise ab, daß die Feder 85, wenn auch der Zugführer den Handgriff 86 auf vollständige Entspannung der Feder einstellt, trotzdem nicht vollständig entspannt wird, wenn in diesem Augenblick der Zug nicht die Höchstgeschwindigkeit hat. Entsprechend der Verlangaamung des Zuges drückt der Fliehkraftregler die Feder 85 mehr und mehr zusammen, was zur Folge hat, daß der Dampfdruck und damit der Strom in den Solenoiden zunimmt. Daraus ergibt sich hinwiederum eine Verminderung des auf die Bremsklötze ausgeübten Druckes. Wie ersichtlich, gestattet diese Anordnung bei der Bremsung selbsttätig den mit der Zuggeschwindigkeit vereinbarlichen Bremsdruck ohne Sperrung der Achsen auf die Bremsklötze auszuüben.

Die Abb. 6 zeigt schematisch eine andere Anordnung zur Erzielung dieser selbsttätigen Anpassung des Bremsdruckes an die Geschwindigkeit. Gemäß Abb. 6 beeinflußt der Fliehkraftregler 70 mehr oder weniger die Erregung 75 der Dynamo 76, indem er einen mehr oder weniger großen Teil des Nebenschlußwiderstandes 78 einschaltet, anstatt auf die Dampfzufuhr zu wirken. Der Nebenschluß zur Dynamo 75, 76 wird bei der Bransung vom Zugführer mittels des Schalters Jj geschlossen. Der Regler yo überträgt seine

Bewegung auf den verstellbaren Schaltanm des Widerstandes 78, der zur Feldwicklung 75 parallel liegt. Die Dynamo 76 speist die Spulen der Bremsen der verschiedenen Wagen in Reihenschaltung, und die Anordnung wirkt in gleicher Weise wie bei Abb. 5.

Gemäß Abb. 7 ist der Fliehkraftregler der Abb. 5 und 6 durch eine Hilfsdynatno 90 ersetzt, die durch eine Achse des Zuges, z. B. der Lokomotive, angetrieben wird und einen Strom erzeugt, der in einer dem Magnetfeld 94 der Dynamo 92 entgegenarbeitenden Wicklung 91 fließt. Der Stromkreis der Hilfs- ~ dynamo 90 kann bei der Bremsung durch den ¹S .Schalter 95 vom Zugführer geschlossen werden. Das Magnetfeld 94 der Hauptdynamo 92 wird um einen bestimmten Betrag mit abnehmender Zuggeschwindigkeit verstärkt, wodurch in entsprechendem Verhältnis der Bremsdruck auf die Bremsklötze vermindert wird.

Die Abb. 8 zeigt eine der Abb. 7 ähnliche Schaltung, bei der die Feldwicklung 94 der Hauptdynamo 92 unmittelbar von dem Entmagneti serungsstrorn der Hilfsdynamo 90 durchflossen wird, so daß das Magnetfeld 94 bei großer Zuggeschwindigkeit vermindert und entsprechend der Verlangsainung des Zuges verstärkt wird. Es sind natürlich auch noch andere Anordnungen zur Herbeiführung dieses Zieles möglich, deren Prinzip immer darin besteht, die Veränderung der Zuggeschwindigkeit zur Veränderung des Stromes der Solenoide während der Bremsperioden derart zu benutzen, daß dieser Strom um einen bestimmten Betrag entsprechend der Verringerung der Zuggeschwindigkeit selbsttätig verstärkt wird und umgekehrt.

Die Abb. 9 bis 11 veranschaulichen Vor- : richtungen, mittels deren die Leistung der Solenoide und die Größe der Luft- und Öl- _; behälter wesentlich vermindert werden kann, was ebenfalls von großer Bedeutung für lange Züge ist und die Anwendung der Bremse des Hauptpatentes bei solchen Zügen erleichtert. '■■ In diesem Falle wird das Anziehen der Bremse ! in zwei Stufen bewirkt, indem zuerst das Heranführen der Bremsklötze an die Räder ! unter Ausgleich des sämtlichen Spiels erfolgt, was nur eine geringe Kraft zur Überwindung 1 der Reibungswiderstände des Bremsgestänges I und der Rückhohl federn erfordert, während in ; der zweiten Stufe das Anziehen der Bremsen unter Anwendung eines wachsenden Druckes auf die Bremsklötze vorgenommen wird. Es ! ist daher unnötig, für die erste Stufe die starke Pressung und Leistung anzuwenden wie für die eigentliche Bremsung.

Die Abb. 9 zeigt eine Vorrichtung, bei der der Kolben des Solenoids auf das Bremsgestänge unter Vermittlung eines besonderen Bremskolbens und einer zwischengeschalteten Flüssigkeit wirkt. Der Kolben 151 bewegt sich in einem Zylinder 152 von großem Durchmesser, der von dem Solenoid 158 umgeben ist und in einen zweiten Zylinder 153 von kleinerem Durchmesser übergeht. Im Zylinder 153 ist ein Kolben 154 geführt, der durch das Gestänge 155 seine Bewegung auf dem Bremsklotz überträgt. Die Kammer 156 zwischen den beiden Kolben ist mit einer geeigneten Flüssigkeit, z. B. (Jl. ausgefüllt.

Der Kolben 151, der durch das unter Druck vom Speicherbehälter durch den Kanal 157 kommende Öl vorgetrieben wird, wirkt auf den kleinen Kolben 154 durch Vermittlung des in der Kammer 156 enthaltenen Öles, und das Verhältnis des Hubes des großen und des kleinen Kolbens hängt von deren beiderseitigem Querschnitt ab. Diese Vorrichtung hat den Vorteil, daß ein Solenoidkern von kleinem Hub und großem Durchmesser verwendet werden kann, was eine beträchtliche Verminderung des Luftspaltes des Solenoids zur Folge hat und dessen Abmessungen für die gleiche Leistung zu verkleinern gestattet. Die Abb. 10 zeigt eine der Abb. 9 ähnliche Anordnung, bei der der Zylinder 152 des Solenoids 158 vom Zylinder 153 des Bremskolbens 154 getrennt angeordnet und mit diesem durch eine Rohrleitung 159 verbunden ist. Man kann infolgedessen das Solenoid an irgendeiner Stelle des Wagens anbringen, während der Bremszylinder 153 in der Nähe des Bremsgestänges 155 angeordnet wird.

Die Abb. 11 läßt schematisch eine der Abb. 9 entsprechende Einrichtung erkennen, bei der jedoch der Kolben 151 des Solenoids 158 auf zwei Bremskolben 154 arbeitet. Man kann infolgedessen auf einem Wagen mit Drehgestellen durch den gleichen Solenoid zylinder an jedem Drehgestell einen Bremszylinder beeinflussen, indem die Rohrleitung 159, welche die Zwischenflüssigkeit enthält, die verschiedenen Zylinder miteinander verbindet. Natur-Hch können beliebig viele solche Bremszylinder auf diese Weise von einem einzigen Solenoidzylinder aus gesteuert werden, wobei der Bremsdruck bei den einzelnen Bremskolben bei gleichem Durchmesser der Brems- χ zylinder derselbe ist. Auch kann diese Art des Antriebes mehrerer Bremskolben durch einen einzigen Solenoidkolben mittels Zwischenflüssigkeit nicht bloß bei Zügen, sondern auch bei einzelnen Trambahnwagen sowie auch bei nicht elektrisch gesteuerten Bremsen Verwendung finden.

Die Einschaltung einer Zwischenflüssigkeit zwischen dem Bremskolben und den Solenoidkolben in der Art der Abb. 9 und 11 gestattet ferner, noch einen anderen Vorteil zu verwirklichen, der insbesondere für die Anwen-

dung der Bremse des Hauptpatentes bei Zügen von Wichtigkeit ist. Wie die Abb. 12 zeigt, kann man an eine Leitung 170, welche von der Kammer 156 der Abb. 9 oder den Rohren

.5 159 der Abb. 10 und 11. abzweigt, einen nach der freien Außenluft öffnenden Behälter 165 anschließen, der mit einem selbsttätigen Rückschlagventil 166 versehen ist, das durch eine Feder 167 auf seinem Sitz gehalten wird.

ίο Dieses Ventil 166 gestattet bei der Lösung der Bremse den Eintritt einer bestimmten Menge Flüssigkeit aus dem Behälter 165 in die Kammer 156 der Abb. 9 oder in die Rohre 159 der Abb. 10 und Ii, wenn Flüssigkeits-Verluste bei der Bremsung in diesen Räumen entstanden sind. Dias Ventil 166 arbeitet demnach so lange nicht, als der Raum zwischen dem Solenoidkolben und dem Bremskolben vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist.

Ein Handhebel 168 mit Griff 169 gestattet die Öffnung des Ventils 166 von außen. Wenn man einen Wagen vom Zug abtrennt oder wenn infolge irgendeiner Störung die Bremse angezogen bleibt, kann man sie lösen, indem man das Ventil 166 mittels des Handgriffes

169 öffnet, ohne daß man den die Bremsbewegungen steuernden Kolben zu verschieben braucht. Bei Öffnung des Ventils 166 werden nämlch die Kolben 151 und 154 der Abb. 9, 10 und 11 durch die Rückwirkung des Bremsgestänges und die Rückholfedern zurückbewegt und schieben die in dem Raum zwischen den zugehörigen Zylindern befindliche Flüssigkeit durch die Leitung 170 nach dem Behälter 165, der unter Atmosphärendruck steht.

Die Abb. 13 veranschaulicht eine andere Anordnung mit Hilfsbehälter in der Art der Abb. 12. Der Hilfsbehälter 171 ist hier mit zwei Ventilen versehen, von denen das eine 172 selbsttätig arbeitet und Flüssigkeit vom Behälter 171 in die Leitung 170 eintreten laissen kann, während das andere Ventil 173, das durch die Feder 174 auf seinem Sitz gehalten wird, Flüssigkeit von der Leitung 170 nach dem Behälter 171 strömen lassen kann. Die Feder 174 kann mittels einer durch den Handhebel 176 verstellbaren Hülse mehr oder weniger zusammengedrückt werden. Das Ventil 173 arbeitet in der Art eines Sicherheitsventils und gestattet die Einstellung des Höchstbremsdruckes nach der Wagenlast.

Wenn während der Bremstmg der Druck in der Leitung 170 die Grenze überschreitet, welche dam gewünschten Bremswert entspricht, wird das Ventil 173 von seinem Sitz abgehoben und läßt das von dem Solenoidkolben verdrängte öl in den Behälter 171 eintreten. Bei der Lösung der Bremse fließt diese Flüssigkeit ' wiederum in die Leitung

170 über das selbsttätige Ventil 172. Der

.Ulf die Bremsklötze ausgeübte Höchstdruck :st sonach von der Spannung der Feder 174 abhängig.' Außerdem kann man, wie bei der Abb, 12, die Bremse durch Anheben des Ventils τ 73 mittels des Handhebels 176 öffnen, wobei die Hülse 175 bis zum Anschlag 177 hochgeführt und dann das Ventil 173 angehoben wird.

Die Verwendung des Hilfsbehälter der

' Abb. 12 und 13 gestattet ferner die Lösung eines weiteren Problems, das für lange Züge ; in bezug auf die Sicherheit und Konstanz der ; Bremswirkung von großer Wichtigkeit ist.

; Bei den üblichen Bremsanordnungen besteht der Übelstand, daß infolge der Abnutzung der Bremsklötze und durch die Vergrößerung und Veränderlichkeit des Spiels zwischen Bremsklotz und Rad der Bremsdruck nicht konstant bleibt und nicht für alle Wagen das Zuges der

. gleiche ist. Bei Benutzung der Anordnung der Abb. 14 wird es möglich, immer den gleichen Bremsdruck für alle Wägen des Zuges bei gleicher Stromstärke in den großen SoIenoiden zu gewährleisten. Ferner gestattet

: diese Anordnung auch die Verringerung der

' Abmessungen der Solenoide und Luftbehälter sowie auch außerdem die Lösung der Bremsen

^: in der Art der Abb. 12 und 13.

Gemäß Abb. 14 steht der Bremszylinder 180 über die mit Öl gefüllte Leitung 181 einerseits mit dem Zylinder 182 des Solenoids 183 und anderseits mit dem Hilfsbehälter 184 in Verbindung, der mit einem selbsttätigen Rückschlagventil 185 versehen ist, das mittels des Handhebels 186 von außen geöffnet werden kann. Der Zylinder 182 ist über die Leitung 187 und das elektrisch gesteuerte Ventil 188 mit dem Druckluftbehälter 189 verbunden, und eine Schicht öl befindet sich zwischen der Druckluft und dem Triebkolben 190. Die Stange 196 des Bremskolbens 191, welche an das Bremsgestänge 192 angelenkt ist, bildet an ihrem Ende eine Zahnstange 193 und trägt eine Klinke 194, die in diese Zahnstange eingreift und an einer auf der Stange 196 achsial verschieblichen Hülse 195 angelenkt ist. Zwei feste Anschläge 197, 198 begrenzen den Hub der Hülse 195 und damit der Klinke 194, und dieser. Hub ent- no spricht dem Schwingungswinkel b des Bremsgestänges 192, der notwendig 'ist, um die Bremsklötze und der Ungleichmäßigkeit der Bremsstellung überzuführen. Dieser Winkel b verändert sich bei den gebräuchlichen Bremsanordnungen infolge der Abnutzung der

_: Bremsklötze und der Ungleichmäßigkeit der Bremsgestänge, bei Benutzung der Anord-

' nung der Abb. 14 jedoch wird. er für alle Wagen eines langen Zuges dauernd und ge-

! nau konstant gehalten.

Die Vorrichtung nach Abb. 14 arbeitet

wie folgt: Wenn bei der Bremsung die Verschiebung des Bremekolbeiis 191, weiche dem Abstand der Anschläge 197, 198 entspricht, nicht genügend ist, um die Bremsklötze an die Räder zu legen, setzt der Kolben 191 unter dem Einfluß des auf den Triebkqjben 190 von der Druckluft ausgeübten und von diesem auf das öl der Leitung 181 übertragenen Druckes seinen Kurs fort, bis die Bremsklötze in Berührung mit den Rädern kommen. Während dieser Bewegung des Kolbens 191 kommt die Hülse 195 mit der Klinke 194 in Berührung mit dem Anschlag 198, durch den sie angehalten wird, während der Kolben rgi noch weiter geht, da die Zahnstange in dieser Bewegungsrichtung frei unter der Klinke hinweggehen kann. Infolgedessen wird die Klinke 194 am Ende des Hubes des Kolbens 191 in einen anderen dem Kolben 191 näherliegenden Zahn der Zahnstange zum Eingriff kommen.

Entsprechend dieser Verschiebung der Klinke 194 wird der Kolben 191 bei seinem Rückgang während des .Lösungshubes nicht an seinem früheren Ausgangspunkt, sondern an einem dem Anschlag 193 näheren Punkt angehalten werden. Der Anschlag 193 hält die Hülse 195 mit der Klinke 194 auf, und die Klinke 194 hemmt ihrerseits die Stange 196 und den Kolben 191. Der Überschuß an öl, der infolge dieser Verschiebung der Ausgangsstellung des Kolbens 191 zur vollständigen Ausfüllung der Leitung 181 notwendig ist, wird von dem Hilfsbehälter 184 über das sich selbsttätig öffnende Ventil 185 zuströmen. Wie ersichtlich, wählt sich der Bremskolben 191 auf diese Weise immer eine solche Ausgangslage, daß stets der gleiche Schwingungswinkel /> für das Bremsgestänge 192 unabhängig von dem Spie! zwischen Bremsklotz und Rad erreicht wird, indem die Klinke 194 bei der Bremsung an einen vom Kolben 191 je nach diesem Spiel mehr oder weniger weit entfernten Punkt angehalten wird.

Die Abb. 15 bis 17 zeigen eine weitere Verbesserung der Bremse des Hauptpatentes, welche der Anwendung dieser Bremse bei langen Zügen Rechnung trägt. Diese Vorrichhingen der Abb. 15 bis 17 geben die Möglichkeit, den Energieverbrauch in elektrischer Beziehung beträchtlich herabzusetzen, indem die Amperewindungen, welche notwendig sind, den Soleuoidkern am Hubende zu halten, auf ein Mindestmaß gebracht werden. Zu diesem Behufe ist gemäß Abb. 15 der Solenoidkern mit einem Ventil 262 von geeignetem Querschnitt versehen, das durch eine Feder von genügender Kraftwirkung nach vorn getrieben wird. Der Hub dieses Ventils ist durch einen Zapfen 264 begrenzt, der in einen Schlitz 265 eingreift. Etwas vor dem Hubende des Solenoidkernes 261 legt sich das λ entil 262 auf seinen Sitz, der am Ende der Zuführungsleitung 266 für das aus dem Behälter unter Druck kommende Ül angeordnet ist. Das Ventil verschließt demnach diese Leitung, und der Solenoidkern setzt seine Bewegung fort, indem er dabei die Feder 263 zusammendrückt, bis ein Teil der 7» Solenoidwicklung kurzgeschlossen wird, wie Abb. 16 zeigt. Natürlich kann das Ventil anstatt am Ende des Solenoidkernes auch am Ende der <^zuführungsleitung angebracht sein.

Die in dem Raum 267 enthaltene Flüssigkeit kann nach dem Behälter übertreten, nachdem das Ventil 262 auf seinem Sitz sidi aufgelegt hat. Dieser Übertritt findet über den Kanal 268 statt, in den ein selbsttätiges Ventil eingeschaltet ist, das den Durchgang· der Flüssigkeit vom Raum 267 nach dem Behälter gestattet und den Übertritt der Flüssigkeit vom Behälter nach dem Raum 267 verhindert. Wenn der Kern 261 am Hubende angelangt ist, wirkt der Druck des Öles nur mehr auf die Oberfläche des Ventil? 262. mi daß die Amjierewindungen, die notwendig sind, um das Ventil auf seinem Sitz zu halten, stark verringert sind.

Gemäß Abb. 17 ist der Hilf »kanal der Abb. 15 weggelassen. Das Abschlußventii 2^2 der Abb. 15, das von dem Solenoidkern getragen wird, ist selbst in der Mitte mit einem selbsttätigen Ventil 270 versehen, das die gleiche Rolle wie das Ventil 269 der Abb. 15 spielt. Das Ventil 270 kann öl in dem Raum 271 nach (lein Behälter übertreten lassen. Die Wirkungsweise der Anordnung nach Abb. \y ist im übrigen die gleiche wie bei Abb. 15.

Die Abb. 18 läßt eine andere Möglichkeit einer beträchtlichen Süromersparnis durch Ausschaltung des großen Solenoids während der Ruhepausen erkennen. Gemäß dieser Al)-bildung muß der Handhebel des Schalters 281 zwecks Bremsung von der Ruhelage ο nach der Stellung II gebracht werden. Ii; dieser Stellung ist der Elektromagnet 282 stromlos, so daß die Feder 283 den Unterbrecher 284 schließen und das Ventil 285 öffnen kann, das sonst durch den Druck der Luft des Behälters 286 bzw. des diesem vorgeschalteten Öles geschlossen gehalten wird. Das Solenoid 280 wird dann über die Kontakte angeschlossen, erhält aber noch keinen Strom. Eis findet durch die über das geöffnete Ventil 285 vordringende Druckflüssigkeit unter der Einwirkung des Druckes im Luftbehälter 286 nunmehr die Bremsung statt. Zur Lösung der Bremse wird der Schaltann nach Stellung I gebracht, wodurch zunächst beim

Durchgang durch die Stellung ο der Elektromagnet erregt wird, um dann in Stellung J wieder stromlos zu werden, während das Solenoid 280 nimmehr über die Kontakte 284, den Schaltern 281 und die an diesen angeschlossene Stromquelle Strom erhält. Das Ventil 285 ist gleichzeitig durch den Hebel 288 geöffnet, so daß die Druckflüssigkeit unter Mitwirkung des Solenoids 280 nach dem Behälter 280 zurückgeschoben wird. Am Hubende schließt der Solenoidkern den Schalter 287, wodurch der Elektromagnet 282 Strom erhält, der nunmehr den Hebel 288 anzieht. Auf diese Weise wird zunächst das Ventil 285 durch die Wirkung der Druckflüssigkeit selbsttätig geschlossen und dann der Stromkreis des Solenoids 280 bei den Kontakten 284 unterbrochen. Der hochgehende Solenoidkern öffnet den Schalter 287, aber der Magnet 282 bleibt erregt, indem der Zugführer den Schaltarm 28t in die Stellung ο überführt.

Die in den Zeichnungen dargestellten Anordnungen können natürlich im einzelnen abgeändert werden. Auch können verschiedene dieser Anordnungen wie z. B. die Einschaltung einer Zwischenflüssigkeit zwischen Bremskolben und Druckkolben sowie die selbsttätige Einstellung des Bremskolbens auf den gleichen vom Spiel der Bremse unabhängigen Schwingungswinkeln auch bei anderen Bremsen als der des Hauptpatentes angewendet werden.

Claims (15)

Patent-Ansprüche: .

1. Elektrisch gesteuerte Luftbremse nach Patent 309391 insbesondere für lange Züge mit Reihen- oder Reihenparallelschaltung der zum Lösen der Bremsen dienenden Elektromagnete und der die Ventile steuernden Elektromagnete, dadurch gekennzeichnet, daß diese Elektromagnete von einer Stromquelle gespeist werden, die einen von dem Widerstand des Stromkreises unabhängigen Strom liefert und vorzugsweise durch eine von einem Motor angetriebene Reihendynamo (10 bzw. 34) gegeben ist, wobei die verschiedenen Bremsungs-. und Entbremsungsmaßnahmen durch Veränderung der Stromstärke bewirkt werden, die durch Beeinflussung der Dynamogeschwindig-keit oder des Dynamofeldes herbeigeführt wird ('Abb. 1 bis 4).

2. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Lösungselektromaguete in Reihe an eine Dynamo konstanter Stromstärke angeschlossen sind, die einen von dem Widerstand des Stromkreises unabhängigen Strom gibt, während die Steuerelektromagnete der Ventile in Parallelschaltung zwischen die Rückleitung dieses Stromkreises der Lösungsmagnete und eine dritte Leitung gelegt und von 6g einer Dynamo mit konstanter Spannung gespeist sind, die vorzugsweise von denn gleichen Motor wie die erste Dynamo angetrieben wird, wobei die Bremsungs- und Entbremsungsmaßnahmen durch Veränderung der Spannung der Dynamo der Steuermagnete und gegebenenfalls durch Regelung des Stromes in den Lösungsmogneten bewirkt werden.

3. Bremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die \"eränderung des Stromes der Lösungsmagnete und damit der Bremsdruck von der Zuggeschwindigkeit abhängig gemacht ist, vorzugsweise indem ein Fliehkraftregler oder ein ähnlicher Apparat durch entsprechende Beeinflussung der Dampfzufuhr zu dem Antriebsmotor der Dynamo oder durch Veränderung eines regelbaren Nebenschlußwiderstandes zum Feld der Dynamo die Strcmlieferung der Dynamo für die Lösungsmagnete steuert.

4. Bremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsdruck von der Zuggeschwindigkeit mittels einer von einer Zugachse aus angetriebenem Dynamo abhängig gemacht ist, welche einen das Feld der Dynamo der Lösungsmagnete verkleinernden Strom erzeugt.

5. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kern des Lösungsmagneten und einem mit dem Bremsgestänge verbundenen Kolben eine Zwischenflüssigkeit eingeschaltet ist, welche die Bewegung des Magnetkernes auf den Kolben überträgt und umgekehrt.

6. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder .mehrere Kolben, deren jeder auf ein Bremsgestänge arbeitet, von einem einzigen Magnetkern mittels einer Zwischenflüssigkeit bewegt werden, welche zur gegenseitigen Bewegungsübertragung dient und in den die verschiedenen Bremszylinder und Magnetzylinder verbindenden Leitungen enthalten ist.

7. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kolben mit großem Durchmesser, der von der Druckluft angetrieben wird, seine Bewegung mittels einer Zwischenflüssigkeit auf einen oder mehrere Kolben von kleinerem Durchmesser überträgt, welche auf die Bremsgestänge arbeiten und von dem großen Kolben entfernt angeordnet sein können, wobei die Zylinder der kleinen

Kolben mit dem Zylinder des großen Kolbens über Leitungen verbunden sind, weiche die Zwischenflüssigkeit enthalten.

8. Bremse nach einem der Ansprüche ι bis /, dadurch gekennzeichnet, daß von der Leitung der zwischen dem Kern des Lösungsmagneten und dem Bremskolben eingeschalteten Zwischenflüssigkeit ein mit der Außenluft in \^rerbindung stehender Hilfsbehälter abgezweigt ist, dessen Verbindung mit der Leitung der Zwischenflüssigkeit von einem selbsttätigen Ventil beherrscht ist, das sich öffnet, sobald beim Rückgang der Bremskolben in die Lösungsstellung ein bestimmter L'nterdruck in der Leitung der Zwischenflüssigkeit auftritt.

9. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Leitung der Zwischenflüssigkeit und dem Hilfsbehälter eine von Hand bedienbare Vorrichtung vorzugsweise ein Handgriff vorgesehen ist. mittels dessen das selbsttätige \^rentil von außen geöffnet werden kann.

10. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung des möglichen Bremsdruckes der Druck, welchen die Zwischenflüssigkeit in ihrer Leitung erreichen kann, beschränkt wird, vorzugsweise indem ein selbsttätiges Ventil vorgesehen wird, das sich entgegen Fedenvifkung, die regelbar sein kann, öffnet, sobald der Druck einen bestimmten Wert erreicht, und dann eine entsprechende Menge Flüssigkeit aus der Leitung in den Hilfsbehälter übertreten läßt.

11. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der auf das Bremsgestänge wirkende Kolben so ausgebildet und angeordnet ist, daß er selbsttätig seine Ausgangslage je nach der Veränderung des Spiels zwischen Bremsklotz und Rad verändert und so stets den gleichen Schwingungswinkel des Bremsgestänges unabhängig von der Abnutzung des Bremsklotzes hervorruft, wobei diese selbsttätige Anpassung des Bremskolbens an das Spiel des Bremsklotzes vorzugsweise mit Hilfe einer mit dem Kolben verbundenen Zahnstange und einer Klinke erreicht ist, die längs der Zahnstange in der einen Achsrichtung verschieblich ist und deren Hub durch zwei feste, in einer Entfernung entsprechend dem Ausschwingungswinkel des Bremsgestänges angeordnete Anschläge begrenzt wird.

12. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Ersparnis der Steuerelektromagnete für die den Übertritt der Flüssigkeit nach dem Zylinder der Lösungsmagnete regelnden \'entile ein Strom in den Lösungsmagneten aufrechterhalten wird, dessen Ampurewindungen möglichst verringert werden, wenn die Kerne der Lösungsmagnete am Hubende angelangt sind.

13. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern des Lösungsmagneten oder der damit verbundene Kolben mit einem Ventil versehen ist, das in der Lösungsstellung die Mündung der Zuleitung der Druckflüssigkeit abschließt.

14. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Verschiebung des Kernes des Lösungsmagneten dadurch ermöglicht ist. daß für die durch den Kolben des Lösungsmagneten verdrängte Flüssigkeit eine Nebenleitung geschaffen wird, welche mit einem Rückschlagventil zur Verhinderung eines Flüssigkeitsrücktrittes ausgerüstet ist.

15. Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der gleiche Elektromagnet zur Erregung der Lösungsmagnete und zur Steuerung der Ventile dient.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.