DE40671C - Neuerung an Luftdruckbremsen ohne durchgehendes Luftleitungsrohr und mit elektrisch gesteuerten Ventilen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 20: Eisenbahnbetrieb.

WILHELM FÜRST in BOCHUM.

gesteuerten Ventilen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 18. Januar 1887 ab.

Bei gegenwärtigem System wird die comprimirte Luft als bewegendes Agens für die Bremsbacken benutzt, während die Elektricität lediglich dazu bestimmt ist, die In- und Aufserbetriebsetzung des Bremsmechanismus zu vermitteln.

In der Zeichnung ist in Fig. ι bis 4 die Bremsvorrichtung an einem Güterwagen zur Darstellung gebracht. Fig. 1 ist ein Längsschnitt nach A-B in Fig. 2; Fig. 2 ein Grundrifs des Gestelles mit abgehobenem Wagenkasten ; Fig. 3 ein Querschnitt nach χ -γ in Fig. ι in Richtung des Pfeiles -α; Fig. 4 derselbe Schnitt in Richtung des Pfeiles ß.

Auf der Wagenradachse α ist ein Zahnrad b von geringem Durchmesser aufgekeilt, das durch Kettentrieb mit einem zweiten etwas gröfseren Zahnrad c verbunden ist, welches in den am Wagenboden d angeschraubten Lagern C₁ und C₂ ruht. Mit diesem Rad c und auf derselben Welle dreht sich ein kleineres Rad c₃, das ebenfalls mit einem gröfseren Rad e auf Welle w durch eine Kette in Verbindung steht. Auf dieser Welle w sitzt die Kurbelscheibe g, welche durch Lenkstange Zz₁ den Kolben der Pumpe h in Thätigkeit setzt. Die Gröfse der Zahnräder ist eine derartige, dafs die Uebersetzung von der Radachse α auf die Welle w für letztere bei durchschnittlicher Fahrgeschwindigkeit etwa 40 Umdrehungen pro Minute ergiebt.

Die Pumpe h steht durch ein Saug- und Druckventil V mit dem wenigstens auf 6 Atmosphären Druck geprüften Luftreservoir K in Verbindung, so dafs in diesem bei der Bewegung des Wagens durch die Pumpe die Luft comprimirt wird.. Um die Compression zu begrenzen bezw. die Thätigkeit der Pumpe selbstthätig auszusetzen, ist unterhalb der Achse w ein Cylinder k angebracht, , welcher an seinem hinten geschlossenen Ende durch ein Rohr Ar₁ mit dem Reservoir K communicirt: In dem Cylinder k führt sich luftdicht ein Kolben, welcher durch die Kolbenstange Ar₂ auf den um O₁ .drehbaren Ausrückhebel 0 wirkt, Fig. 3. Der letztere fafst mit seinem gabelförmigen Ende in die Nabe des verschiebbaren Theiles η der Reibungskupplung η m, so dafs bei einer Verschiebung des Kolbens nach vorn die Kupplung ausgerückt und dadurch die Pumpe aufser Betrieb gesetzt wird; dies erfolgt durch Stillstellung der Welle w, da der Theil m der Kupplung mit dem Rad e auf der Achse n> lose läuft, sobald m aufser Berührung mit η tritt; der Kupplungsteil η mufs dagegen durch einen Keil, auf welchem er verschiebbar ist, sobald dieser Theil in Umdrehung versetzt wird, die Achse w mitnehmen. Der Durchmesser des Cylinders k ist nun so eingerichtet, dafs bei einem Druck von etwa 4 Atmosphären die Andrückung der Kupplung mn erfolgt, und entspricht diesem Druck die Stärke der Feder f, welche dazu dient, den Kuppeltheil η stets gegen den Theil m anzudrücken. Es . kann also in dem Reservoir K ein bestimmter Luftdruck nicht überschritten werden, denn sobald ein solcher erreicht ist, erfolgt selbstthätig die Aufser-

betriebsetzung der Pumpe, verringert sich dagegen der Druck, so bringt die Feder/ ein Eingreifen der Kuppeltheile zu Stande, und wird nun die Pumpe so lange arbeiten, bis der Normaldruck wieder erzielt ist:

Von dem grofsen Luftreservoir K führt- ei® starkes Rohr K₁ nach' dem eigentlichen Brems-* cylinder Z, welcher den Kolben Z₁ enthält,; dessen Kolbenstange Z₂ mit dem Gestänge der Bremse verbunden ist. Vor dem Kolben Z, ist in dem Cylinder Z eine Feder angebracht, welche den Kolben, sobald hinter demselben kein Druck ist, stets in das Innere des Cylinders zurückdrückt, so dafs in diesem Falle die Bremsen geöffnet bezw. die Bremsklötze von den Radkränzen entfernt werden. Der Zutritt der comprimirten Luft aus dem Druckreservoir K zu dem Bremscylinder Z wird durch einen in das Rohr K₁ eingeschalteten Dreiweghahn ρ regulirt; derselbe ist so eingerichtet, dafs das Innere des" Cylinders Z durch die Oeffnung p, mit der äufseren Luft communicirt, sobald das Zuleitungsrohr K₁ abgeschlossen ist. Wird dagegen letzteres geöffnet, so schliefst sich gleichzeitig die Oeffnung P₁ und die zugeführte Luft gelangt hinter dem Kolben Z₁ zur Wirkung, und zwar so lange, bis ein Abschlufs des Hahnes ρ erfolgt, wobei dann die in dem Cylinder vorhandene Luft durch p_Y frei austreten kann. Die Bewegung des Hahnes bezw. das Oeffnen und Schliefseri desselben, wodurch das In- bezw. Aufserbetriebsetzen der Bremse bedingt. ist, wird durch eine Vorrichtung vermittelt, die auf elektrischem Wege in Thätigkeit gesetzt wird, und zwar durch den Elektromagneten r, dessen Anker q so lange angezogen bleibt, als eine Unterbrechung des Stromes nicht staltfindet.

Da der Hahn ρ momentan weit geöffnet werden rnufsj um sofort genügenden Luftdruck in dem Cylinder Z zu erzeugen; so kann die geringe Bewegung des Ankers nicht unmitteU bar zur Verstellung des Hahnes p benützt werden. Deshalb ist noch vor dem Cylinder Z ein kleinerer Cylinder it angebracht, dessen Kolben bezw. Kolbenstange U₁ mit dem mit einem Führungsschlitz versehenen Schlüssel p₂ des Hahnes ρ verbunden ist. In diesen Cylinder u mündet eine Abzweigung t des Hauptrohres K₁ j welche durch den Schieber eines Schieberkastens s geöffnet und geschlossen wird. Auch der Cylinder u besitzt gleich dem Cylinder I eine Feder zur Rückführung seines Kolbens, dessen Stange den Dreiweghahn p öffnet und schliefst. Dieselben Functionen, die der letztere hat, vollbringt auch der Muschelschieber des Schieberkastens S, indem er den kleinen Cylinder u einmal mit der äufseren Luft, das andere Mal mit der Rohrleitung ί in Verbindung setzt.

Genannter Schieber wird nun durch den Äriker q auf- bezw. niederbewegt, indem der letztere zu einem zweiarmigen Hebel ν ausgebildet ist, dessen Drehpunkt sich in V₁ in dem Hängelager v₂ befindet und der an seinem anderen Ende mit der Schieberstange des Schiebers· s verbunden ist.

Wird daher die Leitung unterbrochen, so fällt der Anker q des Elektromagneten r, der Hebelärm ν geht nach oben und öffnet den Schieber, wodurch comprimirte Luft in den kleinen Cylinder u tritt. Durch diese in den Cylinder eingeführte Luft wird der Kolben U₁ voran bewegt, und diese Bewegung, wie oben bereits erläutert, durch die Kolbenstange M₂ auf den Hahn p übertragen. Auf diese Weise ist es ermöglicht, die an sich geringe Bewegung des Ankers des Elektromagneten zum Oeffnen und Schiiefsen des Bremshahnes zu benutzen.

Die Bremse tritt also in Function, sobald eine Unterbrechung des Stromes erfolgt. Dies kann nun von jedem Bremssitz wie auch von der Lokomotive aus sowohl für den betreffenden Wagen bezw'. für die Lokomotive allein, als auch für den ganzen Zug oder für einen Theil desselben erfolgen, wozu die nachstehend näher beschriebenen Einrichtungen Anwendung finden. Die elektrische Drahtleitung eines Wagens ist in ihrem Laufe durch die Zahlen i, 2, 3,· 4, 5 und 6 in den Fig. 2 und 4 gekennzeichnet.

Der Draht 1 führt zunächst nach dem Bremsersitz zu einem Ausschalter. A, Fig. 4, welcher im wesentlichen die Einrichtung hat wie diejenigen Umschalter, die bei der TeIegraphie Anwendung finden; von- hier geht die Leitung 2 unter den Wagenboden zu dem Elektromagneten, dann zurück (3) zum Umschalter und nur als Draht 4 zum anderen Ende des Wagens. Eine zweite Leitung geht nur einmal als Draht 5 zum Umschalter und von da direct (in der Zeichnung mit 6 bezeichriet) zum anderen Wagenende. Damit die Leitung eines Wagens an diejenige eines anderen angeschlossen werden kann j sind die Drahtenden (1 und 5 bezw; 4 und 6) sowohl auf der einen wie auf der anderen Seite des Wagens gleich weit von der Mittelachse des letzteren entfernt und wechselseitig mit einer Hülse bezw. Feder versehen, welche eine Kupplung der Drahtenden ermöglichen, indem die Feder des einen Endes in die Hülse des anderen Endes gesteckt wird.

Die Fig. 5 bis 7 der Zeichnung zeigen eine schematische Darstellung der Verbindung mehrerer Wagen unter einander bezw. die geschlossene Leitung eines ganzen Zuges, Für jeden Wagen ist nur der Umschalter und der Elektromagnet angedeutet; die Drähte 1 und 5 kommen von der Lokomotive aus und führen

den Strom zu dem Umschalter in Wagen Γ (s. Fig. 5). Der Draht 1 trägt den Strom in Platte ι des Umschalters, von da nach Platte 2, Draht 2·,' durch den Elektromagneten, den Draht 3, durch Platte 3 zu Draht 4, der an dem nächsten Ausschalter in Wagen II wieder mit ι bezeichnet ist. Die Verbindung der Platten ist durch die durch Punkte angedeuteten Stöpsel erzielt, vermittelst welcher sofort eine Unterbrechung des Stromes erreicht oder auch der Lauf derselben verändert werden kann, sobald einer der Stöpsel an irgend einer Stelle herausgezogen bezw. versetzt wird. Bei der in Fig. 5 dargestellten Stellung der Stöpsel in den Umschaltern befinden sich alle Elektromagneten mit in der Leitung, ziehen daher ihre Anker an und lassen die Bremsen gelöst. In Fig. 6 ist nur der Wagen III gebremst, da hier die Stöpsel zwischen Platte 1 und 2 und Platte 3 und 4 entfernt und dafür Platte 1 und .4 verbunden sind, mithin also der Elektromagnet an diesem Wagen aufserhalb des Stromkreises liegt. Bei dem in Fig. 7 dargestellten Zuge sind die drei letzten Wagen III, IV und V gebremst, denn hier kehrt der Strom durch Platte 1 und 5 im Wagen III wieder um, alle rückliegenden Wagen werden folglich gebremst, da wegen Ausschaltung des Stromes ihre Elektromagnete die Anker fallen lassen.

An der Maschine ist blos ein Umschalter von zwei Backen anzubringen, durch welchen nur die Ausschaltung der ganzen Leitung bewirkt werden kann, aufserdem ist ein elektrisches Signalläutewerk einzuschalten, welches in Function treten mufs, sobald die Leitung an irgend einem Punkte unterbrochen ist. Wird die Maschine ebenfalls in das Bremssystem einbezogen, so mufs an dem Umschalter auch die Ausschaltung der eigenen Bremse ermöglicht werden können. Dem Maschinisten ist daher die Leitung des Zuges voll und ganz zu übertragen, das volle Halten des Zuges hat nur er, aufser bei Unfällen, allein zu besorgen, während er bei einer theilweisen Bremsung die übrigen Beamten durch Achtungssignale aufzufordern hat. Bei Passagierzügen wird ein Draht durch das Coupe geleitet, in welchem ein aus zwei Backen bestehender Ausschalter sich befindet. Durch blofses Herausziehen des Verbindungsstöpsels kann dann auch vom Coupe aus die Bremsung des ganzen Zuges sofort bewirkt werden.

Um zu vermeiden, dafs der Anker des Elektromagneten fällt, wenn ein mit dieser Bremsvorrichtung versehener Wagen ausrangirt wird oder in einen noch nicht mit der elektrischen Leitung ausgerüsteten Zug kommt, und somit der Wagen gebremst wird, ist aufserdem noch ein einfacher Drahtzug y angebracht, durch welchen der Anker von dem Bremsersitz aus hochgezogen und in dieser Stellung festgehalten werden kann. Dies erfolgt vermittelst des in v.₂ gelagerten Winkelhebels x, indem ein Arm desselben beim Anzug des Drahtzuges y unter den Anker q greift, diesen hochhebt und festhält.

Da das Luftreservoir bei jedem sich in Betrieb befindenden Wagen stets den normalen Luftdruck enthält, so kann also vermittelst der eben beschriebenen Vorrichtung zum Anheben des Ankers jeder Wagen für sich auch von Hand durch eine einfache Manipulation gebremst werden, indem die Lösung des Ankers durch Entziehung der durch den Winkelhebel χ gebotenen Unterstützung die Luftzuführung zum Bremscylinder in derselben Weise eintritt, wie dies bereits oben erläutert worden ist.

Um im übrigen, im Falle der Wagen längere Zeit aufser Betrieb war und dadurch der Druck im Luftreservoir ganz oder theilweise verloren ging, diesen Druck auch ohne Fortbewegung des Wagens wiederherstellen zu können, kann die Welle w an der der Pumpe gegenüberliegenden Seite verlängert und hier mit einer Kurbel versehen werden, durch welche dann von Hand der erforderliche Druck in das Reservoir eingepumpt werden kann. Da indefs schon bei einiger Fortbewegung des Wagens durch diese Bewegung stets selbstthätig Druck erzeugt wird, so wird nur in seltenen Fällen der Handbetrieb der Pumpe, wozu auch noch ein Auslösen einer der Triebketten nöthig ist, erforderlich sein.

Als Elektricitätsquelle wird zweckmäfsig eine Dynamomaschine benutzt, welche am besten auf der Lokomotive angebracht und hier durch Dampf betrieben wird. Es kann auch diese Dynamomaschine im Packwagen oder einem anderen Wagen angebracht werden, und wird in diesem Falle ein besonderes Luftdruckreservoir vorgesehen, aus welchem der Betrieb der Dynamomaschine bewerkstelligt wird, in welchem der Druck in ähnlicher Weise wie bei der Bremsvorrichtung durch Fortbewegung des Wagens erzeugt wird. Es würde aber auch der Betrieb der Dynamomaschine durch Zuleitung des Dampfes von der Lokomotive geschehen können.

Ein wesentlicher Vortheil des beschriebenen Bremssystems ergiebt sich noch daraus, dafs die Elektricität neben Erzeugung des Stromes für die Elektromagnete der Bremsen noch zur Herstellung elektrischen Lichtes in den Wagen benutzt werden kann. Die Ein- und Auskupplung der Leitung ist eine äufserst einfache und kann sehr schnell bewerkstelligt werden und die mit diesem System ausgerüsteten Züge bedürfen einer sehr kleinen Anzahl Bedienungsmannschaften.

Claims (2)

Patent-Ansprüche: An Luftdruckbremsen, bei welchen jeder Bremswagen mit einer eigenen, von der Wagenachse betriebenen Luftpumpe ausgerüstet ist, die zur Regulirung der Bremsen dienende Luftabsperrvorrichtung aber vermittelst einer durchlaufenden elektrischen Leitung gesteuert wird:

1. Die selbsttätige Auslösung der die Pumpe h betreibenden Reibungskupplung m η dadurch, dafs der Kolben Zr₂ bei einem gewissen Luftdruck den Druck der Feder f überwindet.

2. Die Anordnung der durchgehenden elektrischen Leitung, deren Strom durch Anziehen des Ankers q mittelst des Elektromagneten r die Luftleitung geschlossen erhält, derart, dafs an jedem Bremsersitz je nach der Einstellung der Umschaltestöpsel entweder nur die Bremse des einen betreffenden Wagens oder die Bremsen sämmtlicher dahinter liegenden Wagen oder aber die Bremsen des ganzen Zuges angezogen werden können.

In Verbindung mit der unter 2. bezeich-' neten Anordnung die Einrichtung zur In- und Aufserbetriebsetzung der Bremsen von Hand vermittelst des zum Bremssitz füh-' renden Drahtzuges y und des unter · dem Anker angeordneten Winkelhebels x." "

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.